Home | History | Annotate | Line # | Download | only in kern
subr_vmem.c revision 1.27
      1 /*	$NetBSD: subr_vmem.c,v 1.27 2007/03/10 15:54:14 ad Exp $	*/
      2 
      3 /*-
      4  * Copyright (c)2006 YAMAMOTO Takashi,
      5  * All rights reserved.
      6  *
      7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
      8  * modification, are permitted provided that the following conditions
      9  * are met:
     10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     15  *
     16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
     17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
     18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
     19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
     20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
     21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
     22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
     23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
     24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
     25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
     26  * SUCH DAMAGE.
     27  */
     28 
     29 /*
     30  * reference:
     31  * -	Magazines and Vmem: Extending the Slab Allocator
     32  *	to Many CPUs and Arbitrary Resources
     33  *	http://www.usenix.org/event/usenix01/bonwick.html
     34  *
     35  * todo:
     36  * -	decide how to import segments for vmem_xalloc.
     37  * -	don't rely on malloc(9).
     38  */
     39 
     40 #include <sys/cdefs.h>
     41 __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: subr_vmem.c,v 1.27 2007/03/10 15:54:14 ad Exp $");
     42 
     43 #define	VMEM_DEBUG
     44 #if defined(_KERNEL)
     45 #define	QCACHE
     46 #endif /* defined(_KERNEL) */
     47 
     48 #include <sys/param.h>
     49 #include <sys/hash.h>
     50 #include <sys/queue.h>
     51 
     52 #if defined(_KERNEL)
     53 #include <sys/systm.h>
     54 #include <sys/lock.h>
     55 #include <sys/malloc.h>
     56 #include <sys/once.h>
     57 #include <sys/pool.h>
     58 #include <sys/proc.h>
     59 #include <sys/vmem.h>
     60 #else /* defined(_KERNEL) */
     61 #include "../sys/vmem.h"
     62 #endif /* defined(_KERNEL) */
     63 
     64 #if defined(_KERNEL)
     65 #define	SIMPLELOCK_DECL(name)	struct simplelock name
     66 #else /* defined(_KERNEL) */
     67 #include <errno.h>
     68 #include <assert.h>
     69 #include <stdlib.h>
     70 
     71 #define	KASSERT(a)		assert(a)
     72 #define	SIMPLELOCK_DECL(name)	/* nothing */
     73 #define	LOCK_ASSERT(a)		/* nothing */
     74 #define	simple_lock_init(a)	/* nothing */
     75 #define	simple_lock(a)		/* nothing */
     76 #define	simple_unlock(a)	/* nothing */
     77 #define	ASSERT_SLEEPABLE(lk, msg) /* nothing */
     78 #endif /* defined(_KERNEL) */
     79 
     80 struct vmem;
     81 struct vmem_btag;
     82 
     83 #if defined(VMEM_DEBUG)
     84 void vmem_dump(const vmem_t *);
     85 #endif /* defined(VMEM_DEBUG) */
     86 
     87 #define	VMEM_MAXORDER		(sizeof(vmem_size_t) * CHAR_BIT)
     88 #define	VMEM_HASHSIZE_INIT	4096	/* XXX */
     89 
     90 #define	VM_FITMASK	(VM_BESTFIT | VM_INSTANTFIT)
     91 
     92 CIRCLEQ_HEAD(vmem_seglist, vmem_btag);
     93 LIST_HEAD(vmem_freelist, vmem_btag);
     94 LIST_HEAD(vmem_hashlist, vmem_btag);
     95 
     96 #if defined(QCACHE)
     97 #define	VMEM_QCACHE_IDX_MAX	32
     98 
     99 #define	QC_NAME_MAX	16
    100 
    101 struct qcache {
    102 	struct pool qc_pool;
    103 	struct pool_cache qc_cache;
    104 	vmem_t *qc_vmem;
    105 	char qc_name[QC_NAME_MAX];
    106 };
    107 typedef struct qcache qcache_t;
    108 #define	QC_POOL_TO_QCACHE(pool)	((qcache_t *)(pool))
    109 #endif /* defined(QCACHE) */
    110 
    111 /* vmem arena */
    112 struct vmem {
    113 	SIMPLELOCK_DECL(vm_lock);
    114 	vmem_addr_t (*vm_allocfn)(vmem_t *, vmem_size_t, vmem_size_t *,
    115 	    vm_flag_t);
    116 	void (*vm_freefn)(vmem_t *, vmem_addr_t, vmem_size_t);
    117 	vmem_t *vm_source;
    118 	struct vmem_seglist vm_seglist;
    119 	struct vmem_freelist vm_freelist[VMEM_MAXORDER];
    120 	size_t vm_hashsize;
    121 	size_t vm_nbusytag;
    122 	struct vmem_hashlist *vm_hashlist;
    123 	size_t vm_quantum_mask;
    124 	int vm_quantum_shift;
    125 	const char *vm_name;
    126 
    127 #if defined(QCACHE)
    128 	/* quantum cache */
    129 	size_t vm_qcache_max;
    130 	struct pool_allocator vm_qcache_allocator;
    131 	qcache_t vm_qcache_store[VMEM_QCACHE_IDX_MAX];
    132 	qcache_t *vm_qcache[VMEM_QCACHE_IDX_MAX];
    133 #endif /* defined(QCACHE) */
    134 };
    135 
    136 #define	VMEM_LOCK(vm)	simple_lock(&vm->vm_lock)
    137 #define	VMEM_UNLOCK(vm)	simple_unlock(&vm->vm_lock)
    138 #define	VMEM_LOCK_INIT(vm)	simple_lock_init(&vm->vm_lock);
    139 #define	VMEM_ASSERT_LOCKED(vm) \
    140 	LOCK_ASSERT(simple_lock_held(&vm->vm_lock))
    141 #define	VMEM_ASSERT_UNLOCKED(vm) \
    142 	LOCK_ASSERT(!simple_lock_held(&vm->vm_lock))
    143 
    144 /* boundary tag */
    145 struct vmem_btag {
    146 	CIRCLEQ_ENTRY(vmem_btag) bt_seglist;
    147 	union {
    148 		LIST_ENTRY(vmem_btag) u_freelist; /* BT_TYPE_FREE */
    149 		LIST_ENTRY(vmem_btag) u_hashlist; /* BT_TYPE_BUSY */
    150 	} bt_u;
    151 #define	bt_hashlist	bt_u.u_hashlist
    152 #define	bt_freelist	bt_u.u_freelist
    153 	vmem_addr_t bt_start;
    154 	vmem_size_t bt_size;
    155 	int bt_type;
    156 };
    157 
    158 #define	BT_TYPE_SPAN		1
    159 #define	BT_TYPE_SPAN_STATIC	2
    160 #define	BT_TYPE_FREE		3
    161 #define	BT_TYPE_BUSY		4
    162 #define	BT_ISSPAN_P(bt)	((bt)->bt_type <= BT_TYPE_SPAN_STATIC)
    163 
    164 #define	BT_END(bt)	((bt)->bt_start + (bt)->bt_size)
    165 
    166 typedef struct vmem_btag bt_t;
    167 
    168 /* ---- misc */
    169 
    170 #define	VMEM_ALIGNUP(addr, align) \
    171 	(-(-(addr) & -(align)))
    172 #define	VMEM_CROSS_P(addr1, addr2, boundary) \
    173 	((((addr1) ^ (addr2)) & -(boundary)) != 0)
    174 
    175 #define	ORDER2SIZE(order)	((vmem_size_t)1 << (order))
    176 
    177 static int
    178 calc_order(vmem_size_t size)
    179 {
    180 	vmem_size_t target;
    181 	int i;
    182 
    183 	KASSERT(size != 0);
    184 
    185 	i = 0;
    186 	target = size >> 1;
    187 	while (ORDER2SIZE(i) <= target) {
    188 		i++;
    189 	}
    190 
    191 	KASSERT(ORDER2SIZE(i) <= size);
    192 	KASSERT(size < ORDER2SIZE(i + 1) || ORDER2SIZE(i + 1) < ORDER2SIZE(i));
    193 
    194 	return i;
    195 }
    196 
    197 #if defined(_KERNEL)
    198 static MALLOC_DEFINE(M_VMEM, "vmem", "vmem");
    199 #endif /* defined(_KERNEL) */
    200 
    201 static void *
    202 xmalloc(size_t sz, vm_flag_t flags)
    203 {
    204 
    205 #if defined(_KERNEL)
    206 	return malloc(sz, M_VMEM,
    207 	    M_CANFAIL | ((flags & VM_SLEEP) ? M_WAITOK : M_NOWAIT));
    208 #else /* defined(_KERNEL) */
    209 	return malloc(sz);
    210 #endif /* defined(_KERNEL) */
    211 }
    212 
    213 static void
    214 xfree(void *p)
    215 {
    216 
    217 #if defined(_KERNEL)
    218 	return free(p, M_VMEM);
    219 #else /* defined(_KERNEL) */
    220 	return free(p);
    221 #endif /* defined(_KERNEL) */
    222 }
    223 
    224 /* ---- boundary tag */
    225 
    226 #if defined(_KERNEL)
    227 static struct pool_cache bt_poolcache;
    228 static POOL_INIT(bt_pool, sizeof(bt_t), 0, 0, 0, "vmembtpl", NULL);
    229 #endif /* defined(_KERNEL) */
    230 
    231 static bt_t *
    232 bt_alloc(vmem_t *vm, vm_flag_t flags)
    233 {
    234 	bt_t *bt;
    235 
    236 #if defined(_KERNEL)
    237 	int s;
    238 
    239 	/* XXX bootstrap */
    240 	s = splvm();
    241 	bt = pool_cache_get(&bt_poolcache,
    242 	    (flags & VM_SLEEP) != 0 ? PR_WAITOK : PR_NOWAIT);
    243 	splx(s);
    244 #else /* defined(_KERNEL) */
    245 	bt = malloc(sizeof *bt);
    246 #endif /* defined(_KERNEL) */
    247 
    248 	return bt;
    249 }
    250 
    251 static void
    252 bt_free(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    253 {
    254 
    255 #if defined(_KERNEL)
    256 	int s;
    257 
    258 	/* XXX bootstrap */
    259 	s = splvm();
    260 	pool_cache_put(&bt_poolcache, bt);
    261 	splx(s);
    262 #else /* defined(_KERNEL) */
    263 	free(bt);
    264 #endif /* defined(_KERNEL) */
    265 }
    266 
    267 /*
    268  * freelist[0] ... [1, 1]
    269  * freelist[1] ... [2, 3]
    270  * freelist[2] ... [4, 7]
    271  * freelist[3] ... [8, 15]
    272  *  :
    273  * freelist[n] ... [(1 << n), (1 << (n + 1)) - 1]
    274  *  :
    275  */
    276 
    277 static struct vmem_freelist *
    278 bt_freehead_tofree(vmem_t *vm, vmem_size_t size)
    279 {
    280 	const vmem_size_t qsize = size >> vm->vm_quantum_shift;
    281 	int idx;
    282 
    283 	KASSERT((size & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    284 	KASSERT(size != 0);
    285 
    286 	idx = calc_order(qsize);
    287 	KASSERT(idx >= 0);
    288 	KASSERT(idx < VMEM_MAXORDER);
    289 
    290 	return &vm->vm_freelist[idx];
    291 }
    292 
    293 static struct vmem_freelist *
    294 bt_freehead_toalloc(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t strat)
    295 {
    296 	const vmem_size_t qsize = size >> vm->vm_quantum_shift;
    297 	int idx;
    298 
    299 	KASSERT((size & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    300 	KASSERT(size != 0);
    301 
    302 	idx = calc_order(qsize);
    303 	if (strat == VM_INSTANTFIT && ORDER2SIZE(idx) != qsize) {
    304 		idx++;
    305 		/* check too large request? */
    306 	}
    307 	KASSERT(idx >= 0);
    308 	KASSERT(idx < VMEM_MAXORDER);
    309 
    310 	return &vm->vm_freelist[idx];
    311 }
    312 
    313 /* ---- boundary tag hash */
    314 
    315 static struct vmem_hashlist *
    316 bt_hashhead(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr)
    317 {
    318 	struct vmem_hashlist *list;
    319 	unsigned int hash;
    320 
    321 	hash = hash32_buf(&addr, sizeof(addr), HASH32_BUF_INIT);
    322 	list = &vm->vm_hashlist[hash % vm->vm_hashsize];
    323 
    324 	return list;
    325 }
    326 
    327 static bt_t *
    328 bt_lookupbusy(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr)
    329 {
    330 	struct vmem_hashlist *list;
    331 	bt_t *bt;
    332 
    333 	list = bt_hashhead(vm, addr);
    334 	LIST_FOREACH(bt, list, bt_hashlist) {
    335 		if (bt->bt_start == addr) {
    336 			break;
    337 		}
    338 	}
    339 
    340 	return bt;
    341 }
    342 
    343 static void
    344 bt_rembusy(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    345 {
    346 
    347 	KASSERT(vm->vm_nbusytag > 0);
    348 	vm->vm_nbusytag--;
    349 	LIST_REMOVE(bt, bt_hashlist);
    350 }
    351 
    352 static void
    353 bt_insbusy(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    354 {
    355 	struct vmem_hashlist *list;
    356 
    357 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
    358 
    359 	list = bt_hashhead(vm, bt->bt_start);
    360 	LIST_INSERT_HEAD(list, bt, bt_hashlist);
    361 	vm->vm_nbusytag++;
    362 }
    363 
    364 /* ---- boundary tag list */
    365 
    366 static void
    367 bt_remseg(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    368 {
    369 
    370 	CIRCLEQ_REMOVE(&vm->vm_seglist, bt, bt_seglist);
    371 }
    372 
    373 static void
    374 bt_insseg(vmem_t *vm, bt_t *bt, bt_t *prev)
    375 {
    376 
    377 	CIRCLEQ_INSERT_AFTER(&vm->vm_seglist, prev, bt, bt_seglist);
    378 }
    379 
    380 static void
    381 bt_insseg_tail(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    382 {
    383 
    384 	CIRCLEQ_INSERT_TAIL(&vm->vm_seglist, bt, bt_seglist);
    385 }
    386 
    387 static void
    388 bt_remfree(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    389 {
    390 
    391 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE);
    392 
    393 	LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    394 }
    395 
    396 static void
    397 bt_insfree(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    398 {
    399 	struct vmem_freelist *list;
    400 
    401 	list = bt_freehead_tofree(vm, bt->bt_size);
    402 	LIST_INSERT_HEAD(list, bt, bt_freelist);
    403 }
    404 
    405 /* ---- vmem internal functions */
    406 
    407 #if defined(QCACHE)
    408 static inline vm_flag_t
    409 prf_to_vmf(int prflags)
    410 {
    411 	vm_flag_t vmflags;
    412 
    413 	KASSERT((prflags & ~(PR_LIMITFAIL | PR_WAITOK | PR_NOWAIT)) == 0);
    414 	if ((prflags & PR_WAITOK) != 0) {
    415 		vmflags = VM_SLEEP;
    416 	} else {
    417 		vmflags = VM_NOSLEEP;
    418 	}
    419 	return vmflags;
    420 }
    421 
    422 static inline int
    423 vmf_to_prf(vm_flag_t vmflags)
    424 {
    425 	int prflags;
    426 
    427 	if ((vmflags & VM_SLEEP) != 0) {
    428 		prflags = PR_WAITOK;
    429 	} else {
    430 		prflags = PR_NOWAIT;
    431 	}
    432 	return prflags;
    433 }
    434 
    435 static size_t
    436 qc_poolpage_size(size_t qcache_max)
    437 {
    438 	int i;
    439 
    440 	for (i = 0; ORDER2SIZE(i) <= qcache_max * 3; i++) {
    441 		/* nothing */
    442 	}
    443 	return ORDER2SIZE(i);
    444 }
    445 
    446 static void *
    447 qc_poolpage_alloc(struct pool *pool, int prflags)
    448 {
    449 	qcache_t *qc = QC_POOL_TO_QCACHE(pool);
    450 	vmem_t *vm = qc->qc_vmem;
    451 
    452 	return (void *)vmem_alloc(vm, pool->pr_alloc->pa_pagesz,
    453 	    prf_to_vmf(prflags) | VM_INSTANTFIT);
    454 }
    455 
    456 static void
    457 qc_poolpage_free(struct pool *pool, void *addr)
    458 {
    459 	qcache_t *qc = QC_POOL_TO_QCACHE(pool);
    460 	vmem_t *vm = qc->qc_vmem;
    461 
    462 	vmem_free(vm, (vmem_addr_t)addr, pool->pr_alloc->pa_pagesz);
    463 }
    464 
    465 static void
    466 qc_init(vmem_t *vm, size_t qcache_max)
    467 {
    468 	qcache_t *prevqc;
    469 	struct pool_allocator *pa;
    470 	int qcache_idx_max;
    471 	int i;
    472 
    473 	KASSERT((qcache_max & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    474 	if (qcache_max > (VMEM_QCACHE_IDX_MAX << vm->vm_quantum_shift)) {
    475 		qcache_max = VMEM_QCACHE_IDX_MAX << vm->vm_quantum_shift;
    476 	}
    477 	vm->vm_qcache_max = qcache_max;
    478 	pa = &vm->vm_qcache_allocator;
    479 	memset(pa, 0, sizeof(*pa));
    480 	pa->pa_alloc = qc_poolpage_alloc;
    481 	pa->pa_free = qc_poolpage_free;
    482 	pa->pa_pagesz = qc_poolpage_size(qcache_max);
    483 
    484 	qcache_idx_max = qcache_max >> vm->vm_quantum_shift;
    485 	prevqc = NULL;
    486 	for (i = qcache_idx_max; i > 0; i--) {
    487 		qcache_t *qc = &vm->vm_qcache_store[i - 1];
    488 		size_t size = i << vm->vm_quantum_shift;
    489 
    490 		qc->qc_vmem = vm;
    491 		snprintf(qc->qc_name, sizeof(qc->qc_name), "%s-%zu",
    492 		    vm->vm_name, size);
    493 		pool_init(&qc->qc_pool, size, ORDER2SIZE(vm->vm_quantum_shift),
    494 		    0, PR_NOALIGN | PR_NOTOUCH /* XXX */, qc->qc_name, pa);
    495 		if (prevqc != NULL &&
    496 		    qc->qc_pool.pr_itemsperpage ==
    497 		    prevqc->qc_pool.pr_itemsperpage) {
    498 			pool_destroy(&qc->qc_pool);
    499 			vm->vm_qcache[i - 1] = prevqc;
    500 			continue;
    501 		}
    502 		pool_cache_init(&qc->qc_cache, &qc->qc_pool, NULL, NULL, NULL);
    503 		vm->vm_qcache[i - 1] = qc;
    504 		prevqc = qc;
    505 	}
    506 }
    507 
    508 static void
    509 qc_destroy(vmem_t *vm)
    510 {
    511 	const qcache_t *prevqc;
    512 	int i;
    513 	int qcache_idx_max;
    514 
    515 	qcache_idx_max = vm->vm_qcache_max >> vm->vm_quantum_shift;
    516 	prevqc = NULL;
    517 	for (i = 0; i < qcache_idx_max; i++) {
    518 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[i];
    519 
    520 		if (prevqc == qc) {
    521 			continue;
    522 		}
    523 		pool_cache_destroy(&qc->qc_cache);
    524 		pool_destroy(&qc->qc_pool);
    525 		prevqc = qc;
    526 	}
    527 }
    528 
    529 static bool
    530 qc_reap(vmem_t *vm)
    531 {
    532 	const qcache_t *prevqc;
    533 	int i;
    534 	int qcache_idx_max;
    535 	bool didsomething = false;
    536 
    537 	qcache_idx_max = vm->vm_qcache_max >> vm->vm_quantum_shift;
    538 	prevqc = NULL;
    539 	for (i = 0; i < qcache_idx_max; i++) {
    540 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[i];
    541 
    542 		if (prevqc == qc) {
    543 			continue;
    544 		}
    545 		if (pool_reclaim(&qc->qc_pool) != 0) {
    546 			didsomething = true;
    547 		}
    548 		prevqc = qc;
    549 	}
    550 
    551 	return didsomething;
    552 }
    553 #endif /* defined(QCACHE) */
    554 
    555 #if defined(_KERNEL)
    556 static int
    557 vmem_init(void)
    558 {
    559 
    560 	pool_cache_init(&bt_poolcache, &bt_pool, NULL, NULL, NULL);
    561 	return 0;
    562 }
    563 #endif /* defined(_KERNEL) */
    564 
    565 static vmem_addr_t
    566 vmem_add1(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size, vm_flag_t flags,
    567     int spanbttype)
    568 {
    569 	bt_t *btspan;
    570 	bt_t *btfree;
    571 
    572 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    573 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    574 	VMEM_ASSERT_UNLOCKED(vm);
    575 
    576 	btspan = bt_alloc(vm, flags);
    577 	if (btspan == NULL) {
    578 		return VMEM_ADDR_NULL;
    579 	}
    580 	btfree = bt_alloc(vm, flags);
    581 	if (btfree == NULL) {
    582 		bt_free(vm, btspan);
    583 		return VMEM_ADDR_NULL;
    584 	}
    585 
    586 	btspan->bt_type = spanbttype;
    587 	btspan->bt_start = addr;
    588 	btspan->bt_size = size;
    589 
    590 	btfree->bt_type = BT_TYPE_FREE;
    591 	btfree->bt_start = addr;
    592 	btfree->bt_size = size;
    593 
    594 	VMEM_LOCK(vm);
    595 	bt_insseg_tail(vm, btspan);
    596 	bt_insseg(vm, btfree, btspan);
    597 	bt_insfree(vm, btfree);
    598 	VMEM_UNLOCK(vm);
    599 
    600 	return addr;
    601 }
    602 
    603 static int
    604 vmem_import(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t flags)
    605 {
    606 	vmem_addr_t addr;
    607 
    608 	VMEM_ASSERT_UNLOCKED(vm);
    609 
    610 	if (vm->vm_allocfn == NULL) {
    611 		return EINVAL;
    612 	}
    613 
    614 	addr = (*vm->vm_allocfn)(vm->vm_source, size, &size, flags);
    615 	if (addr == VMEM_ADDR_NULL) {
    616 		return ENOMEM;
    617 	}
    618 
    619 	if (vmem_add1(vm, addr, size, flags, BT_TYPE_SPAN) == VMEM_ADDR_NULL) {
    620 		(*vm->vm_freefn)(vm->vm_source, addr, size);
    621 		return ENOMEM;
    622 	}
    623 
    624 	return 0;
    625 }
    626 
    627 static int
    628 vmem_rehash(vmem_t *vm, size_t newhashsize, vm_flag_t flags)
    629 {
    630 	bt_t *bt;
    631 	int i;
    632 	struct vmem_hashlist *newhashlist;
    633 	struct vmem_hashlist *oldhashlist;
    634 	size_t oldhashsize;
    635 
    636 	KASSERT(newhashsize > 0);
    637 	VMEM_ASSERT_UNLOCKED(vm);
    638 
    639 	newhashlist =
    640 	    xmalloc(sizeof(struct vmem_hashlist *) * newhashsize, flags);
    641 	if (newhashlist == NULL) {
    642 		return ENOMEM;
    643 	}
    644 	for (i = 0; i < newhashsize; i++) {
    645 		LIST_INIT(&newhashlist[i]);
    646 	}
    647 
    648 	VMEM_LOCK(vm);
    649 	oldhashlist = vm->vm_hashlist;
    650 	oldhashsize = vm->vm_hashsize;
    651 	vm->vm_hashlist = newhashlist;
    652 	vm->vm_hashsize = newhashsize;
    653 	if (oldhashlist == NULL) {
    654 		VMEM_UNLOCK(vm);
    655 		return 0;
    656 	}
    657 	for (i = 0; i < oldhashsize; i++) {
    658 		while ((bt = LIST_FIRST(&oldhashlist[i])) != NULL) {
    659 			bt_rembusy(vm, bt); /* XXX */
    660 			bt_insbusy(vm, bt);
    661 		}
    662 	}
    663 	VMEM_UNLOCK(vm);
    664 
    665 	xfree(oldhashlist);
    666 
    667 	return 0;
    668 }
    669 
    670 /*
    671  * vmem_fit: check if a bt can satisfy the given restrictions.
    672  */
    673 
    674 static vmem_addr_t
    675 vmem_fit(const bt_t *bt, vmem_size_t size, vmem_size_t align, vmem_size_t phase,
    676     vmem_size_t nocross, vmem_addr_t minaddr, vmem_addr_t maxaddr)
    677 {
    678 	vmem_addr_t start;
    679 	vmem_addr_t end;
    680 
    681 	KASSERT(bt->bt_size >= size);
    682 
    683 	/*
    684 	 * XXX assumption: vmem_addr_t and vmem_size_t are
    685 	 * unsigned integer of the same size.
    686 	 */
    687 
    688 	start = bt->bt_start;
    689 	if (start < minaddr) {
    690 		start = minaddr;
    691 	}
    692 	end = BT_END(bt);
    693 	if (end > maxaddr - 1) {
    694 		end = maxaddr - 1;
    695 	}
    696 	if (start >= end) {
    697 		return VMEM_ADDR_NULL;
    698 	}
    699 
    700 	start = VMEM_ALIGNUP(start - phase, align) + phase;
    701 	if (start < bt->bt_start) {
    702 		start += align;
    703 	}
    704 	if (VMEM_CROSS_P(start, start + size - 1, nocross)) {
    705 		KASSERT(align < nocross);
    706 		start = VMEM_ALIGNUP(start - phase, nocross) + phase;
    707 	}
    708 	if (start < end && end - start >= size) {
    709 		KASSERT((start & (align - 1)) == phase);
    710 		KASSERT(!VMEM_CROSS_P(start, start + size - 1, nocross));
    711 		KASSERT(minaddr <= start);
    712 		KASSERT(maxaddr == 0 || start + size <= maxaddr);
    713 		KASSERT(bt->bt_start <= start);
    714 		KASSERT(start + size <= BT_END(bt));
    715 		return start;
    716 	}
    717 	return VMEM_ADDR_NULL;
    718 }
    719 
    720 /* ---- vmem API */
    721 
    722 /*
    723  * vmem_create: create an arena.
    724  *
    725  * => must not be called from interrupt context.
    726  */
    727 
    728 vmem_t *
    729 vmem_create(const char *name, vmem_addr_t base, vmem_size_t size,
    730     vmem_size_t quantum,
    731     vmem_addr_t (*allocfn)(vmem_t *, vmem_size_t, vmem_size_t *, vm_flag_t),
    732     void (*freefn)(vmem_t *, vmem_addr_t, vmem_size_t),
    733     vmem_t *source, vmem_size_t qcache_max, vm_flag_t flags)
    734 {
    735 	vmem_t *vm;
    736 	int i;
    737 #if defined(_KERNEL)
    738 	static ONCE_DECL(control);
    739 #endif /* defined(_KERNEL) */
    740 
    741 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    742 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    743 
    744 #if defined(_KERNEL)
    745 	if (RUN_ONCE(&control, vmem_init)) {
    746 		return NULL;
    747 	}
    748 #endif /* defined(_KERNEL) */
    749 	vm = xmalloc(sizeof(*vm), flags);
    750 	if (vm == NULL) {
    751 		return NULL;
    752 	}
    753 
    754 	VMEM_LOCK_INIT(vm);
    755 	vm->vm_name = name;
    756 	vm->vm_quantum_mask = quantum - 1;
    757 	vm->vm_quantum_shift = calc_order(quantum);
    758 	KASSERT(ORDER2SIZE(vm->vm_quantum_shift) == quantum);
    759 	vm->vm_allocfn = allocfn;
    760 	vm->vm_freefn = freefn;
    761 	vm->vm_source = source;
    762 	vm->vm_nbusytag = 0;
    763 #if defined(QCACHE)
    764 	qc_init(vm, qcache_max);
    765 #endif /* defined(QCACHE) */
    766 
    767 	CIRCLEQ_INIT(&vm->vm_seglist);
    768 	for (i = 0; i < VMEM_MAXORDER; i++) {
    769 		LIST_INIT(&vm->vm_freelist[i]);
    770 	}
    771 	vm->vm_hashlist = NULL;
    772 	if (vmem_rehash(vm, VMEM_HASHSIZE_INIT, flags)) {
    773 		vmem_destroy(vm);
    774 		return NULL;
    775 	}
    776 
    777 	if (size != 0) {
    778 		if (vmem_add(vm, base, size, flags) == 0) {
    779 			vmem_destroy(vm);
    780 			return NULL;
    781 		}
    782 	}
    783 
    784 	return vm;
    785 }
    786 
    787 void
    788 vmem_destroy(vmem_t *vm)
    789 {
    790 
    791 	VMEM_ASSERT_UNLOCKED(vm);
    792 
    793 #if defined(QCACHE)
    794 	qc_destroy(vm);
    795 #endif /* defined(QCACHE) */
    796 	if (vm->vm_hashlist != NULL) {
    797 		int i;
    798 
    799 		for (i = 0; i < vm->vm_hashsize; i++) {
    800 			bt_t *bt;
    801 
    802 			while ((bt = LIST_FIRST(&vm->vm_hashlist[i])) != NULL) {
    803 				KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_SPAN_STATIC);
    804 				bt_free(vm, bt);
    805 			}
    806 		}
    807 		xfree(vm->vm_hashlist);
    808 	}
    809 	xfree(vm);
    810 }
    811 
    812 vmem_size_t
    813 vmem_roundup_size(vmem_t *vm, vmem_size_t size)
    814 {
    815 
    816 	return (size + vm->vm_quantum_mask) & ~vm->vm_quantum_mask;
    817 }
    818 
    819 /*
    820  * vmem_alloc:
    821  *
    822  * => caller must ensure appropriate spl,
    823  *    if the arena can be accessed from interrupt context.
    824  */
    825 
    826 vmem_addr_t
    827 vmem_alloc(vmem_t *vm, vmem_size_t size0, vm_flag_t flags)
    828 {
    829 	const vmem_size_t size __unused = vmem_roundup_size(vm, size0);
    830 	const vm_flag_t strat __unused = flags & VM_FITMASK;
    831 
    832 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    833 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    834 	VMEM_ASSERT_UNLOCKED(vm);
    835 
    836 	KASSERT(size0 > 0);
    837 	KASSERT(size > 0);
    838 	KASSERT(strat == VM_BESTFIT || strat == VM_INSTANTFIT);
    839 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
    840 		ASSERT_SLEEPABLE(NULL, __func__);
    841 	}
    842 
    843 #if defined(QCACHE)
    844 	if (size <= vm->vm_qcache_max) {
    845 		int qidx = size >> vm->vm_quantum_shift;
    846 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[qidx - 1];
    847 
    848 		return (vmem_addr_t)pool_cache_get(&qc->qc_cache,
    849 		    vmf_to_prf(flags));
    850 	}
    851 #endif /* defined(QCACHE) */
    852 
    853 	return vmem_xalloc(vm, size0, 0, 0, 0, 0, 0, flags);
    854 }
    855 
    856 vmem_addr_t
    857 vmem_xalloc(vmem_t *vm, vmem_size_t size0, vmem_size_t align, vmem_size_t phase,
    858     vmem_size_t nocross, vmem_addr_t minaddr, vmem_addr_t maxaddr,
    859     vm_flag_t flags)
    860 {
    861 	struct vmem_freelist *list;
    862 	struct vmem_freelist *first;
    863 	struct vmem_freelist *end;
    864 	bt_t *bt;
    865 	bt_t *btnew;
    866 	bt_t *btnew2;
    867 	const vmem_size_t size = vmem_roundup_size(vm, size0);
    868 	vm_flag_t strat = flags & VM_FITMASK;
    869 	vmem_addr_t start;
    870 
    871 	KASSERT(size0 > 0);
    872 	KASSERT(size > 0);
    873 	KASSERT(strat == VM_BESTFIT || strat == VM_INSTANTFIT);
    874 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
    875 		ASSERT_SLEEPABLE(NULL, __func__);
    876 	}
    877 	KASSERT((align & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    878 	KASSERT((align & (align - 1)) == 0);
    879 	KASSERT((phase & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    880 	KASSERT((nocross & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    881 	KASSERT((nocross & (nocross - 1)) == 0);
    882 	KASSERT((align == 0 && phase == 0) || phase < align);
    883 	KASSERT(nocross == 0 || nocross >= size);
    884 	KASSERT(maxaddr == 0 || minaddr < maxaddr);
    885 	KASSERT(!VMEM_CROSS_P(phase, phase + size - 1, nocross));
    886 
    887 	if (align == 0) {
    888 		align = vm->vm_quantum_mask + 1;
    889 	}
    890 	btnew = bt_alloc(vm, flags);
    891 	if (btnew == NULL) {
    892 		return VMEM_ADDR_NULL;
    893 	}
    894 	btnew2 = bt_alloc(vm, flags); /* XXX not necessary if no restrictions */
    895 	if (btnew2 == NULL) {
    896 		bt_free(vm, btnew);
    897 		return VMEM_ADDR_NULL;
    898 	}
    899 
    900 retry_strat:
    901 	first = bt_freehead_toalloc(vm, size, strat);
    902 	end = &vm->vm_freelist[VMEM_MAXORDER];
    903 retry:
    904 	bt = NULL;
    905 	VMEM_LOCK(vm);
    906 	if (strat == VM_INSTANTFIT) {
    907 		for (list = first; list < end; list++) {
    908 			bt = LIST_FIRST(list);
    909 			if (bt != NULL) {
    910 				start = vmem_fit(bt, size, align, phase,
    911 				    nocross, minaddr, maxaddr);
    912 				if (start != VMEM_ADDR_NULL) {
    913 					goto gotit;
    914 				}
    915 			}
    916 		}
    917 	} else { /* VM_BESTFIT */
    918 		for (list = first; list < end; list++) {
    919 			LIST_FOREACH(bt, list, bt_freelist) {
    920 				if (bt->bt_size >= size) {
    921 					start = vmem_fit(bt, size, align, phase,
    922 					    nocross, minaddr, maxaddr);
    923 					if (start != VMEM_ADDR_NULL) {
    924 						goto gotit;
    925 					}
    926 				}
    927 			}
    928 		}
    929 	}
    930 	VMEM_UNLOCK(vm);
    931 #if 1
    932 	if (strat == VM_INSTANTFIT) {
    933 		strat = VM_BESTFIT;
    934 		goto retry_strat;
    935 	}
    936 #endif
    937 	if (align != vm->vm_quantum_mask + 1 || phase != 0 ||
    938 	    nocross != 0 || minaddr != 0 || maxaddr != 0) {
    939 
    940 		/*
    941 		 * XXX should try to import a region large enough to
    942 		 * satisfy restrictions?
    943 		 */
    944 
    945 		goto fail;
    946 	}
    947 	if (vmem_import(vm, size, flags) == 0) {
    948 		goto retry;
    949 	}
    950 	/* XXX */
    951 fail:
    952 	bt_free(vm, btnew);
    953 	bt_free(vm, btnew2);
    954 	return VMEM_ADDR_NULL;
    955 
    956 gotit:
    957 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE);
    958 	KASSERT(bt->bt_size >= size);
    959 	bt_remfree(vm, bt);
    960 	if (bt->bt_start != start) {
    961 		btnew2->bt_type = BT_TYPE_FREE;
    962 		btnew2->bt_start = bt->bt_start;
    963 		btnew2->bt_size = start - bt->bt_start;
    964 		bt->bt_start = start;
    965 		bt->bt_size -= btnew2->bt_size;
    966 		bt_insfree(vm, btnew2);
    967 		bt_insseg(vm, btnew2, CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist));
    968 		btnew2 = NULL;
    969 	}
    970 	KASSERT(bt->bt_start == start);
    971 	if (bt->bt_size != size && bt->bt_size - size > vm->vm_quantum_mask) {
    972 		/* split */
    973 		btnew->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
    974 		btnew->bt_start = bt->bt_start;
    975 		btnew->bt_size = size;
    976 		bt->bt_start = bt->bt_start + size;
    977 		bt->bt_size -= size;
    978 		bt_insfree(vm, bt);
    979 		bt_insseg(vm, btnew, CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist));
    980 		bt_insbusy(vm, btnew);
    981 		VMEM_UNLOCK(vm);
    982 	} else {
    983 		bt->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
    984 		bt_insbusy(vm, bt);
    985 		VMEM_UNLOCK(vm);
    986 		bt_free(vm, btnew);
    987 		btnew = bt;
    988 	}
    989 	if (btnew2 != NULL) {
    990 		bt_free(vm, btnew2);
    991 	}
    992 	KASSERT(btnew->bt_size >= size);
    993 	btnew->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
    994 
    995 	return btnew->bt_start;
    996 }
    997 
    998 /*
    999  * vmem_free:
   1000  *
   1001  * => caller must ensure appropriate spl,
   1002  *    if the arena can be accessed from interrupt context.
   1003  */
   1004 
   1005 void
   1006 vmem_free(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size)
   1007 {
   1008 
   1009 	VMEM_ASSERT_UNLOCKED(vm);
   1010 	KASSERT(addr != VMEM_ADDR_NULL);
   1011 	KASSERT(size > 0);
   1012 
   1013 #if defined(QCACHE)
   1014 	if (size <= vm->vm_qcache_max) {
   1015 		int qidx = (size + vm->vm_quantum_mask) >> vm->vm_quantum_shift;
   1016 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[qidx - 1];
   1017 
   1018 		return pool_cache_put(&qc->qc_cache, (void *)addr);
   1019 	}
   1020 #endif /* defined(QCACHE) */
   1021 
   1022 	vmem_xfree(vm, addr, size);
   1023 }
   1024 
   1025 void
   1026 vmem_xfree(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size)
   1027 {
   1028 	bt_t *bt;
   1029 	bt_t *t;
   1030 
   1031 	VMEM_ASSERT_UNLOCKED(vm);
   1032 	KASSERT(addr != VMEM_ADDR_NULL);
   1033 	KASSERT(size > 0);
   1034 
   1035 	VMEM_LOCK(vm);
   1036 
   1037 	bt = bt_lookupbusy(vm, addr);
   1038 	KASSERT(bt != NULL);
   1039 	KASSERT(bt->bt_start == addr);
   1040 	KASSERT(bt->bt_size == vmem_roundup_size(vm, size) ||
   1041 	    bt->bt_size - vmem_roundup_size(vm, size) <= vm->vm_quantum_mask);
   1042 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
   1043 	bt_rembusy(vm, bt);
   1044 	bt->bt_type = BT_TYPE_FREE;
   1045 
   1046 	/* coalesce */
   1047 	t = CIRCLEQ_NEXT(bt, bt_seglist);
   1048 	if (t != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_FREE) {
   1049 		KASSERT(BT_END(bt) == t->bt_start);
   1050 		bt_remfree(vm, t);
   1051 		bt_remseg(vm, t);
   1052 		bt->bt_size += t->bt_size;
   1053 		bt_free(vm, t);
   1054 	}
   1055 	t = CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist);
   1056 	if (t != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_FREE) {
   1057 		KASSERT(BT_END(t) == bt->bt_start);
   1058 		bt_remfree(vm, t);
   1059 		bt_remseg(vm, t);
   1060 		bt->bt_size += t->bt_size;
   1061 		bt->bt_start = t->bt_start;
   1062 		bt_free(vm, t);
   1063 	}
   1064 
   1065 	t = CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist);
   1066 	KASSERT(t != NULL);
   1067 	KASSERT(BT_ISSPAN_P(t) || t->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
   1068 	if (vm->vm_freefn != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_SPAN &&
   1069 	    t->bt_size == bt->bt_size) {
   1070 		vmem_addr_t spanaddr;
   1071 		vmem_size_t spansize;
   1072 
   1073 		KASSERT(t->bt_start == bt->bt_start);
   1074 		spanaddr = bt->bt_start;
   1075 		spansize = bt->bt_size;
   1076 		bt_remseg(vm, bt);
   1077 		bt_free(vm, bt);
   1078 		bt_remseg(vm, t);
   1079 		bt_free(vm, t);
   1080 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1081 		(*vm->vm_freefn)(vm->vm_source, spanaddr, spansize);
   1082 	} else {
   1083 		bt_insfree(vm, bt);
   1084 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1085 	}
   1086 }
   1087 
   1088 /*
   1089  * vmem_add:
   1090  *
   1091  * => caller must ensure appropriate spl,
   1092  *    if the arena can be accessed from interrupt context.
   1093  */
   1094 
   1095 vmem_addr_t
   1096 vmem_add(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size, vm_flag_t flags)
   1097 {
   1098 
   1099 	return vmem_add1(vm, addr, size, flags, BT_TYPE_SPAN_STATIC);
   1100 }
   1101 
   1102 /*
   1103  * vmem_reap: reap unused resources.
   1104  *
   1105  * => return true if we successfully reaped something.
   1106  */
   1107 
   1108 bool
   1109 vmem_reap(vmem_t *vm)
   1110 {
   1111 	bool didsomething = false;
   1112 
   1113 	VMEM_ASSERT_UNLOCKED(vm);
   1114 
   1115 #if defined(QCACHE)
   1116 	didsomething = qc_reap(vm);
   1117 #endif /* defined(QCACHE) */
   1118 	return didsomething;
   1119 }
   1120 
   1121 /* ---- debug */
   1122 
   1123 #if defined(VMEM_DEBUG)
   1124 
   1125 #if !defined(_KERNEL)
   1126 #include <stdio.h>
   1127 #endif /* !defined(_KERNEL) */
   1128 
   1129 void bt_dump(const bt_t *);
   1130 
   1131 void
   1132 bt_dump(const bt_t *bt)
   1133 {
   1134 
   1135 	printf("\t%p: %" PRIu64 ", %" PRIu64 ", %d\n",
   1136 	    bt, (uint64_t)bt->bt_start, (uint64_t)bt->bt_size,
   1137 	    bt->bt_type);
   1138 }
   1139 
   1140 void
   1141 vmem_dump(const vmem_t *vm)
   1142 {
   1143 	const bt_t *bt;
   1144 	int i;
   1145 
   1146 	printf("vmem %p '%s'\n", vm, vm->vm_name);
   1147 	CIRCLEQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1148 		bt_dump(bt);
   1149 	}
   1150 
   1151 	for (i = 0; i < VMEM_MAXORDER; i++) {
   1152 		const struct vmem_freelist *fl = &vm->vm_freelist[i];
   1153 
   1154 		if (LIST_EMPTY(fl)) {
   1155 			continue;
   1156 		}
   1157 
   1158 		printf("freelist[%d]\n", i);
   1159 		LIST_FOREACH(bt, fl, bt_freelist) {
   1160 			bt_dump(bt);
   1161 			if (bt->bt_size) {
   1162 			}
   1163 		}
   1164 	}
   1165 }
   1166 
   1167 #if !defined(_KERNEL)
   1168 
   1169 #include <stdlib.h>
   1170 
   1171 int
   1172 main()
   1173 {
   1174 	vmem_t *vm;
   1175 	vmem_addr_t p;
   1176 	struct reg {
   1177 		vmem_addr_t p;
   1178 		vmem_size_t sz;
   1179 		bool x;
   1180 	} *reg = NULL;
   1181 	int nreg = 0;
   1182 	int nalloc = 0;
   1183 	int nfree = 0;
   1184 	vmem_size_t total = 0;
   1185 #if 1
   1186 	vm_flag_t strat = VM_INSTANTFIT;
   1187 #else
   1188 	vm_flag_t strat = VM_BESTFIT;
   1189 #endif
   1190 
   1191 	vm = vmem_create("test", VMEM_ADDR_NULL, 0, 1,
   1192 	    NULL, NULL, NULL, 0, VM_NOSLEEP);
   1193 	if (vm == NULL) {
   1194 		printf("vmem_create\n");
   1195 		exit(EXIT_FAILURE);
   1196 	}
   1197 	vmem_dump(vm);
   1198 
   1199 	p = vmem_add(vm, 100, 200, VM_SLEEP);
   1200 	p = vmem_add(vm, 2000, 1, VM_SLEEP);
   1201 	p = vmem_add(vm, 40000, 0x10000000>>12, VM_SLEEP);
   1202 	p = vmem_add(vm, 10000, 10000, VM_SLEEP);
   1203 	p = vmem_add(vm, 500, 1000, VM_SLEEP);
   1204 	vmem_dump(vm);
   1205 	for (;;) {
   1206 		struct reg *r;
   1207 		int t = rand() % 100;
   1208 
   1209 		if (t > 45) {
   1210 			/* alloc */
   1211 			vmem_size_t sz = rand() % 500 + 1;
   1212 			bool x;
   1213 			vmem_size_t align, phase, nocross;
   1214 			vmem_addr_t minaddr, maxaddr;
   1215 
   1216 			if (t > 70) {
   1217 				x = true;
   1218 				/* XXX */
   1219 				align = 1 << (rand() % 15);
   1220 				phase = rand() % 65536;
   1221 				nocross = 1 << (rand() % 15);
   1222 				if (align <= phase) {
   1223 					phase = 0;
   1224 				}
   1225 				if (VMEM_CROSS_P(phase, phase + sz - 1,
   1226 				    nocross)) {
   1227 					nocross = 0;
   1228 				}
   1229 				minaddr = rand() % 50000;
   1230 				maxaddr = rand() % 70000;
   1231 				if (minaddr > maxaddr) {
   1232 					minaddr = 0;
   1233 					maxaddr = 0;
   1234 				}
   1235 				printf("=== xalloc %" PRIu64
   1236 				    " align=%" PRIu64 ", phase=%" PRIu64
   1237 				    ", nocross=%" PRIu64 ", min=%" PRIu64
   1238 				    ", max=%" PRIu64 "\n",
   1239 				    (uint64_t)sz,
   1240 				    (uint64_t)align,
   1241 				    (uint64_t)phase,
   1242 				    (uint64_t)nocross,
   1243 				    (uint64_t)minaddr,
   1244 				    (uint64_t)maxaddr);
   1245 				p = vmem_xalloc(vm, sz, align, phase, nocross,
   1246 				    minaddr, maxaddr, strat|VM_SLEEP);
   1247 			} else {
   1248 				x = false;
   1249 				printf("=== alloc %" PRIu64 "\n", (uint64_t)sz);
   1250 				p = vmem_alloc(vm, sz, strat|VM_SLEEP);
   1251 			}
   1252 			printf("-> %" PRIu64 "\n", (uint64_t)p);
   1253 			vmem_dump(vm);
   1254 			if (p == VMEM_ADDR_NULL) {
   1255 				if (x) {
   1256 					continue;
   1257 				}
   1258 				break;
   1259 			}
   1260 			nreg++;
   1261 			reg = realloc(reg, sizeof(*reg) * nreg);
   1262 			r = &reg[nreg - 1];
   1263 			r->p = p;
   1264 			r->sz = sz;
   1265 			r->x = x;
   1266 			total += sz;
   1267 			nalloc++;
   1268 		} else if (nreg != 0) {
   1269 			/* free */
   1270 			r = &reg[rand() % nreg];
   1271 			printf("=== free %" PRIu64 ", %" PRIu64 "\n",
   1272 			    (uint64_t)r->p, (uint64_t)r->sz);
   1273 			if (r->x) {
   1274 				vmem_xfree(vm, r->p, r->sz);
   1275 			} else {
   1276 				vmem_free(vm, r->p, r->sz);
   1277 			}
   1278 			total -= r->sz;
   1279 			vmem_dump(vm);
   1280 			*r = reg[nreg - 1];
   1281 			nreg--;
   1282 			nfree++;
   1283 		}
   1284 		printf("total=%" PRIu64 "\n", (uint64_t)total);
   1285 	}
   1286 	fprintf(stderr, "total=%" PRIu64 ", nalloc=%d, nfree=%d\n",
   1287 	    (uint64_t)total, nalloc, nfree);
   1288 	exit(EXIT_SUCCESS);
   1289 }
   1290 #endif /* !defined(_KERNEL) */
   1291 #endif /* defined(VMEM_DEBUG) */
   1292