sys/kern/subr_param.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1980, 1986, 1989, 1993
   5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   6  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
   7  * All or some portions of this file are derived from material licensed
   8  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
   9  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
  10  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
  11  *
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14  * are met:
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  20  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  21  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  22  *    without specific prior written permission.
  23  *
  24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  34  * SUCH DAMAGE.
  35  *
  36  *      @(#)param.c     8.3 (Berkeley) 8/20/94
  37  */
  38
  39 #include <sys/cdefs.h>
  40 #include "opt_param.h"
  41 #include "opt_msgbuf.h"
  42 #include "opt_maxphys.h"
  43 #include "opt_maxusers.h"
  44
  45 #include <sys/param.h>
  46 #include <sys/systm.h>
  47 #include <sys/buf.h>
  48 #include <sys/kernel.h>
  49 #include <sys/limits.h>
  50 #include <sys/msgbuf.h>
  51 #include <sys/sysctl.h>
  52 #include <sys/proc.h>
  53 #include <sys/vnode.h>
  54
  55 #include <vm/vm.h>
  56 #include <vm/vm_param.h>
  57 #include <vm/pmap.h>
  58
  59 /*
  60  * System parameter formulae.
  61  */
  62
  63 #ifndef HZ
  64 #  define       HZ 1000
  65 #  ifndef HZ_VM
  66 #    define     HZ_VM 100
  67 #  endif
  68 #else
  69 #  ifndef HZ_VM
  70 #    define     HZ_VM HZ
  71 #  endif
  72 #endif
  73 #define NPROC (20 + 16 * maxusers)
  74 #ifndef NBUF
  75 #define NBUF 0
  76 #endif
  77 #ifndef MAXFILES
  78 #define MAXFILES (40 + 32 * maxusers)
  79 #endif
  80
  81 static int sysctl_kern_vm_guest(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
  82
  83 int     hz;                             /* system clock's frequency */
  84 int     tick;                           /* usec per tick (1000000 / hz) */
  85 time_t  tick_seconds_max;               /* max hz * seconds an integer can hold */
  86 struct bintime tick_bt;                 /* bintime per tick (1s / hz) */
  87 sbintime_t tick_sbt;
  88 int     maxusers;                       /* base tunable */
  89 int     maxproc;                        /* maximum # of processes */
  90 int     maxprocperuid;                  /* max # of procs per user */
  91 int     maxfiles;                       /* sys. wide open files limit */
  92 int     maxfilesperproc;                /* per-proc open files limit */
  93 int     msgbufsize;                     /* size of kernel message buffer */
  94 int     nbuf;                           /* number of bcache bufs */
  95 int     bio_transient_maxcnt;
  96 int     ngroups_max;                    /* max # groups per process */
  97 int     nswbuf;
  98 pid_t   pid_max = PID_MAX;
  99 u_long  maxswzone;                      /* max swmeta KVA storage */
 100 u_long  maxbcache;                      /* max buffer cache KVA storage */
 101 u_long  maxpipekva;                     /* Limit on pipe KVA */
 102 u_long  maxphys;                        /* max raw I/O transfer size */
 103 int     vm_guest = VM_GUEST_NO;         /* Running as virtual machine guest? */
 104 u_long  maxtsiz;                        /* max text size */
 105 u_long  dfldsiz;                        /* initial data size limit */
 106 u_long  maxdsiz;                        /* max data size */
 107 u_long  dflssiz;                        /* initial stack size limit */
 108 u_long  maxssiz;                        /* max stack size */
 109 u_long  sgrowsiz;                       /* amount to grow stack */
 110
 111 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, hz, CTLFLAG_RDTUN | CTLFLAG_NOFETCH, &hz, 0,
 112     "Number of clock ticks per second");
 113 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, hz_max, CTLFLAG_RD, SYSCTL_NULL_INT_PTR, HZ_MAXIMUM,
 114     "Maximum hz value supported");
 115 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, hz_min, CTLFLAG_RD, SYSCTL_NULL_INT_PTR, HZ_MINIMUM,
 116     "Minimum hz value supported");
 117 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, nbuf, CTLFLAG_RDTUN | CTLFLAG_NOFETCH, &nbuf, 0,
 118     "Number of buffers in the buffer cache");
 119 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, nswbuf, CTLFLAG_RDTUN | CTLFLAG_NOFETCH, &nswbuf, 0,
 120     "Number of swap buffers");
 121 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, msgbufsize, CTLFLAG_RDTUN | CTLFLAG_NOFETCH, &msgbufsize, 0,
 122     "Size of the kernel message buffer");
 123 SYSCTL_LONG(_kern, OID_AUTO, maxswzone, CTLFLAG_RDTUN | CTLFLAG_NOFETCH, &maxswzone, 0,
 124     "Maximum memory for swap metadata");
 125 SYSCTL_LONG(_kern, OID_AUTO, maxbcache, CTLFLAG_RDTUN | CTLFLAG_NOFETCH, &maxbcache, 0,
 126     "Maximum value of vfs.maxbufspace");
 127 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, bio_transient_maxcnt, CTLFLAG_RDTUN | CTLFLAG_NOFETCH,
 128     &bio_transient_maxcnt, 0,
 129     "Maximum number of transient BIOs mappings");
 130 SYSCTL_ULONG(_kern, OID_AUTO, maxtsiz, CTLFLAG_RWTUN | CTLFLAG_NOFETCH, &maxtsiz, 0,
 131     "Maximum text size");
 132 SYSCTL_ULONG(_kern, OID_AUTO, dfldsiz, CTLFLAG_RWTUN | CTLFLAG_NOFETCH, &dfldsiz, 0,
 133     "Initial data size limit");
 134 SYSCTL_ULONG(_kern, OID_AUTO, maxdsiz, CTLFLAG_RWTUN | CTLFLAG_NOFETCH, &maxdsiz, 0,
 135     "Maximum data size");
 136 SYSCTL_ULONG(_kern, OID_AUTO, dflssiz, CTLFLAG_RWTUN | CTLFLAG_NOFETCH, &dflssiz, 0,
 137     "Initial stack size limit");
 138 SYSCTL_ULONG(_kern, OID_AUTO, maxssiz, CTLFLAG_RWTUN | CTLFLAG_NOFETCH, &maxssiz, 0,
 139     "Maximum stack size");
 140 SYSCTL_ULONG(_kern, OID_AUTO, sgrowsiz, CTLFLAG_RWTUN | CTLFLAG_NOFETCH, &sgrowsiz, 0,
 141     "Amount to grow stack on a stack fault");
 142 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, vm_guest,
 143     CTLFLAG_RD | CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_MPSAFE, NULL, 0,
 144     sysctl_kern_vm_guest, "A",
 145     "Virtual machine guest detected?");
 146
 147 /*
 148  * The elements of this array are ordered based upon the values of the
 149  * corresponding enum VM_GUEST members.
 150  */
 151 static const char *const vm_guest_sysctl_names[] = {
 152         [VM_GUEST_NO] = "none",
 153         [VM_GUEST_VM] = "generic",
 154         [VM_GUEST_XEN] = "xen",
 155         [VM_GUEST_HV] = "hv",
 156         [VM_GUEST_VMWARE] = "vmware",
 157         [VM_GUEST_KVM] = "kvm",
 158         [VM_GUEST_BHYVE] = "bhyve",
 159         [VM_GUEST_VBOX] = "vbox",
 160         [VM_GUEST_PARALLELS] = "parallels",
 161         [VM_LAST] = NULL
 162 };
 163 CTASSERT(nitems(vm_guest_sysctl_names) - 1 == VM_LAST);
 164
 165 /*
 166  * Boot time overrides that are not scaled against main memory
 167  */
 168 void
 169 init_param1(void)
 170 {
 171
 172         TSENTER();
 173 #if !defined(__arm64__)
 174         TUNABLE_INT_FETCH("kern.kstack_pages", &kstack_pages);
 175 #endif
 176         hz = -1;
 177         TUNABLE_INT_FETCH("kern.hz", &hz);
 178         if (hz == -1)
 179                 hz = vm_guest > VM_GUEST_NO ? HZ_VM : HZ;
 180
 181         /* range check the "hz" value */
 182         if (__predict_false(hz < HZ_MINIMUM))
 183                 hz = HZ_MINIMUM;
 184         else if (__predict_false(hz > HZ_MAXIMUM))
 185                 hz = HZ_MAXIMUM;
 186
 187         tick = 1000000 / hz;
 188         tick_sbt = SBT_1S / hz;
 189         tick_bt = sbttobt(tick_sbt);
 190         tick_seconds_max = INT_MAX / hz;
 191
 192         /*
 193          * Arrange for ticks to wrap 10 minutes after boot to help catch
 194          * sign problems sooner.
 195          */
 196         ticks = INT_MAX - (hz * 10 * 60);
 197
 198         vn_lock_pair_pause_max = hz / 100;
 199         if (vn_lock_pair_pause_max == 0)
 200                 vn_lock_pair_pause_max = 1;
 201
 202 #ifdef VM_SWZONE_SIZE_MAX
 203         maxswzone = VM_SWZONE_SIZE_MAX;
 204 #endif
 205         TUNABLE_LONG_FETCH("kern.maxswzone", &maxswzone);
 206 #ifdef VM_BCACHE_SIZE_MAX
 207         maxbcache = VM_BCACHE_SIZE_MAX;
 208 #endif
 209         TUNABLE_LONG_FETCH("kern.maxbcache", &maxbcache);
 210         msgbufsize = MSGBUF_SIZE;
 211         TUNABLE_INT_FETCH("kern.msgbufsize", &msgbufsize);
 212
 213         maxtsiz = MAXTSIZ;
 214         TUNABLE_ULONG_FETCH("kern.maxtsiz", &maxtsiz);
 215         dfldsiz = DFLDSIZ;
 216         TUNABLE_ULONG_FETCH("kern.dfldsiz", &dfldsiz);
 217         maxdsiz = MAXDSIZ;
 218         TUNABLE_ULONG_FETCH("kern.maxdsiz", &maxdsiz);
 219         dflssiz = DFLSSIZ;
 220         TUNABLE_ULONG_FETCH("kern.dflssiz", &dflssiz);
 221         maxssiz = MAXSSIZ;
 222         TUNABLE_ULONG_FETCH("kern.maxssiz", &maxssiz);
 223         sgrowsiz = SGROWSIZ;
 224         TUNABLE_ULONG_FETCH("kern.sgrowsiz", &sgrowsiz);
 225
 226         /*
 227          * Let the administrator set {NGROUPS_MAX}, but disallow values
 228          * less than NGROUPS_MAX which would violate POSIX.1-2008 or
 229          * greater than INT_MAX-1 which would result in overflow.
 230          */
 231         ngroups_max = NGROUPS_MAX;
 232         TUNABLE_INT_FETCH("kern.ngroups", &ngroups_max);
 233         if (ngroups_max < NGROUPS_MAX)
 234                 ngroups_max = NGROUPS_MAX;
 235
 236         /*
 237          * Only allow to lower the maximal pid.
 238          * Prevent setting up a non-bootable system if pid_max is too low.
 239          */
 240         TUNABLE_INT_FETCH("kern.pid_max", &pid_max);
 241         if (pid_max > PID_MAX)
 242                 pid_max = PID_MAX;
 243         else if (pid_max < 300)
 244                 pid_max = 300;
 245
 246         TUNABLE_INT_FETCH("vfs.unmapped_buf_allowed", &unmapped_buf_allowed);
 247         TSEXIT();
 248 }
 249
 250 /*
 251  * Boot time overrides that are scaled against main memory
 252  */
 253 void
 254 init_param2(long physpages)
 255 {
 256
 257         TSENTER();
 258         /* Base parameters */
 259         maxusers = MAXUSERS;
 260         TUNABLE_INT_FETCH("kern.maxusers", &maxusers);
 261         if (maxusers == 0) {
 262                 maxusers = physpages / (2 * 1024 * 1024 / PAGE_SIZE);
 263                 if (maxusers < 32)
 264                         maxusers = 32;
 265 #ifdef VM_MAX_AUTOTUNE_MAXUSERS
 266                 if (maxusers > VM_MAX_AUTOTUNE_MAXUSERS)
 267                         maxusers = VM_MAX_AUTOTUNE_MAXUSERS;
 268 #endif
 269                 /*
 270                  * Scales down the function in which maxusers grows once
 271                  * we hit 384.
 272                  */
 273                 if (maxusers > 384)
 274                         maxusers = 384 + ((maxusers - 384) / 8);
 275         }
 276
 277         /*
 278          * The following can be overridden after boot via sysctl.  Note:
 279          * unless overridden, these macros are ultimately based on maxusers.
 280          * Limit maxproc so that kmap entries cannot be exhausted by
 281          * processes.
 282          */
 283         maxproc = NPROC;
 284         TUNABLE_INT_FETCH("kern.maxproc", &maxproc);
 285         if (maxproc > (physpages / 12))
 286                 maxproc = physpages / 12;
 287         if (maxproc > pid_max)
 288                 maxproc = pid_max;
 289         maxprocperuid = (maxproc * 9) / 10;
 290
 291         /*
 292          * The default limit for maxfiles is 1/12 of the number of
 293          * physical page but not less than 16 times maxusers.
 294          * At most it can be 1/6 the number of physical pages.
 295          */
 296         maxfiles = imax(MAXFILES, physpages / 8);
 297         TUNABLE_INT_FETCH("kern.maxfiles", &maxfiles);
 298         if (maxfiles > (physpages / 4))
 299                 maxfiles = physpages / 4;
 300         maxfilesperproc = (maxfiles / 10) * 9;
 301         TUNABLE_INT_FETCH("kern.maxfilesperproc", &maxfilesperproc);
 302
 303         /*
 304          * Cannot be changed after boot.
 305          */
 306         nbuf = NBUF;
 307         TUNABLE_INT_FETCH("kern.nbuf", &nbuf);
 308         TUNABLE_INT_FETCH("kern.bio_transient_maxcnt", &bio_transient_maxcnt);
 309         maxphys = MAXPHYS;
 310         TUNABLE_ULONG_FETCH("kern.maxphys", &maxphys);
 311         if (maxphys == 0) {
 312                 maxphys = MAXPHYS;
 313         } else if (__bitcountl(maxphys) != 1) { /* power of two */
 314                 if (flsl(maxphys) == NBBY * sizeof(maxphys))
 315                         maxphys = MAXPHYS;
 316                 else
 317                         maxphys = 1UL << flsl(maxphys);
 318         }
 319         if (maxphys < PAGE_SIZE)
 320                 maxphys = MAXPHYS;
 321
 322         /*
 323          * Physical buffers are pre-allocated buffers (struct buf) that
 324          * are used as temporary holders for I/O, such as paging I/O.
 325          */
 326         TUNABLE_INT_FETCH("kern.nswbuf", &nswbuf);
 327
 328         /*
 329          * The default for maxpipekva is min(1/64 of the kernel address space,
 330          * max(1/64 of main memory, 512KB)).  See sys_pipe.c for more details.
 331          */
 332         maxpipekva = ptoa(physpages / 64);
 333         TUNABLE_LONG_FETCH("kern.ipc.maxpipekva", &maxpipekva);
 334         if (maxpipekva < 512 * 1024)
 335                 maxpipekva = 512 * 1024;
 336         if (maxpipekva > (VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) / 64)
 337                 maxpipekva = (VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) /
 338                     64;
 339         TSEXIT();
 340 }
 341
 342 /*
 343  * Sysctl stringifying handler for kern.vm_guest.
 344  */
 345 static int
 346 sysctl_kern_vm_guest(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 347 {
 348         return (SYSCTL_OUT_STR(req, vm_guest_sysctl_names[vm_guest]));
 349 }