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