sys/kern/kern_malloc.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1987, 1991, 1993
   5  *      The Regents of the University of California.
   6  * Copyright (c) 2005-2009 Robert N. M. Watson
   7  * Copyright (c) 2008 Otto Moerbeek <otto@drijf.net> (mallocarray)
   8  * All rights reserved.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  19  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  20  *    without specific prior written permission.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  *      @(#)kern_malloc.c       8.3 (Berkeley) 1/4/94
  35  */
  36
  37 /*
  38  * Kernel malloc(9) implementation -- general purpose kernel memory allocator
  39  * based on memory types.  Back end is implemented using the UMA(9) zone
  40  * allocator.  A set of fixed-size buckets are used for smaller allocations,
  41  * and a special UMA allocation interface is used for larger allocations.
  42  * Callers declare memory types, and statistics are maintained independently
  43  * for each memory type.  Statistics are maintained per-CPU for performance
  44  * reasons.  See malloc(9) and comments in malloc.h for a detailed
  45  * description.
  46  */
  47
  48 #include <sys/cdefs.h>
  49 __FBSDID("$FreeBSD$");
  50
  51 #include "opt_ddb.h"
  52 #include "opt_vm.h"
  53
  54 #include <sys/param.h>
  55 #include <sys/systm.h>
  56 #include <sys/kdb.h>
  57 #include <sys/kernel.h>
  58 #include <sys/lock.h>
  59 #include <sys/malloc.h>
  60 #include <sys/mutex.h>
  61 #include <sys/vmmeter.h>
  62 #include <sys/proc.h>
  63 #include <sys/sbuf.h>
  64 #include <sys/smp.h>
  65 #include <sys/sysctl.h>
  66 #include <sys/time.h>
  67 #include <sys/vmem.h>
  68
  69 #include <vm/vm.h>
  70 #include <vm/pmap.h>
  71 #include <vm/vm_domainset.h>
  72 #include <vm/vm_pageout.h>
  73 #include <vm/vm_param.h>
  74 #include <vm/vm_kern.h>
  75 #include <vm/vm_extern.h>
  76 #include <vm/vm_map.h>
  77 #include <vm/vm_page.h>
  78 #include <vm/uma.h>
  79 #include <vm/uma_int.h>
  80 #include <vm/uma_dbg.h>
  81
  82 #ifdef DEBUG_MEMGUARD
  83 #include <vm/memguard.h>
  84 #endif
  85 #ifdef DEBUG_REDZONE
  86 #include <vm/redzone.h>
  87 #endif
  88
  89 #if defined(INVARIANTS) && defined(__i386__)
  90 #include <machine/cpu.h>
  91 #endif
  92
  93 #include <ddb/ddb.h>
  94
  95 #ifdef KDTRACE_HOOKS
  96 #include <sys/dtrace_bsd.h>
  97
  98 bool    __read_frequently                       dtrace_malloc_enabled;
  99 dtrace_malloc_probe_func_t __read_mostly        dtrace_malloc_probe;
 100 #endif
 101
 102 #if defined(INVARIANTS) || defined(MALLOC_MAKE_FAILURES) ||             \
 103     defined(DEBUG_MEMGUARD) || defined(DEBUG_REDZONE)
 104 #define MALLOC_DEBUG    1
 105 #endif
 106
 107 /*
 108  * When realloc() is called, if the new size is sufficiently smaller than
 109  * the old size, realloc() will allocate a new, smaller block to avoid
 110  * wasting memory. 'Sufficiently smaller' is defined as: newsize <=
 111  * oldsize / 2^n, where REALLOC_FRACTION defines the value of 'n'.
 112  */
 113 #ifndef REALLOC_FRACTION
 114 #define REALLOC_FRACTION        1       /* new block if <= half the size */
 115 #endif
 116
 117 /*
 118  * Centrally define some common malloc types.
 119  */
 120 MALLOC_DEFINE(M_CACHE, "cache", "Various Dynamically allocated caches");
 121 MALLOC_DEFINE(M_DEVBUF, "devbuf", "device driver memory");
 122 MALLOC_DEFINE(M_TEMP, "temp", "misc temporary data buffers");
 123
 124 static struct malloc_type *kmemstatistics;
 125 static int kmemcount;
 126
 127 #define KMEM_ZSHIFT     4
 128 #define KMEM_ZBASE      16
 129 #define KMEM_ZMASK      (KMEM_ZBASE - 1)
 130
 131 #define KMEM_ZMAX       65536
 132 #define KMEM_ZSIZE      (KMEM_ZMAX >> KMEM_ZSHIFT)
 133 static uint8_t kmemsize[KMEM_ZSIZE + 1];
 134
 135 #ifndef MALLOC_DEBUG_MAXZONES
 136 #define MALLOC_DEBUG_MAXZONES   1
 137 #endif
 138 static int numzones = MALLOC_DEBUG_MAXZONES;
 139
 140 /*
 141  * Small malloc(9) memory allocations are allocated from a set of UMA buckets
 142  * of various sizes.
 143  *
 144  * XXX: The comment here used to read "These won't be powers of two for
 145  * long."  It's possible that a significant amount of wasted memory could be
 146  * recovered by tuning the sizes of these buckets.
 147  */
 148 struct {
 149         int kz_size;
 150         char *kz_name;
 151         uma_zone_t kz_zone[MALLOC_DEBUG_MAXZONES];
 152 } kmemzones[] = {
 153         {16, "16", },
 154         {32, "32", },
 155         {64, "64", },
 156         {128, "128", },
 157         {256, "256", },
 158         {512, "512", },
 159         {1024, "1024", },
 160         {2048, "2048", },
 161         {4096, "4096", },
 162         {8192, "8192", },
 163         {16384, "16384", },
 164         {32768, "32768", },
 165         {65536, "65536", },
 166         {0, NULL},
 167 };
 168
 169 /*
 170  * Zone to allocate malloc type descriptions from.  For ABI reasons, memory
 171  * types are described by a data structure passed by the declaring code, but
 172  * the malloc(9) implementation has its own data structure describing the
 173  * type and statistics.  This permits the malloc(9)-internal data structures
 174  * to be modified without breaking binary-compiled kernel modules that
 175  * declare malloc types.
 176  */
 177 static uma_zone_t mt_zone;
 178 static uma_zone_t mt_stats_zone;
 179
 180 u_long vm_kmem_size;
 181 SYSCTL_ULONG(_vm, OID_AUTO, kmem_size, CTLFLAG_RDTUN, &vm_kmem_size, 0,
 182     "Size of kernel memory");
 183
 184 static u_long kmem_zmax = KMEM_ZMAX;
 185 SYSCTL_ULONG(_vm, OID_AUTO, kmem_zmax, CTLFLAG_RDTUN, &kmem_zmax, 0,
 186     "Maximum allocation size that malloc(9) would use UMA as backend");
 187
 188 static u_long vm_kmem_size_min;
 189 SYSCTL_ULONG(_vm, OID_AUTO, kmem_size_min, CTLFLAG_RDTUN, &vm_kmem_size_min, 0,
 190     "Minimum size of kernel memory");
 191
 192 static u_long vm_kmem_size_max;
 193 SYSCTL_ULONG(_vm, OID_AUTO, kmem_size_max, CTLFLAG_RDTUN, &vm_kmem_size_max, 0,
 194     "Maximum size of kernel memory");
 195
 196 static u_int vm_kmem_size_scale;
 197 SYSCTL_UINT(_vm, OID_AUTO, kmem_size_scale, CTLFLAG_RDTUN, &vm_kmem_size_scale, 0,
 198     "Scale factor for kernel memory size");
 199
 200 static int sysctl_kmem_map_size(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 201 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, kmem_map_size,
 202     CTLFLAG_RD | CTLTYPE_ULONG | CTLFLAG_MPSAFE, NULL, 0,
 203     sysctl_kmem_map_size, "LU", "Current kmem allocation size");
 204
 205 static int sysctl_kmem_map_free(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 206 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, kmem_map_free,
 207     CTLFLAG_RD | CTLTYPE_ULONG | CTLFLAG_MPSAFE, NULL, 0,
 208     sysctl_kmem_map_free, "LU", "Free space in kmem");
 209
 210 /*
 211  * The malloc_mtx protects the kmemstatistics linked list.
 212  */
 213 struct mtx malloc_mtx;
 214
 215 #ifdef MALLOC_PROFILE
 216 uint64_t krequests[KMEM_ZSIZE + 1];
 217
 218 static int sysctl_kern_mprof(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 219 #endif
 220
 221 static int sysctl_kern_malloc_stats(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 222
 223 /*
 224  * time_uptime of the last malloc(9) failure (induced or real).
 225  */
 226 static time_t t_malloc_fail;
 227
 228 #if defined(MALLOC_MAKE_FAILURES) || (MALLOC_DEBUG_MAXZONES > 1)
 229 static SYSCTL_NODE(_debug, OID_AUTO, malloc, CTLFLAG_RD, 0,
 230     "Kernel malloc debugging options");
 231 #endif
 232
 233 /*
 234  * malloc(9) fault injection -- cause malloc failures every (n) mallocs when
 235  * the caller specifies M_NOWAIT.  If set to 0, no failures are caused.
 236  */
 237 #ifdef MALLOC_MAKE_FAILURES
 238 static int malloc_failure_rate;
 239 static int malloc_nowait_count;
 240 static int malloc_failure_count;
 241 SYSCTL_INT(_debug_malloc, OID_AUTO, failure_rate, CTLFLAG_RWTUN,
 242     &malloc_failure_rate, 0, "Every (n) mallocs with M_NOWAIT will fail");
 243 SYSCTL_INT(_debug_malloc, OID_AUTO, failure_count, CTLFLAG_RD,
 244     &malloc_failure_count, 0, "Number of imposed M_NOWAIT malloc failures");
 245 #endif
 246
 247 static int
 248 sysctl_kmem_map_size(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 249 {
 250         u_long size;
 251
 252         size = uma_size();
 253         return (sysctl_handle_long(oidp, &size, 0, req));
 254 }
 255
 256 static int
 257 sysctl_kmem_map_free(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 258 {
 259         u_long size, limit;
 260
 261         /* The sysctl is unsigned, implement as a saturation value. */
 262         size = uma_size();
 263         limit = uma_limit();
 264         if (size > limit)
 265                 size = 0;
 266         else
 267                 size = limit - size;
 268         return (sysctl_handle_long(oidp, &size, 0, req));
 269 }
 270
 271 /*
 272  * malloc(9) uma zone separation -- sub-page buffer overruns in one
 273  * malloc type will affect only a subset of other malloc types.
 274  */
 275 #if MALLOC_DEBUG_MAXZONES > 1
 276 static void
 277 tunable_set_numzones(void)
 278 {
 279
 280         TUNABLE_INT_FETCH("debug.malloc.numzones",
 281             &numzones);
 282
 283         /* Sanity check the number of malloc uma zones. */
 284         if (numzones <= 0)
 285                 numzones = 1;
 286         if (numzones > MALLOC_DEBUG_MAXZONES)
 287                 numzones = MALLOC_DEBUG_MAXZONES;
 288 }
 289 SYSINIT(numzones, SI_SUB_TUNABLES, SI_ORDER_ANY, tunable_set_numzones, NULL);
 290 SYSCTL_INT(_debug_malloc, OID_AUTO, numzones, CTLFLAG_RDTUN | CTLFLAG_NOFETCH,
 291     &numzones, 0, "Number of malloc uma subzones");
 292
 293 /*
 294  * Any number that changes regularly is an okay choice for the
 295  * offset.  Build numbers are pretty good of you have them.
 296  */
 297 static u_int zone_offset = __FreeBSD_version;
 298 TUNABLE_INT("debug.malloc.zone_offset", &zone_offset);
 299 SYSCTL_UINT(_debug_malloc, OID_AUTO, zone_offset, CTLFLAG_RDTUN,
 300     &zone_offset, 0, "Separate malloc types by examining the "
 301     "Nth character in the malloc type short description.");
 302
 303 static void
 304 mtp_set_subzone(struct malloc_type *mtp)
 305 {
 306         struct malloc_type_internal *mtip;
 307         const char *desc;
 308         size_t len;
 309         u_int val;
 310
 311         mtip = mtp->ks_handle;
 312         desc = mtp->ks_shortdesc;
 313         if (desc == NULL || (len = strlen(desc)) == 0)
 314                 val = 0;
 315         else
 316                 val = desc[zone_offset % len];
 317         mtip->mti_zone = (val % numzones);
 318 }
 319
 320 static inline u_int
 321 mtp_get_subzone(struct malloc_type *mtp)
 322 {
 323         struct malloc_type_internal *mtip;
 324
 325         mtip = mtp->ks_handle;
 326
 327         KASSERT(mtip->mti_zone < numzones,
 328             ("mti_zone %u out of range %d",
 329             mtip->mti_zone, numzones));
 330         return (mtip->mti_zone);
 331 }
 332 #elif MALLOC_DEBUG_MAXZONES == 0
 333 #error "MALLOC_DEBUG_MAXZONES must be positive."
 334 #else
 335 static void
 336 mtp_set_subzone(struct malloc_type *mtp)
 337 {
 338         struct malloc_type_internal *mtip;
 339
 340         mtip = mtp->ks_handle;
 341         mtip->mti_zone = 0;
 342 }
 343
 344 static inline u_int
 345 mtp_get_subzone(struct malloc_type *mtp)
 346 {
 347
 348         return (0);
 349 }
 350 #endif /* MALLOC_DEBUG_MAXZONES > 1 */
 351
 352 int
 353 malloc_last_fail(void)
 354 {
 355
 356         return (time_uptime - t_malloc_fail);
 357 }
 358
 359 /*
 360  * An allocation has succeeded -- update malloc type statistics for the
 361  * amount of bucket size.  Occurs within a critical section so that the
 362  * thread isn't preempted and doesn't migrate while updating per-PCU
 363  * statistics.
 364  */
 365 static void
 366 malloc_type_zone_allocated(struct malloc_type *mtp, unsigned long size,
 367     int zindx)
 368 {
 369         struct malloc_type_internal *mtip;
 370         struct malloc_type_stats *mtsp;
 371
 372         critical_enter();
 373         mtip = mtp->ks_handle;
 374         mtsp = zpcpu_get(mtip->mti_stats);
 375         if (size > 0) {
 376                 mtsp->mts_memalloced += size;
 377                 mtsp->mts_numallocs++;
 378         }
 379         if (zindx != -1)
 380                 mtsp->mts_size |= 1 << zindx;
 381
 382 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 383         if (__predict_false(dtrace_malloc_enabled)) {
 384                 uint32_t probe_id = mtip->mti_probes[DTMALLOC_PROBE_MALLOC];
 385                 if (probe_id != 0)
 386                         (dtrace_malloc_probe)(probe_id,
 387                             (uintptr_t) mtp, (uintptr_t) mtip,
 388                             (uintptr_t) mtsp, size, zindx);
 389         }
 390 #endif
 391
 392         critical_exit();
 393 }
 394
 395 void
 396 malloc_type_allocated(struct malloc_type *mtp, unsigned long size)
 397 {
 398
 399         if (size > 0)
 400                 malloc_type_zone_allocated(mtp, size, -1);
 401 }
 402
 403 /*
 404  * A free operation has occurred -- update malloc type statistics for the
 405  * amount of the bucket size.  Occurs within a critical section so that the
 406  * thread isn't preempted and doesn't migrate while updating per-CPU
 407  * statistics.
 408  */
 409 void
 410 malloc_type_freed(struct malloc_type *mtp, unsigned long size)
 411 {
 412         struct malloc_type_internal *mtip;
 413         struct malloc_type_stats *mtsp;
 414
 415         critical_enter();
 416         mtip = mtp->ks_handle;
 417         mtsp = zpcpu_get(mtip->mti_stats);
 418         mtsp->mts_memfreed += size;
 419         mtsp->mts_numfrees++;
 420
 421 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 422         if (__predict_false(dtrace_malloc_enabled)) {
 423                 uint32_t probe_id = mtip->mti_probes[DTMALLOC_PROBE_FREE];
 424                 if (probe_id != 0)
 425                         (dtrace_malloc_probe)(probe_id,
 426                             (uintptr_t) mtp, (uintptr_t) mtip,
 427                             (uintptr_t) mtsp, size, 0);
 428         }
 429 #endif
 430
 431         critical_exit();
 432 }
 433
 434 /*
 435  *      contigmalloc:
 436  *
 437  *      Allocate a block of physically contiguous memory.
 438  *
 439  *      If M_NOWAIT is set, this routine will not block and return NULL if
 440  *      the allocation fails.
 441  */
 442 void *
 443 contigmalloc(unsigned long size, struct malloc_type *type, int flags,
 444     vm_paddr_t low, vm_paddr_t high, unsigned long alignment,
 445     vm_paddr_t boundary)
 446 {
 447         void *ret;
 448
 449         ret = (void *)kmem_alloc_contig(size, flags, low, high, alignment,
 450             boundary, VM_MEMATTR_DEFAULT);
 451         if (ret != NULL)
 452                 malloc_type_allocated(type, round_page(size));
 453         return (ret);
 454 }
 455
 456 void *
 457 contigmalloc_domainset(unsigned long size, struct malloc_type *type,
 458     struct domainset *ds, int flags, vm_paddr_t low, vm_paddr_t high,
 459     unsigned long alignment, vm_paddr_t boundary)
 460 {
 461         void *ret;
 462
 463         ret = (void *)kmem_alloc_contig_domainset(ds, size, flags, low, high,
 464             alignment, boundary, VM_MEMATTR_DEFAULT);
 465         if (ret != NULL)
 466                 malloc_type_allocated(type, round_page(size));
 467         return (ret);
 468 }
 469
 470 /*
 471  *      contigfree:
 472  *
 473  *      Free a block of memory allocated by contigmalloc.
 474  *
 475  *      This routine may not block.
 476  */
 477 void
 478 contigfree(void *addr, unsigned long size, struct malloc_type *type)
 479 {
 480
 481         kmem_free((vm_offset_t)addr, size);
 482         malloc_type_freed(type, round_page(size));
 483 }
 484
 485 #ifdef MALLOC_DEBUG
 486 static int
 487 malloc_dbg(caddr_t *vap, size_t *sizep, struct malloc_type *mtp,
 488     int flags)
 489 {
 490 #ifdef INVARIANTS
 491         int indx;
 492
 493         KASSERT(mtp->ks_magic == M_MAGIC, ("malloc: bad malloc type magic"));
 494         /*
 495          * Check that exactly one of M_WAITOK or M_NOWAIT is specified.
 496          */
 497         indx = flags & (M_WAITOK | M_NOWAIT);
 498         if (indx != M_NOWAIT && indx != M_WAITOK) {
 499                 static  struct timeval lasterr;
 500                 static  int curerr, once;
 501                 if (once == 0 && ppsratecheck(&lasterr, &curerr, 1)) {
 502                         printf("Bad malloc flags: %x\n", indx);
 503                         kdb_backtrace();
 504                         flags |= M_WAITOK;
 505                         once++;
 506                 }
 507         }
 508 #endif
 509 #ifdef MALLOC_MAKE_FAILURES
 510         if ((flags & M_NOWAIT) && (malloc_failure_rate != 0)) {
 511                 atomic_add_int(&malloc_nowait_count, 1);
 512                 if ((malloc_nowait_count % malloc_failure_rate) == 0) {
 513                         atomic_add_int(&malloc_failure_count, 1);
 514                         t_malloc_fail = time_uptime;
 515                         *vap = NULL;
 516                         return (EJUSTRETURN);
 517                 }
 518         }
 519 #endif
 520         if (flags & M_WAITOK) {
 521                 KASSERT(curthread->td_intr_nesting_level == 0,
 522                    ("malloc(M_WAITOK) in interrupt context"));
 523                 KASSERT(curthread->td_epochnest == 0,
 524                         ("malloc(M_WAITOK) in epoch context"));
 525         }
 526         KASSERT(curthread->td_critnest == 0 || SCHEDULER_STOPPED(),
 527             ("malloc: called with spinlock or critical section held"));
 528
 529 #ifdef DEBUG_MEMGUARD
 530         if (memguard_cmp_mtp(mtp, *sizep)) {
 531                 *vap = memguard_alloc(*sizep, flags);
 532                 if (*vap != NULL)
 533                         return (EJUSTRETURN);
 534                 /* This is unfortunate but should not be fatal. */
 535         }
 536 #endif
 537
 538 #ifdef DEBUG_REDZONE
 539         *sizep = redzone_size_ntor(*sizep);
 540 #endif
 541
 542         return (0);
 543 }
 544 #endif
 545
 546 /*
 547  *      malloc:
 548  *
 549  *      Allocate a block of memory.
 550  *
 551  *      If M_NOWAIT is set, this routine will not block and return NULL if
 552  *      the allocation fails.
 553  */
 554 void *
 555 (malloc)(size_t size, struct malloc_type *mtp, int flags)
 556 {
 557         int indx;
 558         caddr_t va;
 559         uma_zone_t zone;
 560 #if defined(DEBUG_REDZONE)
 561         unsigned long osize = size;
 562 #endif
 563
 564 #ifdef MALLOC_DEBUG
 565         va = NULL;
 566         if (malloc_dbg(&va, &size, mtp, flags) != 0)
 567                 return (va);
 568 #endif
 569
 570         if (size <= kmem_zmax && (flags & M_EXEC) == 0) {
 571                 if (size & KMEM_ZMASK)
 572                         size = (size & ~KMEM_ZMASK) + KMEM_ZBASE;
 573                 indx = kmemsize[size >> KMEM_ZSHIFT];
 574                 zone = kmemzones[indx].kz_zone[mtp_get_subzone(mtp)];
 575 #ifdef MALLOC_PROFILE
 576                 krequests[size >> KMEM_ZSHIFT]++;
 577 #endif
 578                 va = uma_zalloc(zone, flags);
 579                 if (va != NULL)
 580                         size = zone->uz_size;
 581                 malloc_type_zone_allocated(mtp, va == NULL ? 0 : size, indx);
 582         } else {
 583                 size = roundup(size, PAGE_SIZE);
 584                 zone = NULL;
 585                 va = uma_large_malloc(size, flags);
 586                 malloc_type_allocated(mtp, va == NULL ? 0 : size);
 587         }
 588         if (flags & M_WAITOK)
 589                 KASSERT(va != NULL, ("malloc(M_WAITOK) returned NULL"));
 590         else if (va == NULL)
 591                 t_malloc_fail = time_uptime;
 592 #ifdef DEBUG_REDZONE
 593         if (va != NULL)
 594                 va = redzone_setup(va, osize);
 595 #endif
 596         return ((void *) va);
 597 }
 598
 599 static void *
 600 malloc_domain(size_t size, struct malloc_type *mtp, int domain, int flags)
 601 {
 602         int indx;
 603         caddr_t va;
 604         uma_zone_t zone;
 605 #if defined(DEBUG_REDZONE)
 606         unsigned long osize = size;
 607 #endif
 608
 609 #ifdef MALLOC_DEBUG
 610         va = NULL;
 611         if (malloc_dbg(&va, &size, mtp, flags) != 0)
 612                 return (va);
 613 #endif
 614         if (size <= kmem_zmax && (flags & M_EXEC) == 0) {
 615                 if (size & KMEM_ZMASK)
 616                         size = (size & ~KMEM_ZMASK) + KMEM_ZBASE;
 617                 indx = kmemsize[size >> KMEM_ZSHIFT];
 618                 zone = kmemzones[indx].kz_zone[mtp_get_subzone(mtp)];
 619 #ifdef MALLOC_PROFILE
 620                 krequests[size >> KMEM_ZSHIFT]++;
 621 #endif
 622                 va = uma_zalloc_domain(zone, NULL, domain, flags);
 623                 if (va != NULL)
 624                         size = zone->uz_size;
 625                 malloc_type_zone_allocated(mtp, va == NULL ? 0 : size, indx);
 626         } else {
 627                 size = roundup(size, PAGE_SIZE);
 628                 zone = NULL;
 629                 va = uma_large_malloc_domain(size, domain, flags);
 630                 malloc_type_allocated(mtp, va == NULL ? 0 : size);
 631         }
 632         if (flags & M_WAITOK)
 633                 KASSERT(va != NULL, ("malloc(M_WAITOK) returned NULL"));
 634         else if (va == NULL)
 635                 t_malloc_fail = time_uptime;
 636 #ifdef DEBUG_REDZONE
 637         if (va != NULL)
 638                 va = redzone_setup(va, osize);
 639 #endif
 640         return ((void *) va);
 641 }
 642
 643 void *
 644 malloc_domainset(size_t size, struct malloc_type *mtp, struct domainset *ds,
 645     int flags)
 646 {
 647         struct vm_domainset_iter di;
 648         void *ret;
 649         int domain;
 650
 651         vm_domainset_iter_policy_init(&di, ds, &domain, &flags);
 652         do {
 653                 ret = malloc_domain(size, mtp, domain, flags);
 654                 if (ret != NULL)
 655                         break;
 656         } while (vm_domainset_iter_policy(&di, &domain) == 0);
 657
 658         return (ret);
 659 }
 660
 661 void *
 662 mallocarray(size_t nmemb, size_t size, struct malloc_type *type, int flags)
 663 {
 664
 665         if (WOULD_OVERFLOW(nmemb, size))
 666                 panic("mallocarray: %zu * %zu overflowed", nmemb, size);
 667
 668         return (malloc(size * nmemb, type, flags));
 669 }
 670
 671 #ifdef INVARIANTS
 672 static void
 673 free_save_type(void *addr, struct malloc_type *mtp, u_long size)
 674 {
 675         struct malloc_type **mtpp = addr;
 676
 677         /*
 678          * Cache a pointer to the malloc_type that most recently freed
 679          * this memory here.  This way we know who is most likely to
 680          * have stepped on it later.
 681          *
 682          * This code assumes that size is a multiple of 8 bytes for
 683          * 64 bit machines
 684          */
 685         mtpp = (struct malloc_type **) ((unsigned long)mtpp & ~UMA_ALIGN_PTR);
 686         mtpp += (size - sizeof(struct malloc_type *)) /
 687             sizeof(struct malloc_type *);
 688         *mtpp = mtp;
 689 }
 690 #endif
 691
 692 #ifdef MALLOC_DEBUG
 693 static int
 694 free_dbg(void **addrp, struct malloc_type *mtp)
 695 {
 696         void *addr;
 697
 698         addr = *addrp;
 699         KASSERT(mtp->ks_magic == M_MAGIC, ("free: bad malloc type magic"));
 700         KASSERT(curthread->td_critnest == 0 || SCHEDULER_STOPPED(),
 701             ("free: called with spinlock or critical section held"));
 702
 703         /* free(NULL, ...) does nothing */
 704         if (addr == NULL)
 705                 return (EJUSTRETURN);
 706
 707 #ifdef DEBUG_MEMGUARD
 708         if (is_memguard_addr(addr)) {
 709                 memguard_free(addr);
 710                 return (EJUSTRETURN);
 711         }
 712 #endif
 713
 714 #ifdef DEBUG_REDZONE
 715         redzone_check(addr);
 716         *addrp = redzone_addr_ntor(addr);
 717 #endif
 718
 719         return (0);
 720 }
 721 #endif
 722
 723 /*
 724  *      free:
 725  *
 726  *      Free a block of memory allocated by malloc.
 727  *
 728  *      This routine may not block.
 729  */
 730 void
 731 free(void *addr, struct malloc_type *mtp)
 732 {
 733         uma_slab_t slab;
 734         u_long size;
 735
 736 #ifdef MALLOC_DEBUG
 737         if (free_dbg(&addr, mtp) != 0)
 738                 return;
 739 #endif
 740         /* free(NULL, ...) does nothing */
 741         if (addr == NULL)
 742                 return;
 743
 744         slab = vtoslab((vm_offset_t)addr & (~UMA_SLAB_MASK));
 745         if (slab == NULL)
 746                 panic("free: address %p(%p) has not been allocated.\n",
 747                     addr, (void *)((u_long)addr & (~UMA_SLAB_MASK)));
 748
 749         if (!(slab->us_flags & UMA_SLAB_MALLOC)) {
 750                 size = slab->us_keg->uk_size;
 751 #ifdef INVARIANTS
 752                 free_save_type(addr, mtp, size);
 753 #endif
 754                 uma_zfree_arg(LIST_FIRST(&slab->us_keg->uk_zones), addr, slab);
 755         } else {
 756                 size = slab->us_size;
 757                 uma_large_free(slab);
 758         }
 759         malloc_type_freed(mtp, size);
 760 }
 761
 762 void
 763 free_domain(void *addr, struct malloc_type *mtp)
 764 {
 765         uma_slab_t slab;
 766         u_long size;
 767
 768 #ifdef MALLOC_DEBUG
 769         if (free_dbg(&addr, mtp) != 0)
 770                 return;
 771 #endif
 772
 773         /* free(NULL, ...) does nothing */
 774         if (addr == NULL)
 775                 return;
 776
 777         slab = vtoslab((vm_offset_t)addr & (~UMA_SLAB_MASK));
 778         if (slab == NULL)
 779                 panic("free_domain: address %p(%p) has not been allocated.\n",
 780                     addr, (void *)((u_long)addr & (~UMA_SLAB_MASK)));
 781
 782         if (!(slab->us_flags & UMA_SLAB_MALLOC)) {
 783                 size = slab->us_keg->uk_size;
 784 #ifdef INVARIANTS
 785                 free_save_type(addr, mtp, size);
 786 #endif
 787                 uma_zfree_domain(LIST_FIRST(&slab->us_keg->uk_zones),
 788                     addr, slab);
 789         } else {
 790                 size = slab->us_size;
 791                 uma_large_free(slab);
 792         }
 793         malloc_type_freed(mtp, size);
 794 }
 795
 796 /*
 797  *      realloc: change the size of a memory block
 798  */
 799 void *
 800 realloc(void *addr, size_t size, struct malloc_type *mtp, int flags)
 801 {
 802         uma_slab_t slab;
 803         unsigned long alloc;
 804         void *newaddr;
 805
 806         KASSERT(mtp->ks_magic == M_MAGIC,
 807             ("realloc: bad malloc type magic"));
 808         KASSERT(curthread->td_critnest == 0 || SCHEDULER_STOPPED(),
 809             ("realloc: called with spinlock or critical section held"));
 810
 811         /* realloc(NULL, ...) is equivalent to malloc(...) */
 812         if (addr == NULL)
 813                 return (malloc(size, mtp, flags));
 814
 815         /*
 816          * XXX: Should report free of old memory and alloc of new memory to
 817          * per-CPU stats.
 818          */
 819
 820 #ifdef DEBUG_MEMGUARD
 821         if (is_memguard_addr(addr))
 822                 return (memguard_realloc(addr, size, mtp, flags));
 823 #endif
 824
 825 #ifdef DEBUG_REDZONE
 826         slab = NULL;
 827         alloc = redzone_get_size(addr);
 828 #else
 829         slab = vtoslab((vm_offset_t)addr & ~(UMA_SLAB_MASK));
 830
 831         /* Sanity check */
 832         KASSERT(slab != NULL,
 833             ("realloc: address %p out of range", (void *)addr));
 834
 835         /* Get the size of the original block */
 836         if (!(slab->us_flags & UMA_SLAB_MALLOC))
 837                 alloc = slab->us_keg->uk_size;
 838         else
 839                 alloc = slab->us_size;
 840
 841         /* Reuse the original block if appropriate */
 842         if (size <= alloc
 843             && (size > (alloc >> REALLOC_FRACTION) || alloc == MINALLOCSIZE))
 844                 return (addr);
 845 #endif /* !DEBUG_REDZONE */
 846
 847         /* Allocate a new, bigger (or smaller) block */
 848         if ((newaddr = malloc(size, mtp, flags)) == NULL)
 849                 return (NULL);
 850
 851         /* Copy over original contents */
 852         bcopy(addr, newaddr, min(size, alloc));
 853         free(addr, mtp);
 854         return (newaddr);
 855 }
 856
 857 /*
 858  *      reallocf: same as realloc() but free memory on failure.
 859  */
 860 void *
 861 reallocf(void *addr, size_t size, struct malloc_type *mtp, int flags)
 862 {
 863         void *mem;
 864
 865         if ((mem = realloc(addr, size, mtp, flags)) == NULL)
 866                 free(addr, mtp);
 867         return (mem);
 868 }
 869
 870 #ifndef __sparc64__
 871 CTASSERT(VM_KMEM_SIZE_SCALE >= 1);
 872 #endif
 873
 874 /*
 875  * Initialize the kernel memory (kmem) arena.
 876  */
 877 void
 878 kmeminit(void)
 879 {
 880         u_long mem_size;
 881         u_long tmp;
 882
 883 #ifdef VM_KMEM_SIZE
 884         if (vm_kmem_size == 0)
 885                 vm_kmem_size = VM_KMEM_SIZE;
 886 #endif
 887 #ifdef VM_KMEM_SIZE_MIN
 888         if (vm_kmem_size_min == 0)
 889                 vm_kmem_size_min = VM_KMEM_SIZE_MIN;
 890 #endif
 891 #ifdef VM_KMEM_SIZE_MAX
 892         if (vm_kmem_size_max == 0)
 893                 vm_kmem_size_max = VM_KMEM_SIZE_MAX;
 894 #endif
 895         /*
 896          * Calculate the amount of kernel virtual address (KVA) space that is
 897          * preallocated to the kmem arena.  In order to support a wide range
 898          * of machines, it is a function of the physical memory size,
 899          * specifically,
 900          *
 901          *      min(max(physical memory size / VM_KMEM_SIZE_SCALE,
 902          *          VM_KMEM_SIZE_MIN), VM_KMEM_SIZE_MAX)
 903          *
 904          * Every architecture must define an integral value for
 905          * VM_KMEM_SIZE_SCALE.  However, the definitions of VM_KMEM_SIZE_MIN
 906          * and VM_KMEM_SIZE_MAX, which represent respectively the floor and
 907          * ceiling on this preallocation, are optional.  Typically,
 908          * VM_KMEM_SIZE_MAX is itself a function of the available KVA space on
 909          * a given architecture.
 910          */
 911         mem_size = vm_cnt.v_page_count;
 912         if (mem_size <= 32768) /* delphij XXX 128MB */
 913                 kmem_zmax = PAGE_SIZE;
 914
 915         if (vm_kmem_size_scale < 1)
 916                 vm_kmem_size_scale = VM_KMEM_SIZE_SCALE;
 917
 918         /*
 919          * Check if we should use defaults for the "vm_kmem_size"
 920          * variable:
 921          */
 922         if (vm_kmem_size == 0) {
 923                 vm_kmem_size = mem_size / vm_kmem_size_scale;
 924                 vm_kmem_size = vm_kmem_size * PAGE_SIZE < vm_kmem_size ?
 925                     vm_kmem_size_max : vm_kmem_size * PAGE_SIZE;
 926                 if (vm_kmem_size_min > 0 && vm_kmem_size < vm_kmem_size_min)
 927                         vm_kmem_size = vm_kmem_size_min;
 928                 if (vm_kmem_size_max > 0 && vm_kmem_size >= vm_kmem_size_max)
 929                         vm_kmem_size = vm_kmem_size_max;
 930         }
 931         if (vm_kmem_size == 0)
 932                 panic("Tune VM_KMEM_SIZE_* for the platform");
 933
 934         /*
 935          * The amount of KVA space that is preallocated to the
 936          * kmem arena can be set statically at compile-time or manually
 937          * through the kernel environment.  However, it is still limited to
 938          * twice the physical memory size, which has been sufficient to handle
 939          * the most severe cases of external fragmentation in the kmem arena.
 940          */
 941         if (vm_kmem_size / 2 / PAGE_SIZE > mem_size)
 942                 vm_kmem_size = 2 * mem_size * PAGE_SIZE;
 943
 944         vm_kmem_size = round_page(vm_kmem_size);
 945 #ifdef DEBUG_MEMGUARD
 946         tmp = memguard_fudge(vm_kmem_size, kernel_map);
 947 #else
 948         tmp = vm_kmem_size;
 949 #endif
 950         uma_set_limit(tmp);
 951
 952 #ifdef DEBUG_MEMGUARD
 953         /*
 954          * Initialize MemGuard if support compiled in.  MemGuard is a
 955          * replacement allocator used for detecting tamper-after-free
 956          * scenarios as they occur.  It is only used for debugging.
 957          */
 958         memguard_init(kernel_arena);
 959 #endif
 960 }
 961
 962 /*
 963  * Initialize the kernel memory allocator
 964  */
 965 /* ARGSUSED*/
 966 static void
 967 mallocinit(void *dummy)
 968 {
 969         int i;
 970         uint8_t indx;
 971
 972         mtx_init(&malloc_mtx, "malloc", NULL, MTX_DEF);
 973
 974         kmeminit();
 975
 976         if (kmem_zmax < PAGE_SIZE || kmem_zmax > KMEM_ZMAX)
 977                 kmem_zmax = KMEM_ZMAX;
 978
 979         mt_stats_zone = uma_zcreate("mt_stats_zone",
 980             sizeof(struct malloc_type_stats), NULL, NULL, NULL, NULL,
 981             UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_PCPU);
 982         mt_zone = uma_zcreate("mt_zone", sizeof(struct malloc_type_internal),
 983 #ifdef INVARIANTS
 984             mtrash_ctor, mtrash_dtor, mtrash_init, mtrash_fini,
 985 #else
 986             NULL, NULL, NULL, NULL,
 987 #endif
 988             UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_MALLOC);
 989         for (i = 0, indx = 0; kmemzones[indx].kz_size != 0; indx++) {
 990                 int size = kmemzones[indx].kz_size;
 991                 char *name = kmemzones[indx].kz_name;
 992                 int subzone;
 993
 994                 for (subzone = 0; subzone < numzones; subzone++) {
 995                         kmemzones[indx].kz_zone[subzone] =
 996                             uma_zcreate(name, size,
 997 #ifdef INVARIANTS
 998                             mtrash_ctor, mtrash_dtor, mtrash_init, mtrash_fini,
 999 #else
1000                             NULL, NULL, NULL, NULL,
1001 #endif
1002                             UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_MALLOC);
1003                 }
1004                 for (;i <= size; i+= KMEM_ZBASE)
1005                         kmemsize[i >> KMEM_ZSHIFT] = indx;
1006
1007         }
1008 }
1009 SYSINIT(kmem, SI_SUB_KMEM, SI_ORDER_SECOND, mallocinit, NULL);
1010
1011 void
1012 malloc_init(void *data)
1013 {
1014         struct malloc_type_internal *mtip;
1015         struct malloc_type *mtp;
1016
1017         KASSERT(vm_cnt.v_page_count != 0, ("malloc_register before vm_init"));
1018
1019         mtp = data;
1020         if (mtp->ks_magic != M_MAGIC)
1021                 panic("malloc_init: bad malloc type magic");
1022
1023         mtip = uma_zalloc(mt_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1024         mtip->mti_stats = uma_zalloc_pcpu(mt_stats_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1025         mtp->ks_handle = mtip;
1026         mtp_set_subzone(mtp);
1027
1028         mtx_lock(&malloc_mtx);
1029         mtp->ks_next = kmemstatistics;
1030         kmemstatistics = mtp;
1031         kmemcount++;
1032         mtx_unlock(&malloc_mtx);
1033 }
1034
1035 void
1036 malloc_uninit(void *data)
1037 {
1038         struct malloc_type_internal *mtip;
1039         struct malloc_type_stats *mtsp;
1040         struct malloc_type *mtp, *temp;
1041         uma_slab_t slab;
1042         long temp_allocs, temp_bytes;
1043         int i;
1044
1045         mtp = data;
1046         KASSERT(mtp->ks_magic == M_MAGIC,
1047             ("malloc_uninit: bad malloc type magic"));
1048         KASSERT(mtp->ks_handle != NULL, ("malloc_deregister: cookie NULL"));
1049
1050         mtx_lock(&malloc_mtx);
1051         mtip = mtp->ks_handle;
1052         mtp->ks_handle = NULL;
1053         if (mtp != kmemstatistics) {
1054                 for (temp = kmemstatistics; temp != NULL;
1055                     temp = temp->ks_next) {
1056                         if (temp->ks_next == mtp) {
1057                                 temp->ks_next = mtp->ks_next;
1058                                 break;
1059                         }
1060                 }
1061                 KASSERT(temp,
1062                     ("malloc_uninit: type '%s' not found", mtp->ks_shortdesc));
1063         } else
1064                 kmemstatistics = mtp->ks_next;
1065         kmemcount--;
1066         mtx_unlock(&malloc_mtx);
1067
1068         /*
1069          * Look for memory leaks.
1070          */
1071         temp_allocs = temp_bytes = 0;
1072         for (i = 0; i <= mp_maxid; i++) {
1073                 mtsp = zpcpu_get_cpu(mtip->mti_stats, i);
1074                 temp_allocs += mtsp->mts_numallocs;
1075                 temp_allocs -= mtsp->mts_numfrees;
1076                 temp_bytes += mtsp->mts_memalloced;
1077                 temp_bytes -= mtsp->mts_memfreed;
1078         }
1079         if (temp_allocs > 0 || temp_bytes > 0) {
1080                 printf("Warning: memory type %s leaked memory on destroy "
1081                     "(%ld allocations, %ld bytes leaked).\n", mtp->ks_shortdesc,
1082                     temp_allocs, temp_bytes);
1083         }
1084
1085         slab = vtoslab((vm_offset_t) mtip & (~UMA_SLAB_MASK));
1086         uma_zfree_pcpu(mt_stats_zone, mtip->mti_stats);
1087         uma_zfree_arg(mt_zone, mtip, slab);
1088 }
1089
1090 struct malloc_type *
1091 malloc_desc2type(const char *desc)
1092 {
1093         struct malloc_type *mtp;
1094
1095         mtx_assert(&malloc_mtx, MA_OWNED);
1096         for (mtp = kmemstatistics; mtp != NULL; mtp = mtp->ks_next) {
1097                 if (strcmp(mtp->ks_shortdesc, desc) == 0)
1098                         return (mtp);
1099         }
1100         return (NULL);
1101 }
1102
1103 static int
1104 sysctl_kern_malloc_stats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1105 {
1106         struct malloc_type_stream_header mtsh;
1107         struct malloc_type_internal *mtip;
1108         struct malloc_type_stats *mtsp, zeromts;
1109         struct malloc_type_header mth;
1110         struct malloc_type *mtp;
1111         int error, i;
1112         struct sbuf sbuf;
1113
1114         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 0);
1115         if (error != 0)
1116                 return (error);
1117         sbuf_new_for_sysctl(&sbuf, NULL, 128, req);
1118         sbuf_clear_flags(&sbuf, SBUF_INCLUDENUL);
1119         mtx_lock(&malloc_mtx);
1120
1121         bzero(&zeromts, sizeof(zeromts));
1122
1123         /*
1124          * Insert stream header.
1125          */
1126         bzero(&mtsh, sizeof(mtsh));
1127         mtsh.mtsh_version = MALLOC_TYPE_STREAM_VERSION;
1128         mtsh.mtsh_maxcpus = MAXCPU;
1129         mtsh.mtsh_count = kmemcount;
1130         (void)sbuf_bcat(&sbuf, &mtsh, sizeof(mtsh));
1131
1132         /*
1133          * Insert alternating sequence of type headers and type statistics.
1134          */
1135         for (mtp = kmemstatistics; mtp != NULL; mtp = mtp->ks_next) {
1136                 mtip = (struct malloc_type_internal *)mtp->ks_handle;
1137
1138                 /*
1139                  * Insert type header.
1140                  */
1141                 bzero(&mth, sizeof(mth));
1142                 strlcpy(mth.mth_name, mtp->ks_shortdesc, MALLOC_MAX_NAME);
1143                 (void)sbuf_bcat(&sbuf, &mth, sizeof(mth));
1144
1145                 /*
1146                  * Insert type statistics for each CPU.
1147                  */
1148                 for (i = 0; i <= mp_maxid; i++) {
1149                         mtsp = zpcpu_get_cpu(mtip->mti_stats, i);
1150                         (void)sbuf_bcat(&sbuf, mtsp, sizeof(*mtsp));
1151                 }
1152                 /*
1153                  * Fill in the missing CPUs.
1154                  */
1155                 for (; i < MAXCPU; i++) {
1156                         (void)sbuf_bcat(&sbuf, &zeromts, sizeof(zeromts));
1157                 }
1158
1159         }
1160         mtx_unlock(&malloc_mtx);
1161         error = sbuf_finish(&sbuf);
1162         sbuf_delete(&sbuf);
1163         return (error);
1164 }
1165
1166 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, malloc_stats, CTLFLAG_RD|CTLTYPE_STRUCT,
1167     0, 0, sysctl_kern_malloc_stats, "s,malloc_type_ustats",
1168     "Return malloc types");
1169
1170 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, malloc_count, CTLFLAG_RD, &kmemcount, 0,
1171     "Count of kernel malloc types");
1172
1173 void
1174 malloc_type_list(malloc_type_list_func_t *func, void *arg)
1175 {
1176         struct malloc_type *mtp, **bufmtp;
1177         int count, i;
1178         size_t buflen;
1179
1180         mtx_lock(&malloc_mtx);
1181 restart:
1182         mtx_assert(&malloc_mtx, MA_OWNED);
1183         count = kmemcount;
1184         mtx_unlock(&malloc_mtx);
1185
1186         buflen = sizeof(struct malloc_type *) * count;
1187         bufmtp = malloc(buflen, M_TEMP, M_WAITOK);
1188
1189         mtx_lock(&malloc_mtx);
1190
1191         if (count < kmemcount) {
1192                 free(bufmtp, M_TEMP);
1193                 goto restart;
1194         }
1195
1196         for (mtp = kmemstatistics, i = 0; mtp != NULL; mtp = mtp->ks_next, i++)
1197                 bufmtp[i] = mtp;
1198
1199         mtx_unlock(&malloc_mtx);
1200
1201         for (i = 0; i < count; i++)
1202                 (func)(bufmtp[i], arg);
1203
1204         free(bufmtp, M_TEMP);
1205 }
1206
1207 #ifdef DDB
1208 DB_SHOW_COMMAND(malloc, db_show_malloc)
1209 {
1210         struct malloc_type_internal *mtip;
1211         struct malloc_type_stats *mtsp;
1212         struct malloc_type *mtp;
1213         uint64_t allocs, frees;
1214         uint64_t alloced, freed;
1215         int i;
1216
1217         db_printf("%18s %12s  %12s %12s\n", "Type", "InUse", "MemUse",
1218             "Requests");
1219         for (mtp = kmemstatistics; mtp != NULL; mtp = mtp->ks_next) {
1220                 mtip = (struct malloc_type_internal *)mtp->ks_handle;
1221                 allocs = 0;
1222                 frees = 0;
1223                 alloced = 0;
1224                 freed = 0;
1225                 for (i = 0; i <= mp_maxid; i++) {
1226                         mtsp = zpcpu_get_cpu(mtip->mti_stats, i);
1227                         allocs += mtsp->mts_numallocs;
1228                         frees += mtsp->mts_numfrees;
1229                         alloced += mtsp->mts_memalloced;
1230                         freed += mtsp->mts_memfreed;
1231                 }
1232                 db_printf("%18s %12ju %12juK %12ju\n",
1233                     mtp->ks_shortdesc, allocs - frees,
1234                     (alloced - freed + 1023) / 1024, allocs);
1235                 if (db_pager_quit)
1236                         break;
1237         }
1238 }
1239
1240 #if MALLOC_DEBUG_MAXZONES > 1
1241 DB_SHOW_COMMAND(multizone_matches, db_show_multizone_matches)
1242 {
1243         struct malloc_type_internal *mtip;
1244         struct malloc_type *mtp;
1245         u_int subzone;
1246
1247         if (!have_addr) {
1248                 db_printf("Usage: show multizone_matches <malloc type/addr>\n");
1249                 return;
1250         }
1251         mtp = (void *)addr;
1252         if (mtp->ks_magic != M_MAGIC) {
1253                 db_printf("Magic %lx does not match expected %x\n",
1254                     mtp->ks_magic, M_MAGIC);
1255                 return;
1256         }
1257
1258         mtip = mtp->ks_handle;
1259         subzone = mtip->mti_zone;
1260
1261         for (mtp = kmemstatistics; mtp != NULL; mtp = mtp->ks_next) {
1262                 mtip = mtp->ks_handle;
1263                 if (mtip->mti_zone != subzone)
1264                         continue;
1265                 db_printf("%s\n", mtp->ks_shortdesc);
1266                 if (db_pager_quit)
1267                         break;
1268         }
1269 }
1270 #endif /* MALLOC_DEBUG_MAXZONES > 1 */
1271 #endif /* DDB */
1272
1273 #ifdef MALLOC_PROFILE
1274
1275 static int
1276 sysctl_kern_mprof(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1277 {
1278         struct sbuf sbuf;
1279         uint64_t count;
1280         uint64_t waste;
1281         uint64_t mem;
1282         int error;
1283         int rsize;
1284         int size;
1285         int i;
1286
1287         waste = 0;
1288         mem = 0;
1289
1290         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 0);
1291         if (error != 0)
1292                 return (error);
1293         sbuf_new_for_sysctl(&sbuf, NULL, 128, req);
1294         sbuf_printf(&sbuf,
1295             "\n  Size                    Requests  Real Size\n");
1296         for (i = 0; i < KMEM_ZSIZE; i++) {
1297                 size = i << KMEM_ZSHIFT;
1298                 rsize = kmemzones[kmemsize[i]].kz_size;
1299                 count = (long long unsigned)krequests[i];
1300
1301                 sbuf_printf(&sbuf, "%6d%28llu%11d\n", size,
1302                     (unsigned long long)count, rsize);
1303
1304                 if ((rsize * count) > (size * count))
1305                         waste += (rsize * count) - (size * count);
1306                 mem += (rsize * count);
1307         }
1308         sbuf_printf(&sbuf,
1309             "\nTotal memory used:\t%30llu\nTotal Memory wasted:\t%30llu\n",
1310             (unsigned long long)mem, (unsigned long long)waste);
1311         error = sbuf_finish(&sbuf);
1312         sbuf_delete(&sbuf);
1313         return (error);
1314 }
1315
1316 SYSCTL_OID(_kern, OID_AUTO, mprof, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
1317     NULL, 0, sysctl_kern_mprof, "A", "Malloc Profiling");
1318 #endif /* MALLOC_PROFILE */