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Add mem.Buddy_Allocator
This commit is contained in:
@@ -862,3 +862,267 @@ panic_allocator :: proc() -> Allocator {
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}
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}
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Buddy_Block :: struct #align(align_of(uint)) {
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size: uint,
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is_free: bool,
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}
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@(require_results)
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buddy_block_next :: proc(block: ^Buddy_Block) -> ^Buddy_Block {
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return (^Buddy_Block)(([^]byte)(block)[block.size:])
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}
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@(require_results)
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buddy_block_split :: proc(block: ^Buddy_Block, size: uint) -> ^Buddy_Block {
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block := block
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if block != nil && size != 0 {
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// Recursive Split
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for size < block.size {
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sz := block.size >> 1
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block.size = sz
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block = buddy_block_next(block)
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block.size = sz
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block.is_free = true
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}
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if size <= block.size {
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return block
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}
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}
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// Block cannot fit the requested allocation size
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return nil
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}
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buddy_block_coalescence :: proc(head, tail: ^Buddy_Block) {
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for {
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// Keep looping until there are no more buddies to coalesce
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block := head
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buddy := buddy_block_next(block)
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no_coalescence := true
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for block < tail && buddy < tail { // make sure the buddies are within the range
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if block.is_free && buddy.is_free && block.size == buddy.size {
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// Coalesce buddies into one
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block.size <<= 1
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block = buddy_block_next(block)
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if block < tail {
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buddy = buddy_block_next(block)
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no_coalescence = false
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}
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} else if block.size < buddy.size {
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// The buddy block is split into smaller blocks
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block = buddy
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buddy = buddy_block_next(buddy)
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} else {
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block = buddy_block_next(buddy)
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if block < tail {
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// Leave the buddy block for the next iteration
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buddy = buddy_block_next(block)
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}
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}
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}
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if no_coalescence {
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return
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}
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}
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}
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@(require_results)
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buddy_block_find_best :: proc(head, tail: ^Buddy_Block, size: uint) -> ^Buddy_Block {
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assert(size != 0)
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best_block: ^Buddy_Block
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block := head // left
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buddy := buddy_block_next(block) // right
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// The entire memory section between head and tail is free,
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// just call 'buddy_block_split' to get the allocation
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if buddy == tail && block.is_free {
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return buddy_block_split(block, size)
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}
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// Find the block which is the 'best_block' to requested allocation sized
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for block < tail && buddy < tail { // make sure the buddies are within the range
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// If both buddies are free, coalesce them together
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// NOTE: this is an optimization to reduce fragmentation
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// this could be completely ignored
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if block.is_free && buddy.is_free && block.size == buddy.size {
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block.size <<= 1
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if size <= block.size && (best_block == nil || block.size <= best_block.size) {
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best_block = block
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}
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block = buddy_block_next(buddy)
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if block < tail {
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||||||
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// Delay the buddy block for the next iteration
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buddy = buddy_block_next(block)
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}
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continue
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}
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if block.is_free && size <= block.size &&
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(best_block == nil || block.size <= best_block.size) {
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best_block = block
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}
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if buddy.is_free && size <= buddy.size &&
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(best_block == nil || buddy.size < best_block.size) {
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// If each buddy are the same size, then it makes more sense
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// to pick the buddy as it "bounces around" less
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best_block = buddy
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}
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if (block.size <= buddy.size) {
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block = buddy_block_next(buddy)
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if (block < tail) {
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|
// Delay the buddy block for the next iteration
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buddy = buddy_block_next(block)
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}
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} else {
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// Buddy was split into smaller blocks
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block = buddy
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buddy = buddy_block_next(buddy)
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}
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}
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if best_block != nil {
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// This will handle the case if the 'best_block' is also the perfect fit
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return buddy_block_split(best_block, size)
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}
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// Maybe out of memory
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return nil
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}
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Buddy_Allocator :: struct {
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head: ^Buddy_Block,
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tail: ^Buddy_Block,
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alignment: uint,
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}
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buddy_allocator :: proc(b: ^Buddy_Allocator) -> Allocator {
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return Allocator{
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procedure = buddy_allocator_proc,
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data = b,
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}
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}
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buddy_allocator_init :: proc(b: ^Buddy_Allocator, data: []byte, alignment: uint) {
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assert(data != nil)
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assert(is_power_of_two(uintptr(len(data))))
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assert(is_power_of_two(uintptr(alignment)))
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alignment := alignment
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if alignment < size_of(Buddy_Block) {
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alignment = size_of(Buddy_Block)
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}
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ptr := raw_data(data)
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assert(uintptr(ptr) % uintptr(alignment) == 0, "data is not aligned to minimum alignment")
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b.head = (^Buddy_Block)(ptr)
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b.head.size = len(data)
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b.head.is_free = true
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b.tail = buddy_block_next(b.head)
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b.alignment = alignment
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}
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@(require_results)
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buddy_block_size_required :: proc(b: ^Buddy_Allocator, size: uint) -> uint {
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size := size
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actual_size := b.alignment
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size += size_of(Buddy_Block)
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size = align_forward_uint(size, b.alignment)
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for size > actual_size {
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actual_size <<= 1
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}
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return actual_size
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}
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@(require_results)
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buddy_allocator_alloc :: proc(b: ^Buddy_Allocator, size: uint, zeroed: bool) -> ([]byte, Allocator_Error) {
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if size != 0 {
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actual_size := buddy_block_size_required(b, size)
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found := buddy_block_find_best(b.head, b.tail, actual_size)
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if found != nil {
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// Try to coalesce all the free buddy blocks and then search again
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buddy_block_coalescence(b.head, b.tail)
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found = buddy_block_find_best(b.head, b.tail, actual_size)
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}
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if found == nil {
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return nil, .Out_Of_Memory
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}
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found.is_free = false
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data := ([^]byte)(found)[b.alignment:][:size]
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if zeroed {
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zero_slice(data)
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}
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return data, nil
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}
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return nil, nil
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}
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buddy_allocator_free :: proc(b: ^Buddy_Allocator, ptr: rawptr) -> Allocator_Error {
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if ptr != nil {
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if !(b.head <= ptr && ptr <= b.tail) {
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return .Invalid_Pointer
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}
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block := (^Buddy_Block)(([^]byte)(ptr)[-b.alignment:])
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block.is_free = true
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buddy_block_coalescence(b.head, b.tail)
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}
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return nil
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}
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buddy_allocator_proc :: proc(allocator_data: rawptr, mode: Allocator_Mode,
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size, alignment: int,
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old_memory: rawptr, old_size: int,loc := #caller_location) -> ([]byte, Allocator_Error) {
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b := (^Buddy_Allocator)(allocator_data)
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switch mode {
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case .Alloc, .Alloc_Non_Zeroed:
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return buddy_allocator_alloc(b, uint(size), mode == .Alloc)
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case .Resize:
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return default_resize_bytes_align(byte_slice(old_memory, old_size), size, alignment, buddy_allocator(b))
|
||||||
|
case .Resize_Non_Zeroed:
|
||||||
|
return default_resize_bytes_align_non_zeroed(byte_slice(old_memory, old_size), size, alignment, buddy_allocator(b))
|
||||||
|
case .Free:
|
||||||
|
return nil, buddy_allocator_free(b, old_memory)
|
||||||
|
case .Free_All:
|
||||||
|
|
||||||
|
alignment := b.alignment
|
||||||
|
head := ([^]byte)(b.head)
|
||||||
|
tail := ([^]byte)(b.tail)
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||||||
|
data := head[:ptr_sub(tail, head)]
|
||||||
|
buddy_allocator_init(b, data, alignment)
|
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|
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||||||
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case .Query_Features:
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set := (^Allocator_Mode_Set)(old_memory)
|
||||||
|
if set != nil {
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||||||
|
set^ = {.Query_Features, .Alloc, .Alloc_Non_Zeroed, .Resize, .Resize_Non_Zeroed, .Free, .Free_All}
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||||||
|
}
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||||||
|
return nil, nil
|
||||||
|
|
||||||
|
case .Query_Info:
|
||||||
|
return nil, .Mode_Not_Implemented
|
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}
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return nil, nil
|
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}
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