Home | History | Annotate | Line # | Download | only in kern
subr_vmem.c revision 1.94
      1  1.94       chs /*	$NetBSD: subr_vmem.c,v 1.94 2016/02/29 00:34:17 chs 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  1.94       chs __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: subr_vmem.c,v 1.94 2016/02/29 00:34:17 chs Exp $");
     50   1.1      yamt 
     51  1.93     pooka #if defined(_KERNEL) && defined(_KERNEL_OPT)
     52  1.37      yamt #include "opt_ddb.h"
     53  1.93     pooka #endif /* defined(_KERNEL) && defined(_KERNEL_OPT) */
     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  1.94       chs static void
    198  1.94       chs vmem_kick_pdaemon(void)
    199  1.94       chs {
    200  1.94       chs #if defined(_KERNEL)
    201  1.94       chs 	mutex_spin_enter(&uvm_fpageqlock);
    202  1.94       chs 	uvm_kick_pdaemon();
    203  1.94       chs 	mutex_spin_exit(&uvm_fpageqlock);
    204  1.94       chs #endif
    205  1.94       chs }
    206  1.94       chs 
    207   1.1      yamt /* ---- boundary tag */
    208   1.1      yamt 
    209  1.94       chs static int bt_refill(vmem_t *vm);
    210  1.66      para 
    211  1.88      para static void *
    212  1.88      para pool_page_alloc_vmem_meta(struct pool *pp, int flags)
    213  1.66      para {
    214  1.88      para 	const vm_flag_t vflags = (flags & PR_WAITOK) ? VM_SLEEP: VM_NOSLEEP;
    215  1.66      para 	vmem_addr_t va;
    216  1.88      para 	int ret;
    217  1.66      para 
    218  1.88      para 	ret = vmem_alloc(kmem_meta_arena, pp->pr_alloc->pa_pagesz,
    219  1.88      para 	    (vflags & ~VM_FITMASK) | VM_INSTANTFIT | VM_POPULATING, &va);
    220  1.77      para 
    221  1.88      para 	return ret ? NULL : (void *)va;
    222  1.88      para }
    223  1.66      para 
    224  1.88      para static void
    225  1.88      para pool_page_free_vmem_meta(struct pool *pp, void *v)
    226  1.88      para {
    227  1.66      para 
    228  1.88      para 	vmem_free(kmem_meta_arena, (vmem_addr_t)v, pp->pr_alloc->pa_pagesz);
    229  1.88      para }
    230  1.66      para 
    231  1.88      para /* allocator for vmem-pool metadata */
    232  1.88      para struct pool_allocator pool_allocator_vmem_meta = {
    233  1.88      para 	.pa_alloc = pool_page_alloc_vmem_meta,
    234  1.88      para 	.pa_free = pool_page_free_vmem_meta,
    235  1.88      para 	.pa_pagesz = 0
    236  1.88      para };
    237  1.66      para 
    238  1.66      para static int
    239  1.94       chs bt_refill(vmem_t *vm)
    240  1.66      para {
    241  1.66      para 	bt_t *bt;
    242  1.66      para 
    243  1.88      para 	VMEM_LOCK(vm);
    244  1.88      para 	if (vm->vm_nfreetags > BT_MINRESERVE) {
    245  1.88      para 		VMEM_UNLOCK(vm);
    246  1.88      para 		return 0;
    247  1.77      para 	}
    248  1.66      para 
    249  1.66      para 	mutex_enter(&vmem_btag_lock);
    250  1.66      para 	while (!LIST_EMPTY(&vmem_btag_freelist) &&
    251  1.75      para 	    vm->vm_nfreetags <= BT_MINRESERVE) {
    252  1.66      para 		bt = LIST_FIRST(&vmem_btag_freelist);
    253  1.66      para 		LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    254  1.66      para 		LIST_INSERT_HEAD(&vm->vm_freetags, bt, bt_freelist);
    255  1.66      para 		vm->vm_nfreetags++;
    256  1.66      para 		vmem_btag_freelist_count--;
    257  1.88      para 		VMEM_EVCNT_INCR(static_bt_inuse);
    258  1.66      para 	}
    259  1.66      para 	mutex_exit(&vmem_btag_lock);
    260  1.66      para 
    261  1.88      para 	while (vm->vm_nfreetags <= BT_MINRESERVE) {
    262  1.88      para 		VMEM_UNLOCK(vm);
    263  1.88      para 		mutex_enter(&vmem_btag_refill_lock);
    264  1.91      para 		bt = pool_get(&vmem_btag_pool, PR_NOWAIT);
    265  1.88      para 		mutex_exit(&vmem_btag_refill_lock);
    266  1.88      para 		VMEM_LOCK(vm);
    267  1.91      para 		if (bt == NULL)
    268  1.88      para 			break;
    269  1.88      para 		LIST_INSERT_HEAD(&vm->vm_freetags, bt, bt_freelist);
    270  1.88      para 		vm->vm_nfreetags++;
    271  1.88      para 	}
    272  1.88      para 
    273  1.92      para 	if (vm->vm_nfreetags <= BT_MINRESERVE) {
    274  1.91      para 		VMEM_UNLOCK(vm);
    275  1.66      para 		return ENOMEM;
    276  1.66      para 	}
    277  1.88      para 
    278  1.91      para 	VMEM_UNLOCK(vm);
    279  1.88      para 
    280  1.88      para 	if (kmem_meta_arena != NULL) {
    281  1.94       chs 		(void)bt_refill(kmem_arena);
    282  1.94       chs 		(void)bt_refill(kmem_va_meta_arena);
    283  1.94       chs 		(void)bt_refill(kmem_meta_arena);
    284  1.88      para 	}
    285  1.66      para 
    286  1.66      para 	return 0;
    287  1.66      para }
    288   1.1      yamt 
    289  1.88      para static bt_t *
    290  1.17      yamt bt_alloc(vmem_t *vm, vm_flag_t flags)
    291   1.1      yamt {
    292  1.66      para 	bt_t *bt;
    293  1.66      para 	VMEM_LOCK(vm);
    294  1.88      para 	while (vm->vm_nfreetags <= BT_MINRESERVE && (flags & VM_POPULATING) == 0) {
    295  1.66      para 		VMEM_UNLOCK(vm);
    296  1.94       chs 		if (bt_refill(vm)) {
    297  1.94       chs 			if ((flags & VM_NOSLEEP) != 0) {
    298  1.94       chs 				return NULL;
    299  1.94       chs 			}
    300  1.94       chs 
    301  1.94       chs 			/*
    302  1.94       chs 			 * It would be nice to wait for something specific here
    303  1.94       chs 			 * but there are multiple ways that a retry could
    304  1.94       chs 			 * succeed and we can't wait for multiple things
    305  1.94       chs 			 * simultaneously.  So we'll just sleep for an arbitrary
    306  1.94       chs 			 * short period of time and retry regardless.
    307  1.94       chs 			 * This should be a very rare case.
    308  1.94       chs 			 */
    309  1.94       chs 
    310  1.94       chs 			vmem_kick_pdaemon();
    311  1.94       chs 			kpause("btalloc", false, 1, NULL);
    312  1.66      para 		}
    313  1.88      para 		VMEM_LOCK(vm);
    314  1.66      para 	}
    315  1.66      para 	bt = LIST_FIRST(&vm->vm_freetags);
    316  1.66      para 	LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    317  1.66      para 	vm->vm_nfreetags--;
    318  1.66      para 	VMEM_UNLOCK(vm);
    319  1.66      para 
    320  1.66      para 	return bt;
    321   1.1      yamt }
    322   1.1      yamt 
    323  1.88      para static void
    324  1.17      yamt bt_free(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    325   1.1      yamt {
    326  1.66      para 
    327  1.66      para 	VMEM_LOCK(vm);
    328  1.66      para 	LIST_INSERT_HEAD(&vm->vm_freetags, bt, bt_freelist);
    329  1.66      para 	vm->vm_nfreetags++;
    330  1.88      para 	VMEM_UNLOCK(vm);
    331  1.88      para }
    332  1.88      para 
    333  1.88      para static void
    334  1.88      para bt_freetrim(vmem_t *vm, int freelimit)
    335  1.88      para {
    336  1.88      para 	bt_t *t;
    337  1.88      para 	LIST_HEAD(, vmem_btag) tofree;
    338  1.88      para 
    339  1.88      para 	LIST_INIT(&tofree);
    340  1.88      para 
    341  1.88      para 	VMEM_LOCK(vm);
    342  1.88      para 	while (vm->vm_nfreetags > freelimit) {
    343  1.88      para 		bt_t *bt = LIST_FIRST(&vm->vm_freetags);
    344  1.66      para 		LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    345  1.66      para 		vm->vm_nfreetags--;
    346  1.88      para 		if (bt >= static_bts
    347  1.90   mlelstv 		    && bt < &static_bts[STATIC_BT_COUNT]) {
    348  1.88      para 			mutex_enter(&vmem_btag_lock);
    349  1.88      para 			LIST_INSERT_HEAD(&vmem_btag_freelist, bt, bt_freelist);
    350  1.88      para 			vmem_btag_freelist_count++;
    351  1.88      para 			mutex_exit(&vmem_btag_lock);
    352  1.88      para 			VMEM_EVCNT_DECR(static_bt_inuse);
    353  1.88      para 		} else {
    354  1.88      para 			LIST_INSERT_HEAD(&tofree, bt, bt_freelist);
    355  1.88      para 		}
    356  1.66      para 	}
    357  1.88      para 
    358  1.66      para 	VMEM_UNLOCK(vm);
    359  1.88      para 	while (!LIST_EMPTY(&tofree)) {
    360  1.88      para 		t = LIST_FIRST(&tofree);
    361  1.88      para 		LIST_REMOVE(t, bt_freelist);
    362  1.88      para 		pool_put(&vmem_btag_pool, t);
    363  1.88      para 	}
    364   1.1      yamt }
    365  1.67     rmind #endif	/* defined(_KERNEL) */
    366  1.62     rmind 
    367   1.1      yamt /*
    368  1.67     rmind  * freelist[0] ... [1, 1]
    369   1.1      yamt  * freelist[1] ... [2, 3]
    370   1.1      yamt  * freelist[2] ... [4, 7]
    371   1.1      yamt  * freelist[3] ... [8, 15]
    372   1.1      yamt  *  :
    373   1.1      yamt  * freelist[n] ... [(1 << n), (1 << (n + 1)) - 1]
    374   1.1      yamt  *  :
    375   1.1      yamt  */
    376   1.1      yamt 
    377   1.1      yamt static struct vmem_freelist *
    378   1.1      yamt bt_freehead_tofree(vmem_t *vm, vmem_size_t size)
    379   1.1      yamt {
    380   1.1      yamt 	const vmem_size_t qsize = size >> vm->vm_quantum_shift;
    381  1.62     rmind 	const int idx = SIZE2ORDER(qsize);
    382   1.1      yamt 
    383  1.62     rmind 	KASSERT(size != 0 && qsize != 0);
    384   1.1      yamt 	KASSERT((size & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    385   1.1      yamt 	KASSERT(idx >= 0);
    386   1.1      yamt 	KASSERT(idx < VMEM_MAXORDER);
    387   1.1      yamt 
    388   1.1      yamt 	return &vm->vm_freelist[idx];
    389   1.1      yamt }
    390   1.1      yamt 
    391  1.59      yamt /*
    392  1.59      yamt  * bt_freehead_toalloc: return the freelist for the given size and allocation
    393  1.59      yamt  * strategy.
    394  1.59      yamt  *
    395  1.59      yamt  * for VM_INSTANTFIT, return the list in which any blocks are large enough
    396  1.59      yamt  * for the requested size.  otherwise, return the list which can have blocks
    397  1.59      yamt  * large enough for the requested size.
    398  1.59      yamt  */
    399  1.59      yamt 
    400   1.1      yamt static struct vmem_freelist *
    401   1.1      yamt bt_freehead_toalloc(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t strat)
    402   1.1      yamt {
    403   1.1      yamt 	const vmem_size_t qsize = size >> vm->vm_quantum_shift;
    404  1.62     rmind 	int idx = SIZE2ORDER(qsize);
    405   1.1      yamt 
    406  1.62     rmind 	KASSERT(size != 0 && qsize != 0);
    407   1.1      yamt 	KASSERT((size & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    408   1.1      yamt 
    409   1.4      yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT && ORDER2SIZE(idx) != qsize) {
    410   1.1      yamt 		idx++;
    411   1.1      yamt 		/* check too large request? */
    412   1.1      yamt 	}
    413   1.1      yamt 	KASSERT(idx >= 0);
    414   1.1      yamt 	KASSERT(idx < VMEM_MAXORDER);
    415   1.1      yamt 
    416   1.1      yamt 	return &vm->vm_freelist[idx];
    417   1.1      yamt }
    418   1.1      yamt 
    419   1.1      yamt /* ---- boundary tag hash */
    420   1.1      yamt 
    421   1.1      yamt static struct vmem_hashlist *
    422   1.1      yamt bt_hashhead(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr)
    423   1.1      yamt {
    424   1.1      yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    425   1.1      yamt 	unsigned int hash;
    426   1.1      yamt 
    427   1.1      yamt 	hash = hash32_buf(&addr, sizeof(addr), HASH32_BUF_INIT);
    428   1.1      yamt 	list = &vm->vm_hashlist[hash % vm->vm_hashsize];
    429   1.1      yamt 
    430   1.1      yamt 	return list;
    431   1.1      yamt }
    432   1.1      yamt 
    433   1.1      yamt static bt_t *
    434   1.1      yamt bt_lookupbusy(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr)
    435   1.1      yamt {
    436   1.1      yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    437   1.1      yamt 	bt_t *bt;
    438   1.1      yamt 
    439   1.1      yamt 	list = bt_hashhead(vm, addr);
    440   1.1      yamt 	LIST_FOREACH(bt, list, bt_hashlist) {
    441   1.1      yamt 		if (bt->bt_start == addr) {
    442   1.1      yamt 			break;
    443   1.1      yamt 		}
    444   1.1      yamt 	}
    445   1.1      yamt 
    446   1.1      yamt 	return bt;
    447   1.1      yamt }
    448   1.1      yamt 
    449   1.1      yamt static void
    450   1.1      yamt bt_rembusy(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    451   1.1      yamt {
    452   1.1      yamt 
    453   1.1      yamt 	KASSERT(vm->vm_nbusytag > 0);
    454  1.73      para 	vm->vm_inuse -= bt->bt_size;
    455   1.1      yamt 	vm->vm_nbusytag--;
    456   1.1      yamt 	LIST_REMOVE(bt, bt_hashlist);
    457   1.1      yamt }
    458   1.1      yamt 
    459   1.1      yamt static void
    460   1.1      yamt bt_insbusy(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    461   1.1      yamt {
    462   1.1      yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    463   1.1      yamt 
    464   1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
    465   1.1      yamt 
    466   1.1      yamt 	list = bt_hashhead(vm, bt->bt_start);
    467   1.1      yamt 	LIST_INSERT_HEAD(list, bt, bt_hashlist);
    468   1.1      yamt 	vm->vm_nbusytag++;
    469  1.73      para 	vm->vm_inuse += bt->bt_size;
    470   1.1      yamt }
    471   1.1      yamt 
    472   1.1      yamt /* ---- boundary tag list */
    473   1.1      yamt 
    474   1.1      yamt static void
    475   1.1      yamt bt_remseg(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    476   1.1      yamt {
    477   1.1      yamt 
    478  1.87  christos 	TAILQ_REMOVE(&vm->vm_seglist, bt, bt_seglist);
    479   1.1      yamt }
    480   1.1      yamt 
    481   1.1      yamt static void
    482   1.1      yamt bt_insseg(vmem_t *vm, bt_t *bt, bt_t *prev)
    483   1.1      yamt {
    484   1.1      yamt 
    485  1.87  christos 	TAILQ_INSERT_AFTER(&vm->vm_seglist, prev, bt, bt_seglist);
    486   1.1      yamt }
    487   1.1      yamt 
    488   1.1      yamt static void
    489   1.1      yamt bt_insseg_tail(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    490   1.1      yamt {
    491   1.1      yamt 
    492  1.87  christos 	TAILQ_INSERT_TAIL(&vm->vm_seglist, bt, bt_seglist);
    493   1.1      yamt }
    494   1.1      yamt 
    495   1.1      yamt static void
    496  1.17      yamt bt_remfree(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    497   1.1      yamt {
    498   1.1      yamt 
    499   1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE);
    500   1.1      yamt 
    501   1.1      yamt 	LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    502   1.1      yamt }
    503   1.1      yamt 
    504   1.1      yamt static void
    505   1.1      yamt bt_insfree(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    506   1.1      yamt {
    507   1.1      yamt 	struct vmem_freelist *list;
    508   1.1      yamt 
    509   1.1      yamt 	list = bt_freehead_tofree(vm, bt->bt_size);
    510   1.1      yamt 	LIST_INSERT_HEAD(list, bt, bt_freelist);
    511   1.1      yamt }
    512   1.1      yamt 
    513   1.1      yamt /* ---- vmem internal functions */
    514   1.1      yamt 
    515   1.5      yamt #if defined(QCACHE)
    516   1.5      yamt static inline vm_flag_t
    517   1.5      yamt prf_to_vmf(int prflags)
    518   1.5      yamt {
    519   1.5      yamt 	vm_flag_t vmflags;
    520   1.5      yamt 
    521   1.5      yamt 	KASSERT((prflags & ~(PR_LIMITFAIL | PR_WAITOK | PR_NOWAIT)) == 0);
    522   1.5      yamt 	if ((prflags & PR_WAITOK) != 0) {
    523   1.5      yamt 		vmflags = VM_SLEEP;
    524   1.5      yamt 	} else {
    525   1.5      yamt 		vmflags = VM_NOSLEEP;
    526   1.5      yamt 	}
    527   1.5      yamt 	return vmflags;
    528   1.5      yamt }
    529   1.5      yamt 
    530   1.5      yamt static inline int
    531   1.5      yamt vmf_to_prf(vm_flag_t vmflags)
    532   1.5      yamt {
    533   1.5      yamt 	int prflags;
    534   1.5      yamt 
    535   1.7      yamt 	if ((vmflags & VM_SLEEP) != 0) {
    536   1.5      yamt 		prflags = PR_WAITOK;
    537   1.7      yamt 	} else {
    538   1.5      yamt 		prflags = PR_NOWAIT;
    539   1.5      yamt 	}
    540   1.5      yamt 	return prflags;
    541   1.5      yamt }
    542   1.5      yamt 
    543   1.5      yamt static size_t
    544   1.5      yamt qc_poolpage_size(size_t qcache_max)
    545   1.5      yamt {
    546   1.5      yamt 	int i;
    547   1.5      yamt 
    548   1.5      yamt 	for (i = 0; ORDER2SIZE(i) <= qcache_max * 3; i++) {
    549   1.5      yamt 		/* nothing */
    550   1.5      yamt 	}
    551   1.5      yamt 	return ORDER2SIZE(i);
    552   1.5      yamt }
    553   1.5      yamt 
    554   1.5      yamt static void *
    555   1.5      yamt qc_poolpage_alloc(struct pool *pool, int prflags)
    556   1.5      yamt {
    557   1.5      yamt 	qcache_t *qc = QC_POOL_TO_QCACHE(pool);
    558   1.5      yamt 	vmem_t *vm = qc->qc_vmem;
    559  1.61    dyoung 	vmem_addr_t addr;
    560   1.5      yamt 
    561  1.61    dyoung 	if (vmem_alloc(vm, pool->pr_alloc->pa_pagesz,
    562  1.61    dyoung 	    prf_to_vmf(prflags) | VM_INSTANTFIT, &addr) != 0)
    563  1.61    dyoung 		return NULL;
    564  1.61    dyoung 	return (void *)addr;
    565   1.5      yamt }
    566   1.5      yamt 
    567   1.5      yamt static void
    568   1.5      yamt qc_poolpage_free(struct pool *pool, void *addr)
    569   1.5      yamt {
    570   1.5      yamt 	qcache_t *qc = QC_POOL_TO_QCACHE(pool);
    571   1.5      yamt 	vmem_t *vm = qc->qc_vmem;
    572   1.5      yamt 
    573   1.5      yamt 	vmem_free(vm, (vmem_addr_t)addr, pool->pr_alloc->pa_pagesz);
    574   1.5      yamt }
    575   1.5      yamt 
    576   1.5      yamt static void
    577  1.31        ad qc_init(vmem_t *vm, size_t qcache_max, int ipl)
    578   1.5      yamt {
    579  1.22      yamt 	qcache_t *prevqc;
    580   1.5      yamt 	struct pool_allocator *pa;
    581   1.5      yamt 	int qcache_idx_max;
    582   1.5      yamt 	int i;
    583   1.5      yamt 
    584   1.5      yamt 	KASSERT((qcache_max & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    585   1.5      yamt 	if (qcache_max > (VMEM_QCACHE_IDX_MAX << vm->vm_quantum_shift)) {
    586   1.5      yamt 		qcache_max = VMEM_QCACHE_IDX_MAX << vm->vm_quantum_shift;
    587   1.5      yamt 	}
    588   1.5      yamt 	vm->vm_qcache_max = qcache_max;
    589   1.5      yamt 	pa = &vm->vm_qcache_allocator;
    590   1.5      yamt 	memset(pa, 0, sizeof(*pa));
    591   1.5      yamt 	pa->pa_alloc = qc_poolpage_alloc;
    592   1.5      yamt 	pa->pa_free = qc_poolpage_free;
    593   1.5      yamt 	pa->pa_pagesz = qc_poolpage_size(qcache_max);
    594   1.5      yamt 
    595   1.5      yamt 	qcache_idx_max = qcache_max >> vm->vm_quantum_shift;
    596  1.22      yamt 	prevqc = NULL;
    597  1.22      yamt 	for (i = qcache_idx_max; i > 0; i--) {
    598  1.22      yamt 		qcache_t *qc = &vm->vm_qcache_store[i - 1];
    599   1.5      yamt 		size_t size = i << vm->vm_quantum_shift;
    600  1.66      para 		pool_cache_t pc;
    601   1.5      yamt 
    602   1.5      yamt 		qc->qc_vmem = vm;
    603   1.8    martin 		snprintf(qc->qc_name, sizeof(qc->qc_name), "%s-%zu",
    604   1.5      yamt 		    vm->vm_name, size);
    605  1.66      para 
    606  1.80      para 		pc = pool_cache_init(size,
    607  1.80      para 		    ORDER2SIZE(vm->vm_quantum_shift), 0,
    608  1.80      para 		    PR_NOALIGN | PR_NOTOUCH | PR_RECURSIVE /* XXX */,
    609  1.80      para 		    qc->qc_name, pa, ipl, NULL, NULL, NULL);
    610  1.80      para 
    611  1.80      para 		KASSERT(pc);
    612  1.80      para 
    613  1.66      para 		qc->qc_cache = pc;
    614  1.35        ad 		KASSERT(qc->qc_cache != NULL);	/* XXX */
    615  1.22      yamt 		if (prevqc != NULL &&
    616  1.35        ad 		    qc->qc_cache->pc_pool.pr_itemsperpage ==
    617  1.35        ad 		    prevqc->qc_cache->pc_pool.pr_itemsperpage) {
    618  1.80      para 			pool_cache_destroy(qc->qc_cache);
    619  1.22      yamt 			vm->vm_qcache[i - 1] = prevqc;
    620  1.27        ad 			continue;
    621  1.22      yamt 		}
    622  1.35        ad 		qc->qc_cache->pc_pool.pr_qcache = qc;
    623  1.22      yamt 		vm->vm_qcache[i - 1] = qc;
    624  1.22      yamt 		prevqc = qc;
    625   1.5      yamt 	}
    626   1.5      yamt }
    627   1.6      yamt 
    628  1.23      yamt static void
    629  1.23      yamt qc_destroy(vmem_t *vm)
    630  1.23      yamt {
    631  1.23      yamt 	const qcache_t *prevqc;
    632  1.23      yamt 	int i;
    633  1.23      yamt 	int qcache_idx_max;
    634  1.23      yamt 
    635  1.23      yamt 	qcache_idx_max = vm->vm_qcache_max >> vm->vm_quantum_shift;
    636  1.23      yamt 	prevqc = NULL;
    637  1.24      yamt 	for (i = 0; i < qcache_idx_max; i++) {
    638  1.24      yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[i];
    639  1.23      yamt 
    640  1.23      yamt 		if (prevqc == qc) {
    641  1.23      yamt 			continue;
    642  1.23      yamt 		}
    643  1.80      para 		pool_cache_destroy(qc->qc_cache);
    644  1.23      yamt 		prevqc = qc;
    645  1.23      yamt 	}
    646  1.23      yamt }
    647  1.66      para #endif
    648  1.23      yamt 
    649  1.66      para #if defined(_KERNEL)
    650  1.80      para static void
    651  1.66      para vmem_bootstrap(void)
    652   1.6      yamt {
    653   1.6      yamt 
    654  1.66      para 	mutex_init(&vmem_list_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_VM);
    655  1.66      para 	mutex_init(&vmem_btag_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_VM);
    656  1.88      para 	mutex_init(&vmem_btag_refill_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_VM);
    657   1.6      yamt 
    658  1.66      para 	while (static_bt_count-- > 0) {
    659  1.66      para 		bt_t *bt = &static_bts[static_bt_count];
    660  1.66      para 		LIST_INSERT_HEAD(&vmem_btag_freelist, bt, bt_freelist);
    661  1.88      para 		VMEM_EVCNT_INCR(static_bt_count);
    662  1.66      para 		vmem_btag_freelist_count++;
    663   1.6      yamt 	}
    664  1.80      para 	vmem_bootstrapped = TRUE;
    665   1.6      yamt }
    666   1.5      yamt 
    667  1.66      para void
    668  1.80      para vmem_subsystem_init(vmem_t *vm)
    669   1.1      yamt {
    670   1.1      yamt 
    671  1.80      para 	kmem_va_meta_arena = vmem_init(&kmem_va_meta_arena_store, "vmem-va",
    672  1.80      para 	    0, 0, PAGE_SIZE, vmem_alloc, vmem_free, vm,
    673  1.66      para 	    0, VM_NOSLEEP | VM_BOOTSTRAP | VM_LARGEIMPORT,
    674  1.66      para 	    IPL_VM);
    675  1.66      para 
    676  1.80      para 	kmem_meta_arena = vmem_init(&kmem_meta_arena_store, "vmem-meta",
    677  1.80      para 	    0, 0, PAGE_SIZE,
    678  1.66      para 	    uvm_km_kmem_alloc, uvm_km_kmem_free, kmem_va_meta_arena,
    679  1.66      para 	    0, VM_NOSLEEP | VM_BOOTSTRAP, IPL_VM);
    680  1.88      para 
    681  1.88      para 	pool_init(&vmem_btag_pool, sizeof(bt_t), 0, 0, PR_PHINPAGE,
    682  1.88      para 		    "vmembt", &pool_allocator_vmem_meta, IPL_VM);
    683   1.1      yamt }
    684   1.1      yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    685   1.1      yamt 
    686  1.61    dyoung static int
    687   1.1      yamt vmem_add1(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size, vm_flag_t flags,
    688   1.1      yamt     int spanbttype)
    689   1.1      yamt {
    690   1.1      yamt 	bt_t *btspan;
    691   1.1      yamt 	bt_t *btfree;
    692   1.1      yamt 
    693   1.1      yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    694   1.1      yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    695  1.58      yamt 	KASSERT(spanbttype == BT_TYPE_SPAN ||
    696  1.58      yamt 	    spanbttype == BT_TYPE_SPAN_STATIC);
    697   1.1      yamt 
    698   1.1      yamt 	btspan = bt_alloc(vm, flags);
    699   1.1      yamt 	if (btspan == NULL) {
    700  1.61    dyoung 		return ENOMEM;
    701   1.1      yamt 	}
    702   1.1      yamt 	btfree = bt_alloc(vm, flags);
    703   1.1      yamt 	if (btfree == NULL) {
    704   1.1      yamt 		bt_free(vm, btspan);
    705  1.61    dyoung 		return ENOMEM;
    706   1.1      yamt 	}
    707   1.1      yamt 
    708   1.1      yamt 	btspan->bt_type = spanbttype;
    709   1.1      yamt 	btspan->bt_start = addr;
    710   1.1      yamt 	btspan->bt_size = size;
    711   1.1      yamt 
    712   1.1      yamt 	btfree->bt_type = BT_TYPE_FREE;
    713   1.1      yamt 	btfree->bt_start = addr;
    714   1.1      yamt 	btfree->bt_size = size;
    715   1.1      yamt 
    716   1.1      yamt 	VMEM_LOCK(vm);
    717   1.1      yamt 	bt_insseg_tail(vm, btspan);
    718   1.1      yamt 	bt_insseg(vm, btfree, btspan);
    719   1.1      yamt 	bt_insfree(vm, btfree);
    720  1.66      para 	vm->vm_size += size;
    721   1.1      yamt 	VMEM_UNLOCK(vm);
    722   1.1      yamt 
    723  1.61    dyoung 	return 0;
    724   1.1      yamt }
    725   1.1      yamt 
    726  1.30      yamt static void
    727  1.30      yamt vmem_destroy1(vmem_t *vm)
    728  1.30      yamt {
    729  1.30      yamt 
    730  1.30      yamt #if defined(QCACHE)
    731  1.30      yamt 	qc_destroy(vm);
    732  1.30      yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    733  1.30      yamt 	if (vm->vm_hashlist != NULL) {
    734  1.30      yamt 		int i;
    735  1.30      yamt 
    736  1.30      yamt 		for (i = 0; i < vm->vm_hashsize; i++) {
    737  1.30      yamt 			bt_t *bt;
    738  1.30      yamt 
    739  1.30      yamt 			while ((bt = LIST_FIRST(&vm->vm_hashlist[i])) != NULL) {
    740  1.30      yamt 				KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_SPAN_STATIC);
    741  1.30      yamt 				bt_free(vm, bt);
    742  1.30      yamt 			}
    743  1.30      yamt 		}
    744  1.66      para 		if (vm->vm_hashlist != &vm->vm_hash0) {
    745  1.66      para 			xfree(vm->vm_hashlist,
    746  1.66      para 			    sizeof(struct vmem_hashlist *) * vm->vm_hashsize);
    747  1.66      para 		}
    748  1.66      para 	}
    749  1.66      para 
    750  1.88      para 	bt_freetrim(vm, 0);
    751  1.66      para 
    752  1.80      para 	VMEM_CONDVAR_DESTROY(vm);
    753  1.31        ad 	VMEM_LOCK_DESTROY(vm);
    754  1.66      para 	xfree(vm, sizeof(*vm));
    755  1.30      yamt }
    756  1.30      yamt 
    757   1.1      yamt static int
    758   1.1      yamt vmem_import(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t flags)
    759   1.1      yamt {
    760   1.1      yamt 	vmem_addr_t addr;
    761  1.61    dyoung 	int rc;
    762   1.1      yamt 
    763  1.61    dyoung 	if (vm->vm_importfn == NULL) {
    764   1.1      yamt 		return EINVAL;
    765   1.1      yamt 	}
    766   1.1      yamt 
    767  1.66      para 	if (vm->vm_flags & VM_LARGEIMPORT) {
    768  1.80      para 		size *= 16;
    769  1.66      para 	}
    770  1.66      para 
    771  1.66      para 	if (vm->vm_flags & VM_XIMPORT) {
    772  1.66      para 		rc = ((vmem_ximport_t *)vm->vm_importfn)(vm->vm_arg, size,
    773  1.66      para 		    &size, flags, &addr);
    774  1.66      para 	} else {
    775  1.66      para 		rc = (vm->vm_importfn)(vm->vm_arg, size, flags, &addr);
    776  1.69     rmind 	}
    777  1.69     rmind 	if (rc) {
    778  1.69     rmind 		return ENOMEM;
    779   1.1      yamt 	}
    780   1.1      yamt 
    781  1.61    dyoung 	if (vmem_add1(vm, addr, size, flags, BT_TYPE_SPAN) != 0) {
    782  1.61    dyoung 		(*vm->vm_releasefn)(vm->vm_arg, addr, size);
    783   1.1      yamt 		return ENOMEM;
    784   1.1      yamt 	}
    785   1.1      yamt 
    786   1.1      yamt 	return 0;
    787   1.1      yamt }
    788   1.1      yamt 
    789   1.1      yamt static int
    790   1.1      yamt vmem_rehash(vmem_t *vm, size_t newhashsize, vm_flag_t flags)
    791   1.1      yamt {
    792   1.1      yamt 	bt_t *bt;
    793   1.1      yamt 	int i;
    794   1.1      yamt 	struct vmem_hashlist *newhashlist;
    795   1.1      yamt 	struct vmem_hashlist *oldhashlist;
    796   1.1      yamt 	size_t oldhashsize;
    797   1.1      yamt 
    798   1.1      yamt 	KASSERT(newhashsize > 0);
    799   1.1      yamt 
    800   1.1      yamt 	newhashlist =
    801   1.1      yamt 	    xmalloc(sizeof(struct vmem_hashlist *) * newhashsize, flags);
    802   1.1      yamt 	if (newhashlist == NULL) {
    803   1.1      yamt 		return ENOMEM;
    804   1.1      yamt 	}
    805   1.1      yamt 	for (i = 0; i < newhashsize; i++) {
    806   1.1      yamt 		LIST_INIT(&newhashlist[i]);
    807   1.1      yamt 	}
    808   1.1      yamt 
    809  1.30      yamt 	if (!VMEM_TRYLOCK(vm)) {
    810  1.66      para 		xfree(newhashlist,
    811  1.66      para 		    sizeof(struct vmem_hashlist *) * newhashsize);
    812  1.30      yamt 		return EBUSY;
    813  1.30      yamt 	}
    814   1.1      yamt 	oldhashlist = vm->vm_hashlist;
    815   1.1      yamt 	oldhashsize = vm->vm_hashsize;
    816   1.1      yamt 	vm->vm_hashlist = newhashlist;
    817   1.1      yamt 	vm->vm_hashsize = newhashsize;
    818   1.1      yamt 	if (oldhashlist == NULL) {
    819   1.1      yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
    820   1.1      yamt 		return 0;
    821   1.1      yamt 	}
    822   1.1      yamt 	for (i = 0; i < oldhashsize; i++) {
    823   1.1      yamt 		while ((bt = LIST_FIRST(&oldhashlist[i])) != NULL) {
    824   1.1      yamt 			bt_rembusy(vm, bt); /* XXX */
    825   1.1      yamt 			bt_insbusy(vm, bt);
    826   1.1      yamt 		}
    827   1.1      yamt 	}
    828   1.1      yamt 	VMEM_UNLOCK(vm);
    829   1.1      yamt 
    830  1.66      para 	if (oldhashlist != &vm->vm_hash0) {
    831  1.66      para 		xfree(oldhashlist,
    832  1.66      para 		    sizeof(struct vmem_hashlist *) * oldhashsize);
    833  1.66      para 	}
    834   1.1      yamt 
    835   1.1      yamt 	return 0;
    836   1.1      yamt }
    837   1.1      yamt 
    838  1.10      yamt /*
    839  1.10      yamt  * vmem_fit: check if a bt can satisfy the given restrictions.
    840  1.59      yamt  *
    841  1.59      yamt  * it's a caller's responsibility to ensure the region is big enough
    842  1.59      yamt  * before calling us.
    843  1.10      yamt  */
    844  1.10      yamt 
    845  1.61    dyoung static int
    846  1.76     joerg vmem_fit(const bt_t *bt, vmem_size_t size, vmem_size_t align,
    847  1.60    dyoung     vmem_size_t phase, vmem_size_t nocross,
    848  1.61    dyoung     vmem_addr_t minaddr, vmem_addr_t maxaddr, vmem_addr_t *addrp)
    849  1.10      yamt {
    850  1.10      yamt 	vmem_addr_t start;
    851  1.10      yamt 	vmem_addr_t end;
    852  1.10      yamt 
    853  1.60    dyoung 	KASSERT(size > 0);
    854  1.59      yamt 	KASSERT(bt->bt_size >= size); /* caller's responsibility */
    855  1.10      yamt 
    856  1.10      yamt 	/*
    857  1.10      yamt 	 * XXX assumption: vmem_addr_t and vmem_size_t are
    858  1.10      yamt 	 * unsigned integer of the same size.
    859  1.10      yamt 	 */
    860  1.10      yamt 
    861  1.10      yamt 	start = bt->bt_start;
    862  1.10      yamt 	if (start < minaddr) {
    863  1.10      yamt 		start = minaddr;
    864  1.10      yamt 	}
    865  1.10      yamt 	end = BT_END(bt);
    866  1.60    dyoung 	if (end > maxaddr) {
    867  1.60    dyoung 		end = maxaddr;
    868  1.10      yamt 	}
    869  1.60    dyoung 	if (start > end) {
    870  1.61    dyoung 		return ENOMEM;
    871  1.10      yamt 	}
    872  1.19      yamt 
    873  1.19      yamt 	start = VMEM_ALIGNUP(start - phase, align) + phase;
    874  1.10      yamt 	if (start < bt->bt_start) {
    875  1.10      yamt 		start += align;
    876  1.10      yamt 	}
    877  1.19      yamt 	if (VMEM_CROSS_P(start, start + size - 1, nocross)) {
    878  1.10      yamt 		KASSERT(align < nocross);
    879  1.19      yamt 		start = VMEM_ALIGNUP(start - phase, nocross) + phase;
    880  1.10      yamt 	}
    881  1.60    dyoung 	if (start <= end && end - start >= size - 1) {
    882  1.10      yamt 		KASSERT((start & (align - 1)) == phase);
    883  1.19      yamt 		KASSERT(!VMEM_CROSS_P(start, start + size - 1, nocross));
    884  1.10      yamt 		KASSERT(minaddr <= start);
    885  1.60    dyoung 		KASSERT(maxaddr == 0 || start + size - 1 <= maxaddr);
    886  1.10      yamt 		KASSERT(bt->bt_start <= start);
    887  1.60    dyoung 		KASSERT(BT_END(bt) - start >= size - 1);
    888  1.61    dyoung 		*addrp = start;
    889  1.61    dyoung 		return 0;
    890  1.10      yamt 	}
    891  1.61    dyoung 	return ENOMEM;
    892  1.10      yamt }
    893  1.10      yamt 
    894  1.80      para /* ---- vmem API */
    895   1.1      yamt 
    896   1.1      yamt /*
    897  1.66      para  * vmem_create_internal: creates a vmem arena.
    898   1.1      yamt  */
    899   1.1      yamt 
    900  1.80      para vmem_t *
    901  1.80      para vmem_init(vmem_t *vm, const char *name,
    902  1.80      para     vmem_addr_t base, vmem_size_t size, vmem_size_t quantum,
    903  1.80      para     vmem_import_t *importfn, vmem_release_t *releasefn,
    904  1.80      para     vmem_t *arg, vmem_size_t qcache_max, vm_flag_t flags, int ipl)
    905   1.1      yamt {
    906   1.1      yamt 	int i;
    907   1.1      yamt 
    908   1.1      yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    909   1.1      yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    910  1.62     rmind 	KASSERT(quantum > 0);
    911   1.1      yamt 
    912   1.1      yamt #if defined(_KERNEL)
    913  1.80      para 	/* XXX: SMP, we get called early... */
    914  1.80      para 	if (!vmem_bootstrapped) {
    915  1.80      para 		vmem_bootstrap();
    916  1.80      para 	}
    917  1.66      para #endif /* defined(_KERNEL) */
    918  1.80      para 
    919  1.80      para 	if (vm == NULL) {
    920  1.66      para 		vm = xmalloc(sizeof(*vm), flags);
    921   1.1      yamt 	}
    922   1.1      yamt 	if (vm == NULL) {
    923   1.1      yamt 		return NULL;
    924   1.1      yamt 	}
    925   1.1      yamt 
    926  1.66      para 	VMEM_CONDVAR_INIT(vm, "vmem");
    927  1.31        ad 	VMEM_LOCK_INIT(vm, ipl);
    928  1.66      para 	vm->vm_flags = flags;
    929  1.66      para 	vm->vm_nfreetags = 0;
    930  1.66      para 	LIST_INIT(&vm->vm_freetags);
    931  1.64      yamt 	strlcpy(vm->vm_name, name, sizeof(vm->vm_name));
    932   1.1      yamt 	vm->vm_quantum_mask = quantum - 1;
    933  1.62     rmind 	vm->vm_quantum_shift = SIZE2ORDER(quantum);
    934   1.4      yamt 	KASSERT(ORDER2SIZE(vm->vm_quantum_shift) == quantum);
    935  1.61    dyoung 	vm->vm_importfn = importfn;
    936  1.61    dyoung 	vm->vm_releasefn = releasefn;
    937  1.61    dyoung 	vm->vm_arg = arg;
    938   1.1      yamt 	vm->vm_nbusytag = 0;
    939  1.66      para 	vm->vm_size = 0;
    940  1.66      para 	vm->vm_inuse = 0;
    941   1.5      yamt #if defined(QCACHE)
    942  1.31        ad 	qc_init(vm, qcache_max, ipl);
    943   1.5      yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    944   1.1      yamt 
    945  1.87  christos 	TAILQ_INIT(&vm->vm_seglist);
    946   1.1      yamt 	for (i = 0; i < VMEM_MAXORDER; i++) {
    947   1.1      yamt 		LIST_INIT(&vm->vm_freelist[i]);
    948   1.1      yamt 	}
    949  1.80      para 	memset(&vm->vm_hash0, 0, sizeof(struct vmem_hashlist));
    950  1.80      para 	vm->vm_hashsize = 1;
    951  1.80      para 	vm->vm_hashlist = &vm->vm_hash0;
    952   1.1      yamt 
    953   1.1      yamt 	if (size != 0) {
    954  1.61    dyoung 		if (vmem_add(vm, base, size, flags) != 0) {
    955  1.30      yamt 			vmem_destroy1(vm);
    956   1.1      yamt 			return NULL;
    957   1.1      yamt 		}
    958   1.1      yamt 	}
    959   1.1      yamt 
    960  1.30      yamt #if defined(_KERNEL)
    961  1.66      para 	if (flags & VM_BOOTSTRAP) {
    962  1.94       chs 		bt_refill(vm);
    963  1.66      para 	}
    964  1.66      para 
    965  1.30      yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
    966  1.30      yamt 	LIST_INSERT_HEAD(&vmem_list, vm, vm_alllist);
    967  1.30      yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
    968  1.30      yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    969  1.30      yamt 
    970   1.1      yamt 	return vm;
    971   1.1      yamt }
    972   1.1      yamt 
    973  1.66      para 
    974  1.66      para 
    975  1.66      para /*
    976  1.66      para  * vmem_create: create an arena.
    977  1.66      para  *
    978  1.66      para  * => must not be called from interrupt context.
    979  1.66      para  */
    980  1.66      para 
    981  1.66      para vmem_t *
    982  1.66      para vmem_create(const char *name, vmem_addr_t base, vmem_size_t size,
    983  1.66      para     vmem_size_t quantum, vmem_import_t *importfn, vmem_release_t *releasefn,
    984  1.67     rmind     vmem_t *source, vmem_size_t qcache_max, vm_flag_t flags, int ipl)
    985  1.66      para {
    986  1.66      para 
    987  1.66      para 	KASSERT((flags & (VM_XIMPORT)) == 0);
    988  1.66      para 
    989  1.80      para 	return vmem_init(NULL, name, base, size, quantum,
    990  1.66      para 	    importfn, releasefn, source, qcache_max, flags, ipl);
    991  1.66      para }
    992  1.66      para 
    993  1.66      para /*
    994  1.66      para  * vmem_xcreate: create an arena takes alternative import func.
    995  1.66      para  *
    996  1.66      para  * => must not be called from interrupt context.
    997  1.66      para  */
    998  1.66      para 
    999  1.66      para vmem_t *
   1000  1.66      para vmem_xcreate(const char *name, vmem_addr_t base, vmem_size_t size,
   1001  1.66      para     vmem_size_t quantum, vmem_ximport_t *importfn, vmem_release_t *releasefn,
   1002  1.67     rmind     vmem_t *source, vmem_size_t qcache_max, vm_flag_t flags, int ipl)
   1003  1.66      para {
   1004  1.66      para 
   1005  1.66      para 	KASSERT((flags & (VM_XIMPORT)) == 0);
   1006  1.66      para 
   1007  1.80      para 	return vmem_init(NULL, name, base, size, quantum,
   1008  1.66      para 	    (vmem_import_t *)importfn, releasefn, source,
   1009  1.66      para 	    qcache_max, flags | VM_XIMPORT, ipl);
   1010  1.66      para }
   1011  1.66      para 
   1012   1.1      yamt void
   1013   1.1      yamt vmem_destroy(vmem_t *vm)
   1014   1.1      yamt {
   1015   1.1      yamt 
   1016  1.30      yamt #if defined(_KERNEL)
   1017  1.30      yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
   1018  1.30      yamt 	LIST_REMOVE(vm, vm_alllist);
   1019  1.30      yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
   1020  1.30      yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
   1021   1.1      yamt 
   1022  1.30      yamt 	vmem_destroy1(vm);
   1023   1.1      yamt }
   1024   1.1      yamt 
   1025   1.1      yamt vmem_size_t
   1026   1.1      yamt vmem_roundup_size(vmem_t *vm, vmem_size_t size)
   1027   1.1      yamt {
   1028   1.1      yamt 
   1029   1.1      yamt 	return (size + vm->vm_quantum_mask) & ~vm->vm_quantum_mask;
   1030   1.1      yamt }
   1031   1.1      yamt 
   1032   1.1      yamt /*
   1033  1.83      yamt  * vmem_alloc: allocate resource from the arena.
   1034   1.1      yamt  */
   1035   1.1      yamt 
   1036  1.61    dyoung int
   1037  1.61    dyoung vmem_alloc(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t flags, vmem_addr_t *addrp)
   1038   1.1      yamt {
   1039  1.86    martin 	const vm_flag_t strat __diagused = flags & VM_FITMASK;
   1040   1.1      yamt 
   1041   1.1      yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
   1042   1.1      yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
   1043   1.1      yamt 
   1044   1.1      yamt 	KASSERT(size > 0);
   1045   1.1      yamt 	KASSERT(strat == VM_BESTFIT || strat == VM_INSTANTFIT);
   1046   1.3      yamt 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
   1047  1.42      yamt 		ASSERT_SLEEPABLE();
   1048   1.3      yamt 	}
   1049   1.1      yamt 
   1050   1.5      yamt #if defined(QCACHE)
   1051   1.5      yamt 	if (size <= vm->vm_qcache_max) {
   1052  1.61    dyoung 		void *p;
   1053  1.38      yamt 		int qidx = (size + vm->vm_quantum_mask) >> vm->vm_quantum_shift;
   1054  1.22      yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[qidx - 1];
   1055   1.5      yamt 
   1056  1.61    dyoung 		p = pool_cache_get(qc->qc_cache, vmf_to_prf(flags));
   1057  1.61    dyoung 		if (addrp != NULL)
   1058  1.61    dyoung 			*addrp = (vmem_addr_t)p;
   1059  1.61    dyoung 		return (p == NULL) ? ENOMEM : 0;
   1060   1.5      yamt 	}
   1061   1.5      yamt #endif /* defined(QCACHE) */
   1062   1.5      yamt 
   1063  1.60    dyoung 	return vmem_xalloc(vm, size, 0, 0, 0, VMEM_ADDR_MIN, VMEM_ADDR_MAX,
   1064  1.61    dyoung 	    flags, addrp);
   1065  1.10      yamt }
   1066  1.10      yamt 
   1067  1.61    dyoung int
   1068  1.60    dyoung vmem_xalloc(vmem_t *vm, const vmem_size_t size0, vmem_size_t align,
   1069  1.60    dyoung     const vmem_size_t phase, const vmem_size_t nocross,
   1070  1.61    dyoung     const vmem_addr_t minaddr, const vmem_addr_t maxaddr, const vm_flag_t flags,
   1071  1.61    dyoung     vmem_addr_t *addrp)
   1072  1.10      yamt {
   1073  1.10      yamt 	struct vmem_freelist *list;
   1074  1.10      yamt 	struct vmem_freelist *first;
   1075  1.10      yamt 	struct vmem_freelist *end;
   1076  1.10      yamt 	bt_t *bt;
   1077  1.10      yamt 	bt_t *btnew;
   1078  1.10      yamt 	bt_t *btnew2;
   1079  1.10      yamt 	const vmem_size_t size = vmem_roundup_size(vm, size0);
   1080  1.10      yamt 	vm_flag_t strat = flags & VM_FITMASK;
   1081  1.10      yamt 	vmem_addr_t start;
   1082  1.61    dyoung 	int rc;
   1083  1.10      yamt 
   1084  1.10      yamt 	KASSERT(size0 > 0);
   1085  1.10      yamt 	KASSERT(size > 0);
   1086  1.10      yamt 	KASSERT(strat == VM_BESTFIT || strat == VM_INSTANTFIT);
   1087  1.10      yamt 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
   1088  1.42      yamt 		ASSERT_SLEEPABLE();
   1089  1.10      yamt 	}
   1090  1.10      yamt 	KASSERT((align & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1091  1.10      yamt 	KASSERT((align & (align - 1)) == 0);
   1092  1.10      yamt 	KASSERT((phase & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1093  1.10      yamt 	KASSERT((nocross & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1094  1.10      yamt 	KASSERT((nocross & (nocross - 1)) == 0);
   1095  1.10      yamt 	KASSERT((align == 0 && phase == 0) || phase < align);
   1096  1.10      yamt 	KASSERT(nocross == 0 || nocross >= size);
   1097  1.60    dyoung 	KASSERT(minaddr <= maxaddr);
   1098  1.19      yamt 	KASSERT(!VMEM_CROSS_P(phase, phase + size - 1, nocross));
   1099  1.10      yamt 
   1100  1.10      yamt 	if (align == 0) {
   1101  1.10      yamt 		align = vm->vm_quantum_mask + 1;
   1102  1.10      yamt 	}
   1103  1.59      yamt 
   1104  1.59      yamt 	/*
   1105  1.59      yamt 	 * allocate boundary tags before acquiring the vmem lock.
   1106  1.59      yamt 	 */
   1107   1.1      yamt 	btnew = bt_alloc(vm, flags);
   1108   1.1      yamt 	if (btnew == NULL) {
   1109  1.61    dyoung 		return ENOMEM;
   1110   1.1      yamt 	}
   1111  1.10      yamt 	btnew2 = bt_alloc(vm, flags); /* XXX not necessary if no restrictions */
   1112  1.10      yamt 	if (btnew2 == NULL) {
   1113  1.10      yamt 		bt_free(vm, btnew);
   1114  1.61    dyoung 		return ENOMEM;
   1115  1.10      yamt 	}
   1116   1.1      yamt 
   1117  1.59      yamt 	/*
   1118  1.59      yamt 	 * choose a free block from which we allocate.
   1119  1.59      yamt 	 */
   1120   1.1      yamt retry_strat:
   1121   1.1      yamt 	first = bt_freehead_toalloc(vm, size, strat);
   1122   1.1      yamt 	end = &vm->vm_freelist[VMEM_MAXORDER];
   1123   1.1      yamt retry:
   1124   1.1      yamt 	bt = NULL;
   1125   1.1      yamt 	VMEM_LOCK(vm);
   1126  1.55      yamt 	vmem_check(vm);
   1127   1.2      yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT) {
   1128  1.59      yamt 		/*
   1129  1.59      yamt 		 * just choose the first block which satisfies our restrictions.
   1130  1.59      yamt 		 *
   1131  1.59      yamt 		 * note that we don't need to check the size of the blocks
   1132  1.59      yamt 		 * because any blocks found on these list should be larger than
   1133  1.59      yamt 		 * the given size.
   1134  1.59      yamt 		 */
   1135   1.2      yamt 		for (list = first; list < end; list++) {
   1136   1.2      yamt 			bt = LIST_FIRST(list);
   1137   1.2      yamt 			if (bt != NULL) {
   1138  1.61    dyoung 				rc = vmem_fit(bt, size, align, phase,
   1139  1.61    dyoung 				    nocross, minaddr, maxaddr, &start);
   1140  1.61    dyoung 				if (rc == 0) {
   1141  1.10      yamt 					goto gotit;
   1142  1.10      yamt 				}
   1143  1.59      yamt 				/*
   1144  1.59      yamt 				 * don't bother to follow the bt_freelist link
   1145  1.59      yamt 				 * here.  the list can be very long and we are
   1146  1.59      yamt 				 * told to run fast.  blocks from the later free
   1147  1.59      yamt 				 * lists are larger and have better chances to
   1148  1.59      yamt 				 * satisfy our restrictions.
   1149  1.59      yamt 				 */
   1150   1.2      yamt 			}
   1151   1.2      yamt 		}
   1152   1.2      yamt 	} else { /* VM_BESTFIT */
   1153  1.59      yamt 		/*
   1154  1.59      yamt 		 * we assume that, for space efficiency, it's better to
   1155  1.59      yamt 		 * allocate from a smaller block.  thus we will start searching
   1156  1.59      yamt 		 * from the lower-order list than VM_INSTANTFIT.
   1157  1.59      yamt 		 * however, don't bother to find the smallest block in a free
   1158  1.59      yamt 		 * list because the list can be very long.  we can revisit it
   1159  1.59      yamt 		 * if/when it turns out to be a problem.
   1160  1.59      yamt 		 *
   1161  1.59      yamt 		 * note that the 'first' list can contain blocks smaller than
   1162  1.59      yamt 		 * the requested size.  thus we need to check bt_size.
   1163  1.59      yamt 		 */
   1164   1.2      yamt 		for (list = first; list < end; list++) {
   1165   1.2      yamt 			LIST_FOREACH(bt, list, bt_freelist) {
   1166   1.2      yamt 				if (bt->bt_size >= size) {
   1167  1.61    dyoung 					rc = vmem_fit(bt, size, align, phase,
   1168  1.61    dyoung 					    nocross, minaddr, maxaddr, &start);
   1169  1.61    dyoung 					if (rc == 0) {
   1170  1.10      yamt 						goto gotit;
   1171  1.10      yamt 					}
   1172   1.2      yamt 				}
   1173   1.1      yamt 			}
   1174   1.1      yamt 		}
   1175   1.1      yamt 	}
   1176   1.2      yamt 	VMEM_UNLOCK(vm);
   1177   1.1      yamt #if 1
   1178   1.2      yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT) {
   1179   1.2      yamt 		strat = VM_BESTFIT;
   1180   1.2      yamt 		goto retry_strat;
   1181   1.2      yamt 	}
   1182   1.1      yamt #endif
   1183  1.69     rmind 	if (align != vm->vm_quantum_mask + 1 || phase != 0 || nocross != 0) {
   1184  1.10      yamt 
   1185  1.10      yamt 		/*
   1186  1.10      yamt 		 * XXX should try to import a region large enough to
   1187  1.10      yamt 		 * satisfy restrictions?
   1188  1.10      yamt 		 */
   1189  1.10      yamt 
   1190  1.20      yamt 		goto fail;
   1191  1.10      yamt 	}
   1192  1.60    dyoung 	/* XXX eeek, minaddr & maxaddr not respected */
   1193   1.2      yamt 	if (vmem_import(vm, size, flags) == 0) {
   1194   1.2      yamt 		goto retry;
   1195   1.1      yamt 	}
   1196   1.2      yamt 	/* XXX */
   1197  1.66      para 
   1198  1.68      para 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
   1199  1.94       chs 		vmem_kick_pdaemon();
   1200  1.68      para 		VMEM_LOCK(vm);
   1201  1.68      para 		VMEM_CONDVAR_WAIT(vm);
   1202  1.68      para 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1203  1.68      para 		goto retry;
   1204  1.68      para 	}
   1205  1.20      yamt fail:
   1206  1.20      yamt 	bt_free(vm, btnew);
   1207  1.20      yamt 	bt_free(vm, btnew2);
   1208  1.61    dyoung 	return ENOMEM;
   1209   1.2      yamt 
   1210   1.2      yamt gotit:
   1211   1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE);
   1212   1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_size >= size);
   1213   1.1      yamt 	bt_remfree(vm, bt);
   1214  1.55      yamt 	vmem_check(vm);
   1215  1.10      yamt 	if (bt->bt_start != start) {
   1216  1.10      yamt 		btnew2->bt_type = BT_TYPE_FREE;
   1217  1.10      yamt 		btnew2->bt_start = bt->bt_start;
   1218  1.10      yamt 		btnew2->bt_size = start - bt->bt_start;
   1219  1.10      yamt 		bt->bt_start = start;
   1220  1.10      yamt 		bt->bt_size -= btnew2->bt_size;
   1221  1.10      yamt 		bt_insfree(vm, btnew2);
   1222  1.87  christos 		bt_insseg(vm, btnew2, TAILQ_PREV(bt, vmem_seglist, bt_seglist));
   1223  1.10      yamt 		btnew2 = NULL;
   1224  1.55      yamt 		vmem_check(vm);
   1225  1.10      yamt 	}
   1226  1.10      yamt 	KASSERT(bt->bt_start == start);
   1227   1.1      yamt 	if (bt->bt_size != size && bt->bt_size - size > vm->vm_quantum_mask) {
   1228   1.1      yamt 		/* split */
   1229   1.1      yamt 		btnew->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1230   1.1      yamt 		btnew->bt_start = bt->bt_start;
   1231   1.1      yamt 		btnew->bt_size = size;
   1232   1.1      yamt 		bt->bt_start = bt->bt_start + size;
   1233   1.1      yamt 		bt->bt_size -= size;
   1234   1.1      yamt 		bt_insfree(vm, bt);
   1235  1.87  christos 		bt_insseg(vm, btnew, TAILQ_PREV(bt, vmem_seglist, bt_seglist));
   1236   1.1      yamt 		bt_insbusy(vm, btnew);
   1237  1.55      yamt 		vmem_check(vm);
   1238   1.1      yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1239   1.1      yamt 	} else {
   1240   1.1      yamt 		bt->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1241   1.1      yamt 		bt_insbusy(vm, bt);
   1242  1.55      yamt 		vmem_check(vm);
   1243   1.1      yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1244   1.1      yamt 		bt_free(vm, btnew);
   1245   1.1      yamt 		btnew = bt;
   1246   1.1      yamt 	}
   1247  1.10      yamt 	if (btnew2 != NULL) {
   1248  1.10      yamt 		bt_free(vm, btnew2);
   1249  1.10      yamt 	}
   1250   1.1      yamt 	KASSERT(btnew->bt_size >= size);
   1251   1.1      yamt 	btnew->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1252   1.1      yamt 
   1253  1.61    dyoung 	if (addrp != NULL)
   1254  1.61    dyoung 		*addrp = btnew->bt_start;
   1255  1.61    dyoung 	return 0;
   1256   1.1      yamt }
   1257   1.1      yamt 
   1258   1.1      yamt /*
   1259  1.83      yamt  * vmem_free: free the resource to the arena.
   1260   1.1      yamt  */
   1261   1.1      yamt 
   1262   1.1      yamt void
   1263   1.1      yamt vmem_free(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size)
   1264   1.1      yamt {
   1265   1.1      yamt 
   1266   1.1      yamt 	KASSERT(size > 0);
   1267   1.1      yamt 
   1268   1.5      yamt #if defined(QCACHE)
   1269   1.5      yamt 	if (size <= vm->vm_qcache_max) {
   1270   1.5      yamt 		int qidx = (size + vm->vm_quantum_mask) >> vm->vm_quantum_shift;
   1271  1.22      yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[qidx - 1];
   1272   1.5      yamt 
   1273  1.63     rmind 		pool_cache_put(qc->qc_cache, (void *)addr);
   1274  1.63     rmind 		return;
   1275   1.5      yamt 	}
   1276   1.5      yamt #endif /* defined(QCACHE) */
   1277   1.5      yamt 
   1278  1.10      yamt 	vmem_xfree(vm, addr, size);
   1279  1.10      yamt }
   1280  1.10      yamt 
   1281  1.10      yamt void
   1282  1.17      yamt vmem_xfree(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size)
   1283  1.10      yamt {
   1284  1.10      yamt 	bt_t *bt;
   1285  1.10      yamt 	bt_t *t;
   1286  1.66      para 	LIST_HEAD(, vmem_btag) tofree;
   1287  1.66      para 
   1288  1.66      para 	LIST_INIT(&tofree);
   1289  1.10      yamt 
   1290  1.10      yamt 	KASSERT(size > 0);
   1291  1.10      yamt 
   1292   1.1      yamt 	VMEM_LOCK(vm);
   1293   1.1      yamt 
   1294   1.1      yamt 	bt = bt_lookupbusy(vm, addr);
   1295   1.1      yamt 	KASSERT(bt != NULL);
   1296   1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_start == addr);
   1297   1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_size == vmem_roundup_size(vm, size) ||
   1298   1.1      yamt 	    bt->bt_size - vmem_roundup_size(vm, size) <= vm->vm_quantum_mask);
   1299   1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
   1300   1.1      yamt 	bt_rembusy(vm, bt);
   1301   1.1      yamt 	bt->bt_type = BT_TYPE_FREE;
   1302   1.1      yamt 
   1303   1.1      yamt 	/* coalesce */
   1304  1.87  christos 	t = TAILQ_NEXT(bt, bt_seglist);
   1305   1.1      yamt 	if (t != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_FREE) {
   1306  1.60    dyoung 		KASSERT(BT_END(bt) < t->bt_start);	/* YYY */
   1307   1.1      yamt 		bt_remfree(vm, t);
   1308   1.1      yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1309   1.1      yamt 		bt->bt_size += t->bt_size;
   1310  1.66      para 		LIST_INSERT_HEAD(&tofree, t, bt_freelist);
   1311   1.1      yamt 	}
   1312  1.87  christos 	t = TAILQ_PREV(bt, vmem_seglist, bt_seglist);
   1313   1.1      yamt 	if (t != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_FREE) {
   1314  1.60    dyoung 		KASSERT(BT_END(t) < bt->bt_start);	/* YYY */
   1315   1.1      yamt 		bt_remfree(vm, t);
   1316   1.1      yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1317   1.1      yamt 		bt->bt_size += t->bt_size;
   1318   1.1      yamt 		bt->bt_start = t->bt_start;
   1319  1.66      para 		LIST_INSERT_HEAD(&tofree, t, bt_freelist);
   1320   1.1      yamt 	}
   1321   1.1      yamt 
   1322  1.87  christos 	t = TAILQ_PREV(bt, vmem_seglist, bt_seglist);
   1323   1.1      yamt 	KASSERT(t != NULL);
   1324   1.1      yamt 	KASSERT(BT_ISSPAN_P(t) || t->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
   1325  1.61    dyoung 	if (vm->vm_releasefn != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_SPAN &&
   1326   1.1      yamt 	    t->bt_size == bt->bt_size) {
   1327   1.1      yamt 		vmem_addr_t spanaddr;
   1328   1.1      yamt 		vmem_size_t spansize;
   1329   1.1      yamt 
   1330   1.1      yamt 		KASSERT(t->bt_start == bt->bt_start);
   1331   1.1      yamt 		spanaddr = bt->bt_start;
   1332   1.1      yamt 		spansize = bt->bt_size;
   1333   1.1      yamt 		bt_remseg(vm, bt);
   1334  1.66      para 		LIST_INSERT_HEAD(&tofree, bt, bt_freelist);
   1335   1.1      yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1336  1.66      para 		LIST_INSERT_HEAD(&tofree, t, bt_freelist);
   1337  1.66      para 		vm->vm_size -= spansize;
   1338  1.68      para 		VMEM_CONDVAR_BROADCAST(vm);
   1339   1.1      yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1340  1.61    dyoung 		(*vm->vm_releasefn)(vm->vm_arg, spanaddr, spansize);
   1341   1.1      yamt 	} else {
   1342   1.1      yamt 		bt_insfree(vm, bt);
   1343  1.68      para 		VMEM_CONDVAR_BROADCAST(vm);
   1344   1.1      yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1345   1.1      yamt 	}
   1346  1.66      para 
   1347  1.66      para 	while (!LIST_EMPTY(&tofree)) {
   1348  1.66      para 		t = LIST_FIRST(&tofree);
   1349  1.66      para 		LIST_REMOVE(t, bt_freelist);
   1350  1.66      para 		bt_free(vm, t);
   1351  1.66      para 	}
   1352  1.88      para 
   1353  1.88      para 	bt_freetrim(vm, BT_MAXFREE);
   1354   1.1      yamt }
   1355   1.1      yamt 
   1356   1.1      yamt /*
   1357   1.1      yamt  * vmem_add:
   1358   1.1      yamt  *
   1359   1.1      yamt  * => caller must ensure appropriate spl,
   1360   1.1      yamt  *    if the arena can be accessed from interrupt context.
   1361   1.1      yamt  */
   1362   1.1      yamt 
   1363  1.61    dyoung int
   1364   1.1      yamt vmem_add(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size, vm_flag_t flags)
   1365   1.1      yamt {
   1366   1.1      yamt 
   1367   1.1      yamt 	return vmem_add1(vm, addr, size, flags, BT_TYPE_SPAN_STATIC);
   1368   1.1      yamt }
   1369   1.1      yamt 
   1370   1.6      yamt /*
   1371  1.66      para  * vmem_size: information about arenas size
   1372   1.6      yamt  *
   1373  1.66      para  * => return free/allocated size in arena
   1374   1.6      yamt  */
   1375  1.66      para vmem_size_t
   1376  1.66      para vmem_size(vmem_t *vm, int typemask)
   1377   1.6      yamt {
   1378   1.6      yamt 
   1379  1.66      para 	switch (typemask) {
   1380  1.66      para 	case VMEM_ALLOC:
   1381  1.66      para 		return vm->vm_inuse;
   1382  1.66      para 	case VMEM_FREE:
   1383  1.66      para 		return vm->vm_size - vm->vm_inuse;
   1384  1.66      para 	case VMEM_FREE|VMEM_ALLOC:
   1385  1.66      para 		return vm->vm_size;
   1386  1.66      para 	default:
   1387  1.66      para 		panic("vmem_size");
   1388  1.66      para 	}
   1389   1.6      yamt }
   1390   1.6      yamt 
   1391  1.30      yamt /* ---- rehash */
   1392  1.30      yamt 
   1393  1.30      yamt #if defined(_KERNEL)
   1394  1.30      yamt static struct callout vmem_rehash_ch;
   1395  1.30      yamt static int vmem_rehash_interval;
   1396  1.30      yamt static struct workqueue *vmem_rehash_wq;
   1397  1.30      yamt static struct work vmem_rehash_wk;
   1398  1.30      yamt 
   1399  1.30      yamt static void
   1400  1.30      yamt vmem_rehash_all(struct work *wk, void *dummy)
   1401  1.30      yamt {
   1402  1.30      yamt 	vmem_t *vm;
   1403  1.30      yamt 
   1404  1.30      yamt 	KASSERT(wk == &vmem_rehash_wk);
   1405  1.30      yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
   1406  1.30      yamt 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1407  1.30      yamt 		size_t desired;
   1408  1.30      yamt 		size_t current;
   1409  1.30      yamt 
   1410  1.30      yamt 		if (!VMEM_TRYLOCK(vm)) {
   1411  1.30      yamt 			continue;
   1412  1.30      yamt 		}
   1413  1.30      yamt 		desired = vm->vm_nbusytag;
   1414  1.30      yamt 		current = vm->vm_hashsize;
   1415  1.30      yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1416  1.30      yamt 
   1417  1.30      yamt 		if (desired > VMEM_HASHSIZE_MAX) {
   1418  1.30      yamt 			desired = VMEM_HASHSIZE_MAX;
   1419  1.30      yamt 		} else if (desired < VMEM_HASHSIZE_MIN) {
   1420  1.30      yamt 			desired = VMEM_HASHSIZE_MIN;
   1421  1.30      yamt 		}
   1422  1.30      yamt 		if (desired > current * 2 || desired * 2 < current) {
   1423  1.30      yamt 			vmem_rehash(vm, desired, VM_NOSLEEP);
   1424  1.30      yamt 		}
   1425  1.30      yamt 	}
   1426  1.30      yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
   1427  1.30      yamt 
   1428  1.30      yamt 	callout_schedule(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_interval);
   1429  1.30      yamt }
   1430  1.30      yamt 
   1431  1.30      yamt static void
   1432  1.30      yamt vmem_rehash_all_kick(void *dummy)
   1433  1.30      yamt {
   1434  1.30      yamt 
   1435  1.32     rmind 	workqueue_enqueue(vmem_rehash_wq, &vmem_rehash_wk, NULL);
   1436  1.30      yamt }
   1437  1.30      yamt 
   1438  1.30      yamt void
   1439  1.30      yamt vmem_rehash_start(void)
   1440  1.30      yamt {
   1441  1.30      yamt 	int error;
   1442  1.30      yamt 
   1443  1.30      yamt 	error = workqueue_create(&vmem_rehash_wq, "vmem_rehash",
   1444  1.41        ad 	    vmem_rehash_all, NULL, PRI_VM, IPL_SOFTCLOCK, WQ_MPSAFE);
   1445  1.30      yamt 	if (error) {
   1446  1.30      yamt 		panic("%s: workqueue_create %d\n", __func__, error);
   1447  1.30      yamt 	}
   1448  1.41        ad 	callout_init(&vmem_rehash_ch, CALLOUT_MPSAFE);
   1449  1.30      yamt 	callout_setfunc(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_all_kick, NULL);
   1450  1.30      yamt 
   1451  1.30      yamt 	vmem_rehash_interval = hz * 10;
   1452  1.30      yamt 	callout_schedule(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_interval);
   1453  1.30      yamt }
   1454  1.30      yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
   1455  1.30      yamt 
   1456   1.1      yamt /* ---- debug */
   1457   1.1      yamt 
   1458  1.55      yamt #if defined(DDB) || defined(UNITTEST) || defined(VMEM_SANITY)
   1459  1.55      yamt 
   1460  1.82  christos static void bt_dump(const bt_t *, void (*)(const char *, ...)
   1461  1.82  christos     __printflike(1, 2));
   1462  1.55      yamt 
   1463  1.55      yamt static const char *
   1464  1.55      yamt bt_type_string(int type)
   1465  1.55      yamt {
   1466  1.55      yamt 	static const char * const table[] = {
   1467  1.55      yamt 		[BT_TYPE_BUSY] = "busy",
   1468  1.55      yamt 		[BT_TYPE_FREE] = "free",
   1469  1.55      yamt 		[BT_TYPE_SPAN] = "span",
   1470  1.55      yamt 		[BT_TYPE_SPAN_STATIC] = "static span",
   1471  1.55      yamt 	};
   1472  1.55      yamt 
   1473  1.55      yamt 	if (type >= __arraycount(table)) {
   1474  1.55      yamt 		return "BOGUS";
   1475  1.55      yamt 	}
   1476  1.55      yamt 	return table[type];
   1477  1.55      yamt }
   1478  1.55      yamt 
   1479  1.55      yamt static void
   1480  1.55      yamt bt_dump(const bt_t *bt, void (*pr)(const char *, ...))
   1481  1.55      yamt {
   1482  1.55      yamt 
   1483  1.55      yamt 	(*pr)("\t%p: %" PRIu64 ", %" PRIu64 ", %d(%s)\n",
   1484  1.55      yamt 	    bt, (uint64_t)bt->bt_start, (uint64_t)bt->bt_size,
   1485  1.55      yamt 	    bt->bt_type, bt_type_string(bt->bt_type));
   1486  1.55      yamt }
   1487  1.55      yamt 
   1488  1.55      yamt static void
   1489  1.82  christos vmem_dump(const vmem_t *vm , void (*pr)(const char *, ...) __printflike(1, 2))
   1490  1.55      yamt {
   1491  1.55      yamt 	const bt_t *bt;
   1492  1.55      yamt 	int i;
   1493  1.55      yamt 
   1494  1.55      yamt 	(*pr)("vmem %p '%s'\n", vm, vm->vm_name);
   1495  1.87  christos 	TAILQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1496  1.55      yamt 		bt_dump(bt, pr);
   1497  1.55      yamt 	}
   1498  1.55      yamt 
   1499  1.55      yamt 	for (i = 0; i < VMEM_MAXORDER; i++) {
   1500  1.55      yamt 		const struct vmem_freelist *fl = &vm->vm_freelist[i];
   1501  1.55      yamt 
   1502  1.55      yamt 		if (LIST_EMPTY(fl)) {
   1503  1.55      yamt 			continue;
   1504  1.55      yamt 		}
   1505  1.55      yamt 
   1506  1.55      yamt 		(*pr)("freelist[%d]\n", i);
   1507  1.55      yamt 		LIST_FOREACH(bt, fl, bt_freelist) {
   1508  1.55      yamt 			bt_dump(bt, pr);
   1509  1.55      yamt 		}
   1510  1.55      yamt 	}
   1511  1.55      yamt }
   1512  1.55      yamt 
   1513  1.55      yamt #endif /* defined(DDB) || defined(UNITTEST) || defined(VMEM_SANITY) */
   1514  1.55      yamt 
   1515  1.37      yamt #if defined(DDB)
   1516  1.37      yamt static bt_t *
   1517  1.37      yamt vmem_whatis_lookup(vmem_t *vm, uintptr_t addr)
   1518  1.37      yamt {
   1519  1.39      yamt 	bt_t *bt;
   1520  1.37      yamt 
   1521  1.87  christos 	TAILQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1522  1.39      yamt 		if (BT_ISSPAN_P(bt)) {
   1523  1.39      yamt 			continue;
   1524  1.39      yamt 		}
   1525  1.60    dyoung 		if (bt->bt_start <= addr && addr <= BT_END(bt)) {
   1526  1.39      yamt 			return bt;
   1527  1.37      yamt 		}
   1528  1.37      yamt 	}
   1529  1.37      yamt 
   1530  1.37      yamt 	return NULL;
   1531  1.37      yamt }
   1532  1.37      yamt 
   1533  1.37      yamt void
   1534  1.37      yamt vmem_whatis(uintptr_t addr, void (*pr)(const char *, ...))
   1535  1.37      yamt {
   1536  1.37      yamt 	vmem_t *vm;
   1537  1.37      yamt 
   1538  1.37      yamt 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1539  1.37      yamt 		bt_t *bt;
   1540  1.37      yamt 
   1541  1.37      yamt 		bt = vmem_whatis_lookup(vm, addr);
   1542  1.37      yamt 		if (bt == NULL) {
   1543  1.37      yamt 			continue;
   1544  1.37      yamt 		}
   1545  1.39      yamt 		(*pr)("%p is %p+%zu in VMEM '%s' (%s)\n",
   1546  1.37      yamt 		    (void *)addr, (void *)bt->bt_start,
   1547  1.39      yamt 		    (size_t)(addr - bt->bt_start), vm->vm_name,
   1548  1.39      yamt 		    (bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ? "allocated" : "free");
   1549  1.37      yamt 	}
   1550  1.37      yamt }
   1551  1.43    cegger 
   1552  1.55      yamt void
   1553  1.55      yamt vmem_printall(const char *modif, void (*pr)(const char *, ...))
   1554  1.43    cegger {
   1555  1.55      yamt 	const vmem_t *vm;
   1556  1.43    cegger 
   1557  1.47    cegger 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1558  1.55      yamt 		vmem_dump(vm, pr);
   1559  1.43    cegger 	}
   1560  1.43    cegger }
   1561  1.43    cegger 
   1562  1.43    cegger void
   1563  1.43    cegger vmem_print(uintptr_t addr, const char *modif, void (*pr)(const char *, ...))
   1564  1.43    cegger {
   1565  1.55      yamt 	const vmem_t *vm = (const void *)addr;
   1566  1.43    cegger 
   1567  1.55      yamt 	vmem_dump(vm, pr);
   1568  1.43    cegger }
   1569  1.37      yamt #endif /* defined(DDB) */
   1570  1.37      yamt 
   1571  1.60    dyoung #if defined(_KERNEL)
   1572  1.60    dyoung #define vmem_printf printf
   1573  1.60    dyoung #else
   1574   1.1      yamt #include <stdio.h>
   1575  1.60    dyoung #include <stdarg.h>
   1576  1.60    dyoung 
   1577  1.60    dyoung static void
   1578  1.60    dyoung vmem_printf(const char *fmt, ...)
   1579  1.60    dyoung {
   1580  1.60    dyoung 	va_list ap;
   1581  1.60    dyoung 	va_start(ap, fmt);
   1582  1.60    dyoung 	vprintf(fmt, ap);
   1583  1.60    dyoung 	va_end(ap);
   1584  1.60    dyoung }
   1585  1.60    dyoung #endif
   1586   1.1      yamt 
   1587  1.55      yamt #if defined(VMEM_SANITY)
   1588   1.1      yamt 
   1589  1.55      yamt static bool
   1590  1.55      yamt vmem_check_sanity(vmem_t *vm)
   1591   1.1      yamt {
   1592  1.55      yamt 	const bt_t *bt, *bt2;
   1593   1.1      yamt 
   1594  1.55      yamt 	KASSERT(vm != NULL);
   1595   1.1      yamt 
   1596  1.87  christos 	TAILQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1597  1.60    dyoung 		if (bt->bt_start > BT_END(bt)) {
   1598  1.55      yamt 			printf("corrupted tag\n");
   1599  1.60    dyoung 			bt_dump(bt, vmem_printf);
   1600  1.55      yamt 			return false;
   1601  1.55      yamt 		}
   1602  1.55      yamt 	}
   1603  1.87  christos 	TAILQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1604  1.87  christos 		TAILQ_FOREACH(bt2, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1605  1.55      yamt 			if (bt == bt2) {
   1606  1.55      yamt 				continue;
   1607  1.55      yamt 			}
   1608  1.55      yamt 			if (BT_ISSPAN_P(bt) != BT_ISSPAN_P(bt2)) {
   1609  1.55      yamt 				continue;
   1610  1.55      yamt 			}
   1611  1.60    dyoung 			if (bt->bt_start <= BT_END(bt2) &&
   1612  1.60    dyoung 			    bt2->bt_start <= BT_END(bt)) {
   1613  1.55      yamt 				printf("overwrapped tags\n");
   1614  1.60    dyoung 				bt_dump(bt, vmem_printf);
   1615  1.60    dyoung 				bt_dump(bt2, vmem_printf);
   1616  1.55      yamt 				return false;
   1617  1.55      yamt 			}
   1618  1.55      yamt 		}
   1619   1.1      yamt 	}
   1620   1.1      yamt 
   1621  1.55      yamt 	return true;
   1622  1.55      yamt }
   1623   1.1      yamt 
   1624  1.55      yamt static void
   1625  1.55      yamt vmem_check(vmem_t *vm)
   1626  1.55      yamt {
   1627   1.1      yamt 
   1628  1.55      yamt 	if (!vmem_check_sanity(vm)) {
   1629  1.55      yamt 		panic("insanity vmem %p", vm);
   1630   1.1      yamt 	}
   1631   1.1      yamt }
   1632   1.1      yamt 
   1633  1.55      yamt #endif /* defined(VMEM_SANITY) */
   1634   1.1      yamt 
   1635  1.55      yamt #if defined(UNITTEST)
   1636   1.1      yamt int
   1637  1.57    cegger main(void)
   1638   1.1      yamt {
   1639  1.61    dyoung 	int rc;
   1640   1.1      yamt 	vmem_t *vm;
   1641   1.1      yamt 	vmem_addr_t p;
   1642   1.1      yamt 	struct reg {
   1643   1.1      yamt 		vmem_addr_t p;
   1644   1.1      yamt 		vmem_size_t sz;
   1645  1.25   thorpej 		bool x;
   1646   1.1      yamt 	} *reg = NULL;
   1647   1.1      yamt 	int nreg = 0;
   1648   1.1      yamt 	int nalloc = 0;
   1649   1.1      yamt 	int nfree = 0;
   1650   1.1      yamt 	vmem_size_t total = 0;
   1651   1.1      yamt #if 1
   1652   1.1      yamt 	vm_flag_t strat = VM_INSTANTFIT;
   1653   1.1      yamt #else
   1654   1.1      yamt 	vm_flag_t strat = VM_BESTFIT;
   1655   1.1      yamt #endif
   1656   1.1      yamt 
   1657  1.61    dyoung 	vm = vmem_create("test", 0, 0, 1, NULL, NULL, NULL, 0, VM_SLEEP,
   1658  1.61    dyoung #ifdef _KERNEL
   1659  1.61    dyoung 	    IPL_NONE
   1660  1.61    dyoung #else
   1661  1.61    dyoung 	    0
   1662  1.61    dyoung #endif
   1663  1.61    dyoung 	    );
   1664   1.1      yamt 	if (vm == NULL) {
   1665   1.1      yamt 		printf("vmem_create\n");
   1666   1.1      yamt 		exit(EXIT_FAILURE);
   1667   1.1      yamt 	}
   1668  1.60    dyoung 	vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1669   1.1      yamt 
   1670  1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 0, 50, VM_SLEEP);
   1671  1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1672  1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 100, 200, VM_SLEEP);
   1673  1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1674  1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 2000, 1, VM_SLEEP);
   1675  1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1676  1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 40000, 65536, VM_SLEEP);
   1677  1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1678  1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 10000, 10000, VM_SLEEP);
   1679  1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1680  1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 500, 1000, VM_SLEEP);
   1681  1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1682  1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 0xffffff00, 0x100, VM_SLEEP);
   1683  1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1684  1.61    dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x101, 0, 0, 0,
   1685  1.61    dyoung 	    0xffffff00, 0xffffffff, strat|VM_SLEEP, &p);
   1686  1.61    dyoung 	assert(rc != 0);
   1687  1.61    dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 50, 0, 0, 0, 0, 49, strat|VM_SLEEP, &p);
   1688  1.61    dyoung 	assert(rc == 0 && p == 0);
   1689  1.61    dyoung 	vmem_xfree(vm, p, 50);
   1690  1.61    dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 25, 0, 0, 0, 0, 24, strat|VM_SLEEP, &p);
   1691  1.61    dyoung 	assert(rc == 0 && p == 0);
   1692  1.61    dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x100, 0, 0, 0,
   1693  1.61    dyoung 	    0xffffff01, 0xffffffff, strat|VM_SLEEP, &p);
   1694  1.61    dyoung 	assert(rc != 0);
   1695  1.61    dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x100, 0, 0, 0,
   1696  1.61    dyoung 	    0xffffff00, 0xfffffffe, strat|VM_SLEEP, &p);
   1697  1.61    dyoung 	assert(rc != 0);
   1698  1.61    dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x100, 0, 0, 0,
   1699  1.61    dyoung 	    0xffffff00, 0xffffffff, strat|VM_SLEEP, &p);
   1700  1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1701  1.60    dyoung 	vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1702   1.1      yamt 	for (;;) {
   1703   1.1      yamt 		struct reg *r;
   1704  1.10      yamt 		int t = rand() % 100;
   1705   1.1      yamt 
   1706  1.10      yamt 		if (t > 45) {
   1707  1.10      yamt 			/* alloc */
   1708   1.1      yamt 			vmem_size_t sz = rand() % 500 + 1;
   1709  1.25   thorpej 			bool x;
   1710  1.10      yamt 			vmem_size_t align, phase, nocross;
   1711  1.10      yamt 			vmem_addr_t minaddr, maxaddr;
   1712  1.10      yamt 
   1713  1.10      yamt 			if (t > 70) {
   1714  1.26   thorpej 				x = true;
   1715  1.10      yamt 				/* XXX */
   1716  1.10      yamt 				align = 1 << (rand() % 15);
   1717  1.10      yamt 				phase = rand() % 65536;
   1718  1.10      yamt 				nocross = 1 << (rand() % 15);
   1719  1.10      yamt 				if (align <= phase) {
   1720  1.10      yamt 					phase = 0;
   1721  1.10      yamt 				}
   1722  1.19      yamt 				if (VMEM_CROSS_P(phase, phase + sz - 1,
   1723  1.19      yamt 				    nocross)) {
   1724  1.10      yamt 					nocross = 0;
   1725  1.10      yamt 				}
   1726  1.60    dyoung 				do {
   1727  1.60    dyoung 					minaddr = rand() % 50000;
   1728  1.60    dyoung 					maxaddr = rand() % 70000;
   1729  1.60    dyoung 				} while (minaddr > maxaddr);
   1730  1.10      yamt 				printf("=== xalloc %" PRIu64
   1731  1.10      yamt 				    " align=%" PRIu64 ", phase=%" PRIu64
   1732  1.10      yamt 				    ", nocross=%" PRIu64 ", min=%" PRIu64
   1733  1.10      yamt 				    ", max=%" PRIu64 "\n",
   1734  1.10      yamt 				    (uint64_t)sz,
   1735  1.10      yamt 				    (uint64_t)align,
   1736  1.10      yamt 				    (uint64_t)phase,
   1737  1.10      yamt 				    (uint64_t)nocross,
   1738  1.10      yamt 				    (uint64_t)minaddr,
   1739  1.10      yamt 				    (uint64_t)maxaddr);
   1740  1.61    dyoung 				rc = vmem_xalloc(vm, sz, align, phase, nocross,
   1741  1.61    dyoung 				    minaddr, maxaddr, strat|VM_SLEEP, &p);
   1742  1.10      yamt 			} else {
   1743  1.26   thorpej 				x = false;
   1744  1.10      yamt 				printf("=== alloc %" PRIu64 "\n", (uint64_t)sz);
   1745  1.61    dyoung 				rc = vmem_alloc(vm, sz, strat|VM_SLEEP, &p);
   1746  1.10      yamt 			}
   1747   1.1      yamt 			printf("-> %" PRIu64 "\n", (uint64_t)p);
   1748  1.60    dyoung 			vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1749  1.61    dyoung 			if (rc != 0) {
   1750  1.10      yamt 				if (x) {
   1751  1.10      yamt 					continue;
   1752  1.10      yamt 				}
   1753   1.1      yamt 				break;
   1754   1.1      yamt 			}
   1755   1.1      yamt 			nreg++;
   1756   1.1      yamt 			reg = realloc(reg, sizeof(*reg) * nreg);
   1757   1.1      yamt 			r = &reg[nreg - 1];
   1758   1.1      yamt 			r->p = p;
   1759   1.1      yamt 			r->sz = sz;
   1760  1.10      yamt 			r->x = x;
   1761   1.1      yamt 			total += sz;
   1762   1.1      yamt 			nalloc++;
   1763   1.1      yamt 		} else if (nreg != 0) {
   1764  1.10      yamt 			/* free */
   1765   1.1      yamt 			r = &reg[rand() % nreg];
   1766   1.1      yamt 			printf("=== free %" PRIu64 ", %" PRIu64 "\n",
   1767   1.1      yamt 			    (uint64_t)r->p, (uint64_t)r->sz);
   1768  1.10      yamt 			if (r->x) {
   1769  1.10      yamt 				vmem_xfree(vm, r->p, r->sz);
   1770  1.10      yamt 			} else {
   1771  1.10      yamt 				vmem_free(vm, r->p, r->sz);
   1772  1.10      yamt 			}
   1773   1.1      yamt 			total -= r->sz;
   1774  1.60    dyoung 			vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1775   1.1      yamt 			*r = reg[nreg - 1];
   1776   1.1      yamt 			nreg--;
   1777   1.1      yamt 			nfree++;
   1778   1.1      yamt 		}
   1779   1.1      yamt 		printf("total=%" PRIu64 "\n", (uint64_t)total);
   1780   1.1      yamt 	}
   1781   1.1      yamt 	fprintf(stderr, "total=%" PRIu64 ", nalloc=%d, nfree=%d\n",
   1782   1.1      yamt 	    (uint64_t)total, nalloc, nfree);
   1783   1.1      yamt 	exit(EXIT_SUCCESS);
   1784   1.1      yamt }
   1785  1.55      yamt #endif /* defined(UNITTEST) */
   1786