sys/vm/phys_pager.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2000 Peter Wemm
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  11  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  12  *
  13  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHORS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  14  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  15  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  16  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  17  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  18  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  19  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  20  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  21  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  22  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  23  * SUCH DAMAGE.
  24  */
  25
  26 #include <sys/cdefs.h>
  27 __FBSDID("$FreeBSD$");
  28
  29 #include <sys/param.h>
  30 #include <sys/systm.h>
  31 #include <sys/linker_set.h>
  32 #include <sys/conf.h>
  33 #include <sys/kernel.h>
  34 #include <sys/lock.h>
  35 #include <sys/proc.h>
  36 #include <sys/mutex.h>
  37 #include <sys/mman.h>
  38 #include <sys/sysctl.h>
  39
  40 #include <vm/vm.h>
  41 #include <vm/vm_object.h>
  42 #include <vm/vm_page.h>
  43 #include <vm/vm_pager.h>
  44
  45 /* prevent concurrent creation races */
  46 static int phys_pager_alloc_lock;
  47 /* list of device pager objects */
  48 static struct pagerlst phys_pager_object_list;
  49 /* protect access to phys_pager_object_list */
  50 static struct mtx phys_pager_mtx;
  51
  52 static void
  53 phys_pager_init(void)
  54 {
  55
  56         TAILQ_INIT(&phys_pager_object_list);
  57         mtx_init(&phys_pager_mtx, "phys_pager list", NULL, MTX_DEF);
  58 }
  59
  60 /*
  61  * MPSAFE
  62  */
  63 static vm_object_t
  64 phys_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size, vm_prot_t prot,
  65                  vm_ooffset_t foff)
  66 {
  67         vm_object_t object;
  68         vm_pindex_t pindex;
  69
  70         /*
  71          * Offset should be page aligned.
  72          */
  73         if (foff & PAGE_MASK)
  74                 return (NULL);
  75
  76         pindex = OFF_TO_IDX(foff + PAGE_MASK + size);
  77
  78         if (handle != NULL) {
  79                 mtx_lock(&Giant);
  80                 /*
  81                  * Lock to prevent object creation race condition.
  82                  */
  83                 while (phys_pager_alloc_lock) {
  84                         phys_pager_alloc_lock = -1;
  85                         tsleep(&phys_pager_alloc_lock, PVM, "swpalc", 0);
  86                 }
  87                 phys_pager_alloc_lock = 1;
  88
  89                 /*
  90                  * Look up pager, creating as necessary.
  91                  */
  92                 object = vm_pager_object_lookup(&phys_pager_object_list, handle);
  93                 if (object == NULL) {
  94                         /*
  95                          * Allocate object and associate it with the pager.
  96                          */
  97                         object = vm_object_allocate(OBJT_PHYS, pindex);
  98                         object->handle = handle;
  99                         mtx_lock(&phys_pager_mtx);
 100                         TAILQ_INSERT_TAIL(&phys_pager_object_list, object,
 101                             pager_object_list);
 102                         mtx_unlock(&phys_pager_mtx);
 103                 } else {
 104                         /*
 105                          * Gain a reference to the object.
 106                          */
 107                         vm_object_reference(object);
 108                         if (pindex > object->size)
 109                                 object->size = pindex;
 110                 }
 111                 if (phys_pager_alloc_lock == -1)
 112                         wakeup(&phys_pager_alloc_lock);
 113                 phys_pager_alloc_lock = 0;
 114                 mtx_unlock(&Giant);
 115         } else {
 116                 object = vm_object_allocate(OBJT_PHYS, pindex);
 117         }
 118
 119         return (object);
 120 }
 121
 122 /*
 123  * MPSAFE
 124  */
 125 static void
 126 phys_pager_dealloc(vm_object_t object)
 127 {
 128
 129         if (object->handle != NULL) {
 130                 mtx_lock(&phys_pager_mtx);
 131                 TAILQ_REMOVE(&phys_pager_object_list, object, pager_object_list);
 132                 mtx_unlock(&phys_pager_mtx);
 133         }
 134 }
 135
 136 /*
 137  * Fill as many pages as vm_fault has allocated for us.
 138  */
 139 static int
 140 phys_pager_getpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count, int reqpage)
 141 {
 142         int i;
 143
 144         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
 145         for (i = 0; i < count; i++) {
 146                 if (m[i]->valid == 0) {
 147                         if ((m[i]->flags & PG_ZERO) == 0)
 148                                 pmap_zero_page(m[i]);
 149                         m[i]->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 150                 }
 151                 KASSERT(m[i]->valid == VM_PAGE_BITS_ALL,
 152                     ("phys_pager_getpages: partially valid page %p", m[i]));
 153                 m[i]->dirty = 0;
 154                 /* The requested page must remain busy, the others not. */
 155                 if (reqpage != i) {
 156                         m[i]->oflags &= ~VPO_BUSY;
 157                         m[i]->busy = 0;
 158                 }
 159         }
 160         return (VM_PAGER_OK);
 161 }
 162
 163 static void
 164 phys_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count, boolean_t sync,
 165                     int *rtvals)
 166 {
 167
 168         panic("phys_pager_putpage called");
 169 }
 170
 171 /*
 172  * Implement a pretty aggressive clustered getpages strategy.  Hint that
 173  * everything in an entire 4MB window should be prefaulted at once.
 174  *
 175  * XXX 4MB (1024 slots per page table page) is convenient for x86,
 176  * but may not be for other arches.
 177  */
 178 #ifndef PHYSCLUSTER
 179 #define PHYSCLUSTER 1024
 180 #endif
 181 static boolean_t
 182 phys_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before,
 183                    int *after)
 184 {
 185         vm_pindex_t base, end;
 186
 187         base = pindex & (~(PHYSCLUSTER - 1));
 188         end = base + (PHYSCLUSTER - 1);
 189         if (before != NULL)
 190                 *before = pindex - base;
 191         if (after != NULL)
 192                 *after = end - pindex;
 193         return (TRUE);
 194 }
 195
 196 struct pagerops physpagerops = {
 197         .pgo_init =     phys_pager_init,
 198         .pgo_alloc =    phys_pager_alloc,
 199         .pgo_dealloc =  phys_pager_dealloc,
 200         .pgo_getpages = phys_pager_getpages,
 201         .pgo_putpages = phys_pager_putpages,
 202         .pgo_haspage =  phys_pager_haspage,
 203 };