6/sys/vm/vm_pageq.c

   1 /*-
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  26  */
  27
  28 #include <sys/cdefs.h>
  29 __FBSDID("$FreeBSD$");
  30
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/systm.h>
  33 #include <sys/lock.h>
  34 #include <sys/malloc.h>
  35 #include <sys/mutex.h>
  36 #include <sys/proc.h>
  37 #include <sys/vmmeter.h>
  38 #include <sys/vnode.h>
  39
  40 #include <vm/vm.h>
  41 #include <vm/vm_param.h>
  42 #include <vm/vm_kern.h>
  43 #include <vm/vm_object.h>
  44 #include <vm/vm_page.h>
  45 #include <vm/vm_pageout.h>
  46 #include <vm/vm_pager.h>
  47 #include <vm/vm_extern.h>
  48
  49 struct vpgqueues vm_page_queues[PQ_COUNT];
  50
  51 void
  52 vm_pageq_init(void)
  53 {
  54         int i;
  55
  56         for (i = 0; i < PQ_L2_SIZE; i++) {
  57                 vm_page_queues[PQ_FREE+i].cnt = &cnt.v_free_count;
  58         }
  59         for (i = 0; i < PQ_L2_SIZE; i++) {
  60                 vm_page_queues[PQ_CACHE+i].cnt = &cnt.v_cache_count;
  61         }
  62         vm_page_queues[PQ_INACTIVE].cnt = &cnt.v_inactive_count;
  63         vm_page_queues[PQ_ACTIVE].cnt = &cnt.v_active_count;
  64         vm_page_queues[PQ_HOLD].cnt = &cnt.v_active_count;
  65
  66         for (i = 0; i < PQ_COUNT; i++) {
  67                 TAILQ_INIT(&vm_page_queues[i].pl);
  68         }
  69 }
  70
  71 void
  72 vm_pageq_requeue(vm_page_t m)
  73 {
  74         int queue = m->queue;
  75         struct vpgqueues *vpq;
  76
  77         if (queue != PQ_NONE) {
  78                 vpq = &vm_page_queues[queue];
  79                 TAILQ_REMOVE(&vpq->pl, m, pageq);
  80                 TAILQ_INSERT_TAIL(&vpq->pl, m, pageq);
  81         }
  82 }
  83
  84 /*
  85  *      vm_pageq_enqueue:
  86  */
  87 void
  88 vm_pageq_enqueue(int queue, vm_page_t m)
  89 {
  90         struct vpgqueues *vpq;
  91
  92         vpq = &vm_page_queues[queue];
  93         m->queue = queue;
  94         TAILQ_INSERT_TAIL(&vpq->pl, m, pageq);
  95         ++*vpq->cnt;
  96         ++vpq->lcnt;
  97 }
  98
  99 /*
 100  *      vm_add_new_page:
 101  *
 102  *      Add a new page to the freelist for use by the system.
 103  */
 104 vm_page_t
 105 vm_pageq_add_new_page(vm_paddr_t pa)
 106 {
 107         vm_page_t m;
 108
 109         GIANT_REQUIRED;
 110
 111         ++cnt.v_page_count;
 112         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
 113         m->phys_addr = pa;
 114         m->flags = 0;
 115         m->pc = (pa >> PAGE_SHIFT) & PQ_L2_MASK;
 116         pmap_page_init(m);
 117         vm_pageq_enqueue(m->pc + PQ_FREE, m);
 118         return (m);
 119 }
 120
 121 /*
 122  * vm_pageq_remove_nowakeup:
 123  *
 124  *      vm_page_unqueue() without any wakeup
 125  *
 126  *      The queue containing the given page must be locked.
 127  *      This routine may not block.
 128  */
 129 void
 130 vm_pageq_remove_nowakeup(vm_page_t m)
 131 {
 132         int queue = m->queue;
 133         struct vpgqueues *pq;
 134         if (queue != PQ_NONE) {
 135                 pq = &vm_page_queues[queue];
 136                 m->queue = PQ_NONE;
 137                 TAILQ_REMOVE(&pq->pl, m, pageq);
 138                 (*pq->cnt)--;
 139                 pq->lcnt--;
 140         }
 141 }
 142
 143 /*
 144  * vm_pageq_remove:
 145  *
 146  *      Remove a page from its queue.
 147  *
 148  *      The queue containing the given page must be locked.
 149  *      This routine may not block.
 150  */
 151 void
 152 vm_pageq_remove(vm_page_t m)
 153 {
 154         int queue = m->queue;
 155         struct vpgqueues *pq;
 156
 157         if (queue != PQ_NONE) {
 158                 m->queue = PQ_NONE;
 159                 pq = &vm_page_queues[queue];
 160                 TAILQ_REMOVE(&pq->pl, m, pageq);
 161                 (*pq->cnt)--;
 162                 pq->lcnt--;
 163                 if ((queue - m->pc) == PQ_CACHE) {
 164                         if (vm_paging_needed())
 165                                 pagedaemon_wakeup();
 166                 }
 167         }
 168 }
 169
 170 #if PQ_L2_SIZE > 1
 171
 172 /*
 173  *      vm_pageq_find:
 174  *
 175  *      Find a page on the specified queue with color optimization.
 176  *
 177  *      The page coloring optimization attempts to locate a page
 178  *      that does not overload other nearby pages in the object in
 179  *      the cpu's L2 cache.  We need this optimization because cpu
 180  *      caches tend to be physical caches, while object spaces tend
 181  *      to be virtual.
 182  *
 183  *      The specified queue must be locked.
 184  *      This routine may not block.
 185  *
 186  *      This routine may only be called from the vm_pageq_find()
 187  *      function in this file.
 188  */
 189 static __inline vm_page_t
 190 _vm_pageq_find(int basequeue, int index)
 191 {
 192         int i;
 193         vm_page_t m = NULL;
 194         struct vpgqueues *pq;
 195
 196         pq = &vm_page_queues[basequeue];
 197
 198         /*
 199          * Note that for the first loop, index+i and index-i wind up at the
 200          * same place.  Even though this is not totally optimal, we've already
 201          * blown it by missing the cache case so we do not care.
 202          */
 203         for (i = PQ_L2_SIZE / 2; i > 0; --i) {
 204                 if ((m = TAILQ_FIRST(&pq[(index + i) & PQ_L2_MASK].pl)) != NULL)
 205                         break;
 206
 207                 if ((m = TAILQ_FIRST(&pq[(index - i) & PQ_L2_MASK].pl)) != NULL)
 208                         break;
 209         }
 210         return (m);
 211 }
 212 #endif          /* PQ_L2_SIZE > 1 */
 213
 214 vm_page_t
 215 vm_pageq_find(int basequeue, int index, boolean_t prefer_zero)
 216 {
 217         vm_page_t m;
 218
 219 #if PQ_L2_SIZE > 1
 220         if (prefer_zero) {
 221                 m = TAILQ_LAST(&vm_page_queues[basequeue+index].pl, pglist);
 222         } else {
 223                 m = TAILQ_FIRST(&vm_page_queues[basequeue+index].pl);
 224         }
 225         if (m == NULL) {
 226                 m = _vm_pageq_find(basequeue, index);
 227         }
 228 #else
 229         if (prefer_zero) {
 230                 m = TAILQ_LAST(&vm_page_queues[basequeue].pl, pglist);
 231         } else {
 232                 m = TAILQ_FIRST(&vm_page_queues[basequeue].pl);
 233         }
 234 #endif
 235         return (m);
 236 }
 237