]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/9.git/blob - sys/vm/swap_pager.c
MFC r289577:
[FreeBSD/stable/9.git] / sys / vm / swap_pager.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1998 Matthew Dillon,
3  * Copyright (c) 1994 John S. Dyson
4  * Copyright (c) 1990 University of Utah.
5  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
6  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
7  *
8  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
9  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
10  * Science Department.
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. All advertising materials mentioning features or use of this software
21  *    must display the following acknowledgement:
22  *      This product includes software developed by the University of
23  *      California, Berkeley and its contributors.
24  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
25  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
26  *    without specific prior written permission.
27  *
28  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
29  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
30  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
31  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
32  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
33  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
34  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
35  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
36  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
37  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
38  * SUCH DAMAGE.
39  *
40  *                              New Swap System
41  *                              Matthew Dillon
42  *
43  * Radix Bitmap 'blists'.
44  *
45  *      - The new swapper uses the new radix bitmap code.  This should scale
46  *        to arbitrarily small or arbitrarily large swap spaces and an almost
47  *        arbitrary degree of fragmentation.
48  *
49  * Features:
50  *
51  *      - on the fly reallocation of swap during putpages.  The new system
52  *        does not try to keep previously allocated swap blocks for dirty
53  *        pages.  
54  *
55  *      - on the fly deallocation of swap
56  *
57  *      - No more garbage collection required.  Unnecessarily allocated swap
58  *        blocks only exist for dirty vm_page_t's now and these are already
59  *        cycled (in a high-load system) by the pager.  We also do on-the-fly
60  *        removal of invalidated swap blocks when a page is destroyed
61  *        or renamed.
62  *
63  * from: Utah $Hdr: swap_pager.c 1.4 91/04/30$
64  *
65  *      @(#)swap_pager.c        8.9 (Berkeley) 3/21/94
66  *      @(#)vm_swap.c   8.5 (Berkeley) 2/17/94
67  */
68
69 #include <sys/cdefs.h>
70 __FBSDID("$FreeBSD$");
71
72 #include "opt_swap.h"
73 #include "opt_vm.h"
74
75 #include <sys/param.h>
76 #include <sys/systm.h>
77 #include <sys/conf.h>
78 #include <sys/kernel.h>
79 #include <sys/priv.h>
80 #include <sys/proc.h>
81 #include <sys/bio.h>
82 #include <sys/buf.h>
83 #include <sys/disk.h>
84 #include <sys/fcntl.h>
85 #include <sys/mount.h>
86 #include <sys/namei.h>
87 #include <sys/vnode.h>
88 #include <sys/malloc.h>
89 #include <sys/racct.h>
90 #include <sys/resource.h>
91 #include <sys/resourcevar.h>
92 #include <sys/sysctl.h>
93 #include <sys/sysproto.h>
94 #include <sys/blist.h>
95 #include <sys/lock.h>
96 #include <sys/sx.h>
97 #include <sys/vmmeter.h>
98
99 #include <security/mac/mac_framework.h>
100
101 #include <vm/vm.h>
102 #include <vm/pmap.h>
103 #include <vm/vm_map.h>
104 #include <vm/vm_kern.h>
105 #include <vm/vm_object.h>
106 #include <vm/vm_page.h>
107 #include <vm/vm_pager.h>
108 #include <vm/vm_pageout.h>
109 #include <vm/vm_param.h>
110 #include <vm/swap_pager.h>
111 #include <vm/vm_extern.h>
112 #include <vm/uma.h>
113
114 #include <geom/geom.h>
115
116 /*
117  * SWB_NPAGES must be a power of 2.  It may be set to 1, 2, 4, 8, 16
118  * or 32 pages per allocation.
119  * The 32-page limit is due to the radix code (kern/subr_blist.c).
120  */
121 #ifndef MAX_PAGEOUT_CLUSTER
122 #define MAX_PAGEOUT_CLUSTER 16
123 #endif
124
125 #if !defined(SWB_NPAGES)
126 #define SWB_NPAGES      MAX_PAGEOUT_CLUSTER
127 #endif
128
129 /*
130  * The swblock structure maps an object and a small, fixed-size range
131  * of page indices to disk addresses within a swap area.
132  * The collection of these mappings is implemented as a hash table.
133  * Unused disk addresses within a swap area are allocated and managed
134  * using a blist.
135  */
136 #define SWCORRECT(n) (sizeof(void *) * (n) / sizeof(daddr_t))
137 #define SWAP_META_PAGES         (SWB_NPAGES * 2)
138 #define SWAP_META_MASK          (SWAP_META_PAGES - 1)
139
140 struct swblock {
141         struct swblock  *swb_hnext;
142         vm_object_t     swb_object;
143         vm_pindex_t     swb_index;
144         int             swb_count;
145         daddr_t         swb_pages[SWAP_META_PAGES];
146 };
147
148 static MALLOC_DEFINE(M_VMPGDATA, "vm_pgdata", "swap pager private data");
149 static struct mtx sw_dev_mtx;
150 static TAILQ_HEAD(, swdevt) swtailq = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(swtailq);
151 static struct swdevt *swdevhd;  /* Allocate from here next */
152 static int nswapdev;            /* Number of swap devices */
153 int swap_pager_avail;
154 static int swdev_syscall_active = 0; /* serialize swap(on|off) */
155
156 static vm_ooffset_t swap_total;
157 SYSCTL_QUAD(_vm, OID_AUTO, swap_total, CTLFLAG_RD, &swap_total, 0, 
158     "Total amount of available swap storage.");
159 static vm_ooffset_t swap_reserved;
160 SYSCTL_QUAD(_vm, OID_AUTO, swap_reserved, CTLFLAG_RD, &swap_reserved, 0, 
161     "Amount of swap storage needed to back all allocated anonymous memory.");
162 static int overcommit = 0;
163 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, overcommit, CTLFLAG_RW, &overcommit, 0, 
164     "Configure virtual memory overcommit behavior. See tuning(7) "
165     "for details.");
166
167 /* bits from overcommit */
168 #define SWAP_RESERVE_FORCE_ON           (1 << 0)
169 #define SWAP_RESERVE_RLIMIT_ON          (1 << 1)
170 #define SWAP_RESERVE_ALLOW_NONWIRED     (1 << 2)
171
172 int
173 swap_reserve(vm_ooffset_t incr)
174 {
175
176         return (swap_reserve_by_cred(incr, curthread->td_ucred));
177 }
178
179 int
180 swap_reserve_by_cred(vm_ooffset_t incr, struct ucred *cred)
181 {
182         vm_ooffset_t r, s;
183         int res, error;
184         static int curfail;
185         static struct timeval lastfail;
186         struct uidinfo *uip;
187         
188         uip = cred->cr_ruidinfo;
189
190         if (incr & PAGE_MASK)
191                 panic("swap_reserve: & PAGE_MASK");
192
193 #ifdef RACCT
194         PROC_LOCK(curproc);
195         error = racct_add(curproc, RACCT_SWAP, incr);
196         PROC_UNLOCK(curproc);
197         if (error != 0)
198                 return (0);
199 #endif
200
201         res = 0;
202         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
203         r = swap_reserved + incr;
204         if (overcommit & SWAP_RESERVE_ALLOW_NONWIRED) {
205                 s = cnt.v_page_count - cnt.v_free_reserved - cnt.v_wire_count;
206                 s *= PAGE_SIZE;
207         } else
208                 s = 0;
209         s += swap_total;
210         if ((overcommit & SWAP_RESERVE_FORCE_ON) == 0 || r <= s ||
211             (error = priv_check(curthread, PRIV_VM_SWAP_NOQUOTA)) == 0) {
212                 res = 1;
213                 swap_reserved = r;
214         }
215         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
216
217         if (res) {
218                 PROC_LOCK(curproc);
219                 UIDINFO_VMSIZE_LOCK(uip);
220                 if ((overcommit & SWAP_RESERVE_RLIMIT_ON) != 0 &&
221                     uip->ui_vmsize + incr > lim_cur(curproc, RLIMIT_SWAP) &&
222                     priv_check(curthread, PRIV_VM_SWAP_NORLIMIT))
223                         res = 0;
224                 else
225                         uip->ui_vmsize += incr;
226                 UIDINFO_VMSIZE_UNLOCK(uip);
227                 PROC_UNLOCK(curproc);
228                 if (!res) {
229                         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
230                         swap_reserved -= incr;
231                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
232                 }
233         }
234         if (!res && ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
235                 printf("uid %d, pid %d: swap reservation for %jd bytes failed\n",
236                     uip->ui_uid, curproc->p_pid, incr);
237         }
238
239 #ifdef RACCT
240         if (!res) {
241                 PROC_LOCK(curproc);
242                 racct_sub(curproc, RACCT_SWAP, incr);
243                 PROC_UNLOCK(curproc);
244         }
245 #endif
246
247         return (res);
248 }
249
250 void
251 swap_reserve_force(vm_ooffset_t incr)
252 {
253         struct uidinfo *uip;
254
255         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
256         swap_reserved += incr;
257         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
258
259 #ifdef RACCT
260         PROC_LOCK(curproc);
261         racct_add_force(curproc, RACCT_SWAP, incr);
262         PROC_UNLOCK(curproc);
263 #endif
264
265         uip = curthread->td_ucred->cr_ruidinfo;
266         PROC_LOCK(curproc);
267         UIDINFO_VMSIZE_LOCK(uip);
268         uip->ui_vmsize += incr;
269         UIDINFO_VMSIZE_UNLOCK(uip);
270         PROC_UNLOCK(curproc);
271 }
272
273 void
274 swap_release(vm_ooffset_t decr)
275 {
276         struct ucred *cred;
277
278         PROC_LOCK(curproc);
279         cred = curthread->td_ucred;
280         swap_release_by_cred(decr, cred);
281         PROC_UNLOCK(curproc);
282 }
283
284 void
285 swap_release_by_cred(vm_ooffset_t decr, struct ucred *cred)
286 {
287         struct uidinfo *uip;
288         
289         uip = cred->cr_ruidinfo;
290
291         if (decr & PAGE_MASK)
292                 panic("swap_release: & PAGE_MASK");
293
294         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
295         if (swap_reserved < decr)
296                 panic("swap_reserved < decr");
297         swap_reserved -= decr;
298         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
299
300         UIDINFO_VMSIZE_LOCK(uip);
301         if (uip->ui_vmsize < decr)
302                 printf("negative vmsize for uid = %d\n", uip->ui_uid);
303         uip->ui_vmsize -= decr;
304         UIDINFO_VMSIZE_UNLOCK(uip);
305
306         racct_sub_cred(cred, RACCT_SWAP, decr);
307 }
308
309 static void swapdev_strategy(struct buf *, struct swdevt *sw);
310
311 #define SWM_FREE        0x02    /* free, period                 */
312 #define SWM_POP         0x04    /* pop out                      */
313
314 int swap_pager_full = 2;        /* swap space exhaustion (task killing) */
315 static int swap_pager_almost_full = 1; /* swap space exhaustion (w/hysteresis)*/
316 static int nsw_rcount;          /* free read buffers                    */
317 static int nsw_wcount_sync;     /* limit write buffers / synchronous    */
318 static int nsw_wcount_async;    /* limit write buffers / asynchronous   */
319 static int nsw_wcount_async_max;/* assigned maximum                     */
320 static int nsw_cluster_max;     /* maximum VOP I/O allowed              */
321
322 static struct swblock **swhash;
323 static int swhash_mask;
324 static struct mtx swhash_mtx;
325
326 static int swap_async_max = 4;  /* maximum in-progress async I/O's      */
327 static struct sx sw_alloc_sx;
328
329
330 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, swap_async_max,
331         CTLFLAG_RW, &swap_async_max, 0, "Maximum running async swap ops");
332
333 /*
334  * "named" and "unnamed" anon region objects.  Try to reduce the overhead
335  * of searching a named list by hashing it just a little.
336  */
337
338 #define NOBJLISTS               8
339
340 #define NOBJLIST(handle)        \
341         (&swap_pager_object_list[((int)(intptr_t)handle >> 4) & (NOBJLISTS-1)])
342
343 static struct mtx sw_alloc_mtx; /* protect list manipulation */ 
344 static struct pagerlst  swap_pager_object_list[NOBJLISTS];
345 static uma_zone_t       swap_zone;
346 static struct vm_object swap_zone_obj;
347
348 /*
349  * pagerops for OBJT_SWAP - "swap pager".  Some ops are also global procedure
350  * calls hooked from other parts of the VM system and do not appear here.
351  * (see vm/swap_pager.h).
352  */
353 static vm_object_t
354                 swap_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size,
355                     vm_prot_t prot, vm_ooffset_t offset, struct ucred *);
356 static void     swap_pager_dealloc(vm_object_t object);
357 static int      swap_pager_getpages(vm_object_t, vm_page_t *, int, int);
358 static void     swap_pager_putpages(vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *);
359 static boolean_t
360                 swap_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before, int *after);
361 static void     swap_pager_init(void);
362 static void     swap_pager_unswapped(vm_page_t);
363 static void     swap_pager_swapoff(struct swdevt *sp);
364
365 struct pagerops swappagerops = {
366         .pgo_init =     swap_pager_init,        /* early system initialization of pager */
367         .pgo_alloc =    swap_pager_alloc,       /* allocate an OBJT_SWAP object         */
368         .pgo_dealloc =  swap_pager_dealloc,     /* deallocate an OBJT_SWAP object       */
369         .pgo_getpages = swap_pager_getpages,    /* pagein                               */
370         .pgo_putpages = swap_pager_putpages,    /* pageout                              */
371         .pgo_haspage =  swap_pager_haspage,     /* get backing store status for page    */
372         .pgo_pageunswapped = swap_pager_unswapped,      /* remove swap related to page          */
373 };
374
375 /*
376  * dmmax is in page-sized chunks with the new swap system.  It was
377  * dev-bsized chunks in the old.  dmmax is always a power of 2.
378  *
379  * swap_*() routines are externally accessible.  swp_*() routines are
380  * internal.
381  */
382 static int dmmax;
383 static int nswap_lowat = 128;   /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
384 static int nswap_hiwat = 512;   /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
385
386 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, dmmax,
387         CTLFLAG_RD, &dmmax, 0, "Maximum size of a swap block");
388
389 static void     swp_sizecheck(void);
390 static void     swp_pager_async_iodone(struct buf *bp);
391 static int      swapongeom(struct thread *, struct vnode *);
392 static int      swaponvp(struct thread *, struct vnode *, u_long);
393 static int      swapoff_one(struct swdevt *sp, struct ucred *cred);
394
395 /*
396  * Swap bitmap functions
397  */
398 static void     swp_pager_freeswapspace(daddr_t blk, int npages);
399 static daddr_t  swp_pager_getswapspace(int npages);
400
401 /*
402  * Metadata functions
403  */
404 static struct swblock **swp_pager_hash(vm_object_t object, vm_pindex_t index);
405 static void swp_pager_meta_build(vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
406 static void swp_pager_meta_free(vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
407 static void swp_pager_meta_free_all(vm_object_t);
408 static daddr_t swp_pager_meta_ctl(vm_object_t, vm_pindex_t, int);
409
410 static void
411 swp_pager_free_nrpage(vm_page_t m)
412 {
413
414         vm_page_lock(m);
415         if (m->wire_count == 0)
416                 vm_page_free(m);
417         vm_page_unlock(m);
418 }
419
420 /*
421  * SWP_SIZECHECK() -    update swap_pager_full indication
422  *      
423  *      update the swap_pager_almost_full indication and warn when we are
424  *      about to run out of swap space, using lowat/hiwat hysteresis.
425  *
426  *      Clear swap_pager_full ( task killing ) indication when lowat is met.
427  *
428  *      No restrictions on call
429  *      This routine may not block.
430  */
431 static void
432 swp_sizecheck(void)
433 {
434
435         if (swap_pager_avail < nswap_lowat) {
436                 if (swap_pager_almost_full == 0) {
437                         printf("swap_pager: out of swap space\n");
438                         swap_pager_almost_full = 1;
439                 }
440         } else {
441                 swap_pager_full = 0;
442                 if (swap_pager_avail > nswap_hiwat)
443                         swap_pager_almost_full = 0;
444         }
445 }
446
447 /*
448  * SWP_PAGER_HASH() -   hash swap meta data
449  *
450  *      This is an helper function which hashes the swapblk given
451  *      the object and page index.  It returns a pointer to a pointer
452  *      to the object, or a pointer to a NULL pointer if it could not
453  *      find a swapblk.
454  */
455 static struct swblock **
456 swp_pager_hash(vm_object_t object, vm_pindex_t index)
457 {
458         struct swblock **pswap;
459         struct swblock *swap;
460
461         index &= ~(vm_pindex_t)SWAP_META_MASK;
462         pswap = &swhash[(index ^ (int)(intptr_t)object) & swhash_mask];
463         while ((swap = *pswap) != NULL) {
464                 if (swap->swb_object == object &&
465                     swap->swb_index == index
466                 ) {
467                         break;
468                 }
469                 pswap = &swap->swb_hnext;
470         }
471         return (pswap);
472 }
473
474 /*
475  * SWAP_PAGER_INIT() -  initialize the swap pager!
476  *
477  *      Expected to be started from system init.  NOTE:  This code is run 
478  *      before much else so be careful what you depend on.  Most of the VM
479  *      system has yet to be initialized at this point.
480  */
481 static void
482 swap_pager_init(void)
483 {
484         /*
485          * Initialize object lists
486          */
487         int i;
488
489         for (i = 0; i < NOBJLISTS; ++i)
490                 TAILQ_INIT(&swap_pager_object_list[i]);
491         mtx_init(&sw_alloc_mtx, "swap_pager list", NULL, MTX_DEF);
492         mtx_init(&sw_dev_mtx, "swapdev", NULL, MTX_DEF);
493
494         /*
495          * Device Stripe, in PAGE_SIZE'd blocks
496          */
497         dmmax = SWB_NPAGES * 2;
498 }
499
500 /*
501  * SWAP_PAGER_SWAP_INIT() - swap pager initialization from pageout process
502  *
503  *      Expected to be started from pageout process once, prior to entering
504  *      its main loop.
505  */
506 void
507 swap_pager_swap_init(void)
508 {
509         int n, n2;
510
511         /*
512          * Number of in-transit swap bp operations.  Don't
513          * exhaust the pbufs completely.  Make sure we
514          * initialize workable values (0 will work for hysteresis
515          * but it isn't very efficient).
516          *
517          * The nsw_cluster_max is constrained by the bp->b_pages[]
518          * array (MAXPHYS/PAGE_SIZE) and our locally defined
519          * MAX_PAGEOUT_CLUSTER.   Also be aware that swap ops are
520          * constrained by the swap device interleave stripe size.
521          *
522          * Currently we hardwire nsw_wcount_async to 4.  This limit is 
523          * designed to prevent other I/O from having high latencies due to
524          * our pageout I/O.  The value 4 works well for one or two active swap
525          * devices but is probably a little low if you have more.  Even so,
526          * a higher value would probably generate only a limited improvement
527          * with three or four active swap devices since the system does not
528          * typically have to pageout at extreme bandwidths.   We will want
529          * at least 2 per swap devices, and 4 is a pretty good value if you
530          * have one NFS swap device due to the command/ack latency over NFS.
531          * So it all works out pretty well.
532          */
533         nsw_cluster_max = min((MAXPHYS/PAGE_SIZE), MAX_PAGEOUT_CLUSTER);
534
535         mtx_lock(&pbuf_mtx);
536         nsw_rcount = (nswbuf + 1) / 2;
537         nsw_wcount_sync = (nswbuf + 3) / 4;
538         nsw_wcount_async = 4;
539         nsw_wcount_async_max = nsw_wcount_async;
540         mtx_unlock(&pbuf_mtx);
541
542         /*
543          * Initialize our zone.  Right now I'm just guessing on the number
544          * we need based on the number of pages in the system.  Each swblock
545          * can hold 16 pages, so this is probably overkill.  This reservation
546          * is typically limited to around 32MB by default.
547          */
548         n = cnt.v_page_count / 2;
549         if (maxswzone && n > maxswzone / sizeof(struct swblock))
550                 n = maxswzone / sizeof(struct swblock);
551         n2 = n;
552         swap_zone = uma_zcreate("SWAPMETA", sizeof(struct swblock), NULL, NULL,
553             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE | UMA_ZONE_VM);
554         if (swap_zone == NULL)
555                 panic("failed to create swap_zone.");
556         do {
557                 if (uma_zone_set_obj(swap_zone, &swap_zone_obj, n))
558                         break;
559                 /*
560                  * if the allocation failed, try a zone two thirds the
561                  * size of the previous attempt.
562                  */
563                 n -= ((n + 2) / 3);
564         } while (n > 0);
565         if (n2 != n)
566                 printf("Swap zone entries reduced from %d to %d.\n", n2, n);
567         n2 = n;
568
569         /*
570          * Initialize our meta-data hash table.  The swapper does not need to
571          * be quite as efficient as the VM system, so we do not use an 
572          * oversized hash table.
573          *
574          *      n:              size of hash table, must be power of 2
575          *      swhash_mask:    hash table index mask
576          */
577         for (n = 1; n < n2 / 8; n *= 2)
578                 ;
579         swhash = malloc(sizeof(struct swblock *) * n, M_VMPGDATA, M_WAITOK | M_ZERO);
580         swhash_mask = n - 1;
581         mtx_init(&swhash_mtx, "swap_pager swhash", NULL, MTX_DEF);
582 }
583
584 /*
585  * SWAP_PAGER_ALLOC() - allocate a new OBJT_SWAP VM object and instantiate
586  *                      its metadata structures.
587  *
588  *      This routine is called from the mmap and fork code to create a new
589  *      OBJT_SWAP object.  We do this by creating an OBJT_DEFAULT object
590  *      and then converting it with swp_pager_meta_build().
591  *
592  *      This routine may block in vm_object_allocate() and create a named
593  *      object lookup race, so we must interlock.
594  *
595  * MPSAFE
596  */
597 static vm_object_t
598 swap_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size, vm_prot_t prot,
599     vm_ooffset_t offset, struct ucred *cred)
600 {
601         vm_object_t object;
602         vm_pindex_t pindex;
603
604         pindex = OFF_TO_IDX(offset + PAGE_MASK + size);
605         if (handle) {
606                 mtx_lock(&Giant);
607                 /*
608                  * Reference existing named region or allocate new one.  There
609                  * should not be a race here against swp_pager_meta_build()
610                  * as called from vm_page_remove() in regards to the lookup
611                  * of the handle.
612                  */
613                 sx_xlock(&sw_alloc_sx);
614                 object = vm_pager_object_lookup(NOBJLIST(handle), handle);
615                 if (object == NULL) {
616                         if (cred != NULL) {
617                                 if (!swap_reserve_by_cred(size, cred)) {
618                                         sx_xunlock(&sw_alloc_sx);
619                                         mtx_unlock(&Giant);
620                                         return (NULL);
621                                 }
622                                 crhold(cred);
623                         }
624                         object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, pindex);
625                         VM_OBJECT_LOCK(object);
626                         object->handle = handle;
627                         if (cred != NULL) {
628                                 object->cred = cred;
629                                 object->charge = size;
630                         }
631                         swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
632                         VM_OBJECT_UNLOCK(object);
633                 }
634                 sx_xunlock(&sw_alloc_sx);
635                 mtx_unlock(&Giant);
636         } else {
637                 if (cred != NULL) {
638                         if (!swap_reserve_by_cred(size, cred))
639                                 return (NULL);
640                         crhold(cred);
641                 }
642                 object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, pindex);
643                 VM_OBJECT_LOCK(object);
644                 if (cred != NULL) {
645                         object->cred = cred;
646                         object->charge = size;
647                 }
648                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
649                 VM_OBJECT_UNLOCK(object);
650         }
651         return (object);
652 }
653
654 /*
655  * SWAP_PAGER_DEALLOC() -       remove swap metadata from object
656  *
657  *      The swap backing for the object is destroyed.  The code is 
658  *      designed such that we can reinstantiate it later, but this
659  *      routine is typically called only when the entire object is
660  *      about to be destroyed.
661  *
662  *      The object must be locked.
663  */
664 static void
665 swap_pager_dealloc(vm_object_t object)
666 {
667
668         /*
669          * Remove from list right away so lookups will fail if we block for
670          * pageout completion.
671          */
672         if (object->handle != NULL) {
673                 mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
674                 TAILQ_REMOVE(NOBJLIST(object->handle), object, pager_object_list);
675                 mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
676         }
677
678         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
679         vm_object_pip_wait(object, "swpdea");
680
681         /*
682          * Free all remaining metadata.  We only bother to free it from 
683          * the swap meta data.  We do not attempt to free swapblk's still
684          * associated with vm_page_t's for this object.  We do not care
685          * if paging is still in progress on some objects.
686          */
687         swp_pager_meta_free_all(object);
688         object->handle = NULL;
689         object->type = OBJT_DEAD;
690 }
691
692 /************************************************************************
693  *                      SWAP PAGER BITMAP ROUTINES                      *
694  ************************************************************************/
695
696 /*
697  * SWP_PAGER_GETSWAPSPACE() -   allocate raw swap space
698  *
699  *      Allocate swap for the requested number of pages.  The starting
700  *      swap block number (a page index) is returned or SWAPBLK_NONE
701  *      if the allocation failed.
702  *
703  *      Also has the side effect of advising that somebody made a mistake
704  *      when they configured swap and didn't configure enough.
705  *
706  *      This routine may not sleep.
707  *
708  *      We allocate in round-robin fashion from the configured devices.
709  */
710 static daddr_t
711 swp_pager_getswapspace(int npages)
712 {
713         daddr_t blk;
714         struct swdevt *sp;
715         int i;
716
717         blk = SWAPBLK_NONE;
718         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
719         sp = swdevhd;
720         for (i = 0; i < nswapdev; i++) {
721                 if (sp == NULL)
722                         sp = TAILQ_FIRST(&swtailq);
723                 if (!(sp->sw_flags & SW_CLOSING)) {
724                         blk = blist_alloc(sp->sw_blist, npages);
725                         if (blk != SWAPBLK_NONE) {
726                                 blk += sp->sw_first;
727                                 sp->sw_used += npages;
728                                 swap_pager_avail -= npages;
729                                 swp_sizecheck();
730                                 swdevhd = TAILQ_NEXT(sp, sw_list);
731                                 goto done;
732                         }
733                 }
734                 sp = TAILQ_NEXT(sp, sw_list);
735         }
736         if (swap_pager_full != 2) {
737                 printf("swap_pager_getswapspace(%d): failed\n", npages);
738                 swap_pager_full = 2;
739                 swap_pager_almost_full = 1;
740         }
741         swdevhd = NULL;
742 done:
743         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
744         return (blk);
745 }
746
747 static int
748 swp_pager_isondev(daddr_t blk, struct swdevt *sp)
749 {
750
751         return (blk >= sp->sw_first && blk < sp->sw_end);
752 }
753         
754 static void
755 swp_pager_strategy(struct buf *bp)
756 {
757         struct swdevt *sp;
758
759         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
760         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
761                 if (bp->b_blkno >= sp->sw_first && bp->b_blkno < sp->sw_end) {
762                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
763                         if ((sp->sw_flags & SW_UNMAPPED) != 0 &&
764                             unmapped_buf_allowed) {
765                                 bp->b_kvaalloc = bp->b_data;
766                                 bp->b_data = unmapped_buf;
767                                 bp->b_kvabase = unmapped_buf;
768                                 bp->b_offset = 0;
769                                 bp->b_flags |= B_UNMAPPED;
770                         } else {
771                                 pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_data,
772                                     &bp->b_pages[0], bp->b_bcount / PAGE_SIZE);
773                         }
774                         sp->sw_strategy(bp, sp);
775                         return;
776                 }
777         }
778         panic("Swapdev not found");
779 }
780         
781
782 /*
783  * SWP_PAGER_FREESWAPSPACE() -  free raw swap space 
784  *
785  *      This routine returns the specified swap blocks back to the bitmap.
786  *
787  *      This routine may not sleep.
788  */
789 static void
790 swp_pager_freeswapspace(daddr_t blk, int npages)
791 {
792         struct swdevt *sp;
793
794         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
795         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
796                 if (blk >= sp->sw_first && blk < sp->sw_end) {
797                         sp->sw_used -= npages;
798                         /*
799                          * If we are attempting to stop swapping on
800                          * this device, we don't want to mark any
801                          * blocks free lest they be reused.  
802                          */
803                         if ((sp->sw_flags & SW_CLOSING) == 0) {
804                                 blist_free(sp->sw_blist, blk - sp->sw_first,
805                                     npages);
806                                 swap_pager_avail += npages;
807                                 swp_sizecheck();
808                         }
809                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
810                         return;
811                 }
812         }
813         panic("Swapdev not found");
814 }
815
816 /*
817  * SWAP_PAGER_FREESPACE() -     frees swap blocks associated with a page
818  *                              range within an object.
819  *
820  *      This is a globally accessible routine.
821  *
822  *      This routine removes swapblk assignments from swap metadata.
823  *
824  *      The external callers of this routine typically have already destroyed 
825  *      or renamed vm_page_t's associated with this range in the object so 
826  *      we should be ok.
827  */
828 void
829 swap_pager_freespace(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_size_t size)
830 {
831
832         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
833         swp_pager_meta_free(object, start, size);
834 }
835
836 /*
837  * SWAP_PAGER_RESERVE() - reserve swap blocks in object
838  *
839  *      Assigns swap blocks to the specified range within the object.  The 
840  *      swap blocks are not zeroed.  Any previous swap assignment is destroyed.
841  *
842  *      Returns 0 on success, -1 on failure.
843  */
844 int
845 swap_pager_reserve(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_size_t size)
846 {
847         int n = 0;
848         daddr_t blk = SWAPBLK_NONE;
849         vm_pindex_t beg = start;        /* save start index */
850
851         VM_OBJECT_LOCK(object);
852         while (size) {
853                 if (n == 0) {
854                         n = BLIST_MAX_ALLOC;
855                         while ((blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE) {
856                                 n >>= 1;
857                                 if (n == 0) {
858                                         swp_pager_meta_free(object, beg, start - beg);
859                                         VM_OBJECT_UNLOCK(object);
860                                         return (-1);
861                                 }
862                         }
863                 }
864                 swp_pager_meta_build(object, start, blk);
865                 --size;
866                 ++start;
867                 ++blk;
868                 --n;
869         }
870         swp_pager_meta_free(object, start, n);
871         VM_OBJECT_UNLOCK(object);
872         return (0);
873 }
874
875 /*
876  * SWAP_PAGER_COPY() -  copy blocks from source pager to destination pager
877  *                      and destroy the source.
878  *
879  *      Copy any valid swapblks from the source to the destination.  In
880  *      cases where both the source and destination have a valid swapblk,
881  *      we keep the destination's.
882  *
883  *      This routine is allowed to sleep.  It may sleep allocating metadata
884  *      indirectly through swp_pager_meta_build() or if paging is still in
885  *      progress on the source. 
886  *
887  *      The source object contains no vm_page_t's (which is just as well)
888  *
889  *      The source object is of type OBJT_SWAP.
890  *
891  *      The source and destination objects must be locked.
892  *      Both object locks may temporarily be released.
893  */
894 void
895 swap_pager_copy(vm_object_t srcobject, vm_object_t dstobject,
896     vm_pindex_t offset, int destroysource)
897 {
898         vm_pindex_t i;
899
900         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(srcobject, MA_OWNED);
901         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(dstobject, MA_OWNED);
902
903         /*
904          * If destroysource is set, we remove the source object from the 
905          * swap_pager internal queue now. 
906          */
907         if (destroysource) {
908                 if (srcobject->handle != NULL) {
909                         mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
910                         TAILQ_REMOVE(
911                             NOBJLIST(srcobject->handle),
912                             srcobject,
913                             pager_object_list
914                         );
915                         mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
916                 }
917         }
918
919         /*
920          * transfer source to destination.
921          */
922         for (i = 0; i < dstobject->size; ++i) {
923                 daddr_t dstaddr;
924
925                 /*
926                  * Locate (without changing) the swapblk on the destination,
927                  * unless it is invalid in which case free it silently, or
928                  * if the destination is a resident page, in which case the
929                  * source is thrown away.
930                  */
931                 dstaddr = swp_pager_meta_ctl(dstobject, i, 0);
932
933                 if (dstaddr == SWAPBLK_NONE) {
934                         /*
935                          * Destination has no swapblk and is not resident,
936                          * copy source.
937                          */
938                         daddr_t srcaddr;
939
940                         srcaddr = swp_pager_meta_ctl(
941                             srcobject, 
942                             i + offset,
943                             SWM_POP
944                         );
945
946                         if (srcaddr != SWAPBLK_NONE) {
947                                 /*
948                                  * swp_pager_meta_build() can sleep.
949                                  */
950                                 vm_object_pip_add(srcobject, 1);
951                                 VM_OBJECT_UNLOCK(srcobject);
952                                 vm_object_pip_add(dstobject, 1);
953                                 swp_pager_meta_build(dstobject, i, srcaddr);
954                                 vm_object_pip_wakeup(dstobject);
955                                 VM_OBJECT_LOCK(srcobject);
956                                 vm_object_pip_wakeup(srcobject);
957                         }
958                 } else {
959                         /*
960                          * Destination has valid swapblk or it is represented
961                          * by a resident page.  We destroy the sourceblock.
962                          */
963                         
964                         swp_pager_meta_ctl(srcobject, i + offset, SWM_FREE);
965                 }
966         }
967
968         /*
969          * Free left over swap blocks in source.
970          *
971          * We have to revert the type to OBJT_DEFAULT so we do not accidently
972          * double-remove the object from the swap queues.
973          */
974         if (destroysource) {
975                 swp_pager_meta_free_all(srcobject);
976                 /*
977                  * Reverting the type is not necessary, the caller is going
978                  * to destroy srcobject directly, but I'm doing it here
979                  * for consistency since we've removed the object from its
980                  * queues.
981                  */
982                 srcobject->type = OBJT_DEFAULT;
983         }
984 }
985
986 /*
987  * SWAP_PAGER_HASPAGE() -       determine if we have good backing store for
988  *                              the requested page.
989  *
990  *      We determine whether good backing store exists for the requested
991  *      page and return TRUE if it does, FALSE if it doesn't.
992  *
993  *      If TRUE, we also try to determine how much valid, contiguous backing
994  *      store exists before and after the requested page within a reasonable
995  *      distance.  We do not try to restrict it to the swap device stripe
996  *      (that is handled in getpages/putpages).  It probably isn't worth
997  *      doing here.
998  */
999 static boolean_t
1000 swap_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before, int *after)
1001 {
1002         daddr_t blk0;
1003
1004         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
1005         /*
1006          * do we have good backing store at the requested index ?
1007          */
1008         blk0 = swp_pager_meta_ctl(object, pindex, 0);
1009
1010         if (blk0 == SWAPBLK_NONE) {
1011                 if (before)
1012                         *before = 0;
1013                 if (after)
1014                         *after = 0;
1015                 return (FALSE);
1016         }
1017
1018         /*
1019          * find backwards-looking contiguous good backing store
1020          */
1021         if (before != NULL) {
1022                 int i;
1023
1024                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
1025                         daddr_t blk;
1026
1027                         if (i > pindex)
1028                                 break;
1029                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex - i, 0);
1030                         if (blk != blk0 - i)
1031                                 break;
1032                 }
1033                 *before = (i - 1);
1034         }
1035
1036         /*
1037          * find forward-looking contiguous good backing store
1038          */
1039         if (after != NULL) {
1040                 int i;
1041
1042                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
1043                         daddr_t blk;
1044
1045                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex + i, 0);
1046                         if (blk != blk0 + i)
1047                                 break;
1048                 }
1049                 *after = (i - 1);
1050         }
1051         return (TRUE);
1052 }
1053
1054 /*
1055  * SWAP_PAGER_PAGE_UNSWAPPED() - remove swap backing store related to page
1056  *
1057  *      This removes any associated swap backing store, whether valid or
1058  *      not, from the page.  
1059  *
1060  *      This routine is typically called when a page is made dirty, at
1061  *      which point any associated swap can be freed.  MADV_FREE also
1062  *      calls us in a special-case situation
1063  *
1064  *      NOTE!!!  If the page is clean and the swap was valid, the caller
1065  *      should make the page dirty before calling this routine.  This routine
1066  *      does NOT change the m->dirty status of the page.  Also: MADV_FREE
1067  *      depends on it.
1068  *
1069  *      This routine may not sleep.
1070  */
1071 static void
1072 swap_pager_unswapped(vm_page_t m)
1073 {
1074
1075         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
1076         swp_pager_meta_ctl(m->object, m->pindex, SWM_FREE);
1077 }
1078
1079 /*
1080  * SWAP_PAGER_GETPAGES() - bring pages in from swap
1081  *
1082  *      Attempt to retrieve (m, count) pages from backing store, but make
1083  *      sure we retrieve at least m[reqpage].  We try to load in as large
1084  *      a chunk surrounding m[reqpage] as is contiguous in swap and which
1085  *      belongs to the same object.
1086  *
1087  *      The code is designed for asynchronous operation and 
1088  *      immediate-notification of 'reqpage' but tends not to be
1089  *      used that way.  Please do not optimize-out this algorithmic
1090  *      feature, I intend to improve on it in the future.
1091  *
1092  *      The parent has a single vm_object_pip_add() reference prior to
1093  *      calling us and we should return with the same.
1094  *
1095  *      The parent has BUSY'd the pages.  We should return with 'm'
1096  *      left busy, but the others adjusted.
1097  */
1098 static int
1099 swap_pager_getpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count, int reqpage)
1100 {
1101         struct buf *bp;
1102         vm_page_t mreq;
1103         int i;
1104         int j;
1105         daddr_t blk;
1106
1107         mreq = m[reqpage];
1108
1109         KASSERT(mreq->object == object,
1110             ("swap_pager_getpages: object mismatch %p/%p",
1111             object, mreq->object));
1112
1113         /*
1114          * Calculate range to retrieve.  The pages have already been assigned
1115          * their swapblks.  We require a *contiguous* range but we know it to
1116          * not span devices.   If we do not supply it, bad things
1117          * happen.  Note that blk, iblk & jblk can be SWAPBLK_NONE, but the 
1118          * loops are set up such that the case(s) are handled implicitly.
1119          *
1120          * The swp_*() calls must be made with the object locked.
1121          */
1122         blk = swp_pager_meta_ctl(mreq->object, mreq->pindex, 0);
1123
1124         for (i = reqpage - 1; i >= 0; --i) {
1125                 daddr_t iblk;
1126
1127                 iblk = swp_pager_meta_ctl(m[i]->object, m[i]->pindex, 0);
1128                 if (blk != iblk + (reqpage - i))
1129                         break;
1130         }
1131         ++i;
1132
1133         for (j = reqpage + 1; j < count; ++j) {
1134                 daddr_t jblk;
1135
1136                 jblk = swp_pager_meta_ctl(m[j]->object, m[j]->pindex, 0);
1137                 if (blk != jblk - (j - reqpage))
1138                         break;
1139         }
1140
1141         /*
1142          * free pages outside our collection range.   Note: we never free
1143          * mreq, it must remain busy throughout.
1144          */
1145         if (0 < i || j < count) {
1146                 int k;
1147
1148                 for (k = 0; k < i; ++k)
1149                         swp_pager_free_nrpage(m[k]);
1150                 for (k = j; k < count; ++k)
1151                         swp_pager_free_nrpage(m[k]);
1152         }
1153
1154         /*
1155          * Return VM_PAGER_FAIL if we have nothing to do.  Return mreq 
1156          * still busy, but the others unbusied.
1157          */
1158         if (blk == SWAPBLK_NONE)
1159                 return (VM_PAGER_FAIL);
1160
1161         /*
1162          * Getpbuf() can sleep.
1163          */
1164         VM_OBJECT_UNLOCK(object);
1165         /*
1166          * Get a swap buffer header to perform the IO
1167          */
1168         bp = getpbuf(&nsw_rcount);
1169         bp->b_flags |= B_PAGING;
1170
1171         bp->b_iocmd = BIO_READ;
1172         bp->b_iodone = swp_pager_async_iodone;
1173         bp->b_rcred = crhold(thread0.td_ucred);
1174         bp->b_wcred = crhold(thread0.td_ucred);
1175         bp->b_blkno = blk - (reqpage - i);
1176         bp->b_bcount = PAGE_SIZE * (j - i);
1177         bp->b_bufsize = PAGE_SIZE * (j - i);
1178         bp->b_pager.pg_reqpage = reqpage - i;
1179
1180         VM_OBJECT_LOCK(object);
1181         {
1182                 int k;
1183
1184                 for (k = i; k < j; ++k) {
1185                         bp->b_pages[k - i] = m[k];
1186                         m[k]->oflags |= VPO_SWAPINPROG;
1187                 }
1188         }
1189         bp->b_npages = j - i;
1190
1191         PCPU_INC(cnt.v_swapin);
1192         PCPU_ADD(cnt.v_swappgsin, bp->b_npages);
1193
1194         /*
1195          * We still hold the lock on mreq, and our automatic completion routine
1196          * does not remove it.
1197          */
1198         vm_object_pip_add(object, bp->b_npages);
1199         VM_OBJECT_UNLOCK(object);
1200
1201         /*
1202          * perform the I/O.  NOTE!!!  bp cannot be considered valid after
1203          * this point because we automatically release it on completion.
1204          * Instead, we look at the one page we are interested in which we
1205          * still hold a lock on even through the I/O completion.
1206          *
1207          * The other pages in our m[] array are also released on completion,
1208          * so we cannot assume they are valid anymore either.
1209          *
1210          * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1211          */
1212         BUF_KERNPROC(bp);
1213         swp_pager_strategy(bp);
1214
1215         /*
1216          * wait for the page we want to complete.  VPO_SWAPINPROG is always
1217          * cleared on completion.  If an I/O error occurs, SWAPBLK_NONE
1218          * is set in the meta-data.
1219          */
1220         VM_OBJECT_LOCK(object);
1221         while ((mreq->oflags & VPO_SWAPINPROG) != 0) {
1222                 mreq->oflags |= VPO_WANTED;
1223                 PCPU_INC(cnt.v_intrans);
1224                 if (msleep(mreq, VM_OBJECT_MTX(object), PSWP, "swread", hz*20)) {
1225                         printf(
1226 "swap_pager: indefinite wait buffer: bufobj: %p, blkno: %jd, size: %ld\n",
1227                             bp->b_bufobj, (intmax_t)bp->b_blkno, bp->b_bcount);
1228                 }
1229         }
1230
1231         /*
1232          * mreq is left busied after completion, but all the other pages
1233          * are freed.  If we had an unrecoverable read error the page will
1234          * not be valid.
1235          */
1236         if (mreq->valid != VM_PAGE_BITS_ALL) {
1237                 return (VM_PAGER_ERROR);
1238         } else {
1239                 return (VM_PAGER_OK);
1240         }
1241
1242         /*
1243          * A final note: in a low swap situation, we cannot deallocate swap
1244          * and mark a page dirty here because the caller is likely to mark
1245          * the page clean when we return, causing the page to possibly revert 
1246          * to all-zero's later.
1247          */
1248 }
1249
1250 /*
1251  *      swap_pager_putpages: 
1252  *
1253  *      Assign swap (if necessary) and initiate I/O on the specified pages.
1254  *
1255  *      We support both OBJT_DEFAULT and OBJT_SWAP objects.  DEFAULT objects
1256  *      are automatically converted to SWAP objects.
1257  *
1258  *      In a low memory situation we may block in VOP_STRATEGY(), but the new 
1259  *      vm_page reservation system coupled with properly written VFS devices 
1260  *      should ensure that no low-memory deadlock occurs.  This is an area
1261  *      which needs work.
1262  *
1263  *      The parent has N vm_object_pip_add() references prior to
1264  *      calling us and will remove references for rtvals[] that are
1265  *      not set to VM_PAGER_PEND.  We need to remove the rest on I/O
1266  *      completion.
1267  *
1268  *      The parent has soft-busy'd the pages it passes us and will unbusy
1269  *      those whos rtvals[] entry is not set to VM_PAGER_PEND on return.
1270  *      We need to unbusy the rest on I/O completion.
1271  */
1272 void
1273 swap_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
1274     boolean_t sync, int *rtvals)
1275 {
1276         int i;
1277         int n = 0;
1278
1279         if (count && m[0]->object != object) {
1280                 panic("swap_pager_putpages: object mismatch %p/%p", 
1281                     object, 
1282                     m[0]->object
1283                 );
1284         }
1285
1286         /*
1287          * Step 1
1288          *
1289          * Turn object into OBJT_SWAP
1290          * check for bogus sysops
1291          * force sync if not pageout process
1292          */
1293         if (object->type != OBJT_SWAP)
1294                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
1295         VM_OBJECT_UNLOCK(object);
1296
1297         if (curproc != pageproc)
1298                 sync = TRUE;
1299
1300         /*
1301          * Step 2
1302          *
1303          * Update nsw parameters from swap_async_max sysctl values.  
1304          * Do not let the sysop crash the machine with bogus numbers.
1305          */
1306         mtx_lock(&pbuf_mtx);
1307         if (swap_async_max != nsw_wcount_async_max) {
1308                 int n;
1309
1310                 /*
1311                  * limit range
1312                  */
1313                 if ((n = swap_async_max) > nswbuf / 2)
1314                         n = nswbuf / 2;
1315                 if (n < 1)
1316                         n = 1;
1317                 swap_async_max = n;
1318
1319                 /*
1320                  * Adjust difference ( if possible ).  If the current async
1321                  * count is too low, we may not be able to make the adjustment
1322                  * at this time.
1323                  */
1324                 n -= nsw_wcount_async_max;
1325                 if (nsw_wcount_async + n >= 0) {
1326                         nsw_wcount_async += n;
1327                         nsw_wcount_async_max += n;
1328                         wakeup(&nsw_wcount_async);
1329                 }
1330         }
1331         mtx_unlock(&pbuf_mtx);
1332
1333         /*
1334          * Step 3
1335          *
1336          * Assign swap blocks and issue I/O.  We reallocate swap on the fly.
1337          * The page is left dirty until the pageout operation completes
1338          * successfully.
1339          */
1340         for (i = 0; i < count; i += n) {
1341                 int j;
1342                 struct buf *bp;
1343                 daddr_t blk;
1344
1345                 /*
1346                  * Maximum I/O size is limited by a number of factors.
1347                  */
1348                 n = min(BLIST_MAX_ALLOC, count - i);
1349                 n = min(n, nsw_cluster_max);
1350
1351                 /*
1352                  * Get biggest block of swap we can.  If we fail, fall
1353                  * back and try to allocate a smaller block.  Don't go
1354                  * overboard trying to allocate space if it would overly
1355                  * fragment swap.
1356                  */
1357                 while (
1358                     (blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE &&
1359                     n > 4
1360                 ) {
1361                         n >>= 1;
1362                 }
1363                 if (blk == SWAPBLK_NONE) {
1364                         for (j = 0; j < n; ++j)
1365                                 rtvals[i+j] = VM_PAGER_FAIL;
1366                         continue;
1367                 }
1368
1369                 /*
1370                  * All I/O parameters have been satisfied, build the I/O
1371                  * request and assign the swap space.
1372                  */
1373                 if (sync == TRUE) {
1374                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_sync);
1375                 } else {
1376                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_async);
1377                         bp->b_flags = B_ASYNC;
1378                 }
1379                 bp->b_flags |= B_PAGING;
1380                 bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
1381
1382                 bp->b_rcred = crhold(thread0.td_ucred);
1383                 bp->b_wcred = crhold(thread0.td_ucred);
1384                 bp->b_bcount = PAGE_SIZE * n;
1385                 bp->b_bufsize = PAGE_SIZE * n;
1386                 bp->b_blkno = blk;
1387
1388                 VM_OBJECT_LOCK(object);
1389                 for (j = 0; j < n; ++j) {
1390                         vm_page_t mreq = m[i+j];
1391
1392                         swp_pager_meta_build(
1393                             mreq->object, 
1394                             mreq->pindex,
1395                             blk + j
1396                         );
1397                         vm_page_dirty(mreq);
1398                         rtvals[i+j] = VM_PAGER_OK;
1399
1400                         mreq->oflags |= VPO_SWAPINPROG;
1401                         bp->b_pages[j] = mreq;
1402                 }
1403                 VM_OBJECT_UNLOCK(object);
1404                 bp->b_npages = n;
1405                 /*
1406                  * Must set dirty range for NFS to work.
1407                  */
1408                 bp->b_dirtyoff = 0;
1409                 bp->b_dirtyend = bp->b_bcount;
1410
1411                 PCPU_INC(cnt.v_swapout);
1412                 PCPU_ADD(cnt.v_swappgsout, bp->b_npages);
1413
1414                 /*
1415                  * asynchronous
1416                  *
1417                  * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1418                  */
1419                 if (sync == FALSE) {
1420                         bp->b_iodone = swp_pager_async_iodone;
1421                         BUF_KERNPROC(bp);
1422                         swp_pager_strategy(bp);
1423
1424                         for (j = 0; j < n; ++j)
1425                                 rtvals[i+j] = VM_PAGER_PEND;
1426                         /* restart outter loop */
1427                         continue;
1428                 }
1429
1430                 /*
1431                  * synchronous
1432                  *
1433                  * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1434                  */
1435                 bp->b_iodone = bdone;
1436                 swp_pager_strategy(bp);
1437
1438                 /*
1439                  * Wait for the sync I/O to complete, then update rtvals.
1440                  * We just set the rtvals[] to VM_PAGER_PEND so we can call
1441                  * our async completion routine at the end, thus avoiding a
1442                  * double-free.
1443                  */
1444                 bwait(bp, PVM, "swwrt");
1445                 for (j = 0; j < n; ++j)
1446                         rtvals[i+j] = VM_PAGER_PEND;
1447                 /*
1448                  * Now that we are through with the bp, we can call the
1449                  * normal async completion, which frees everything up.
1450                  */
1451                 swp_pager_async_iodone(bp);
1452         }
1453         VM_OBJECT_LOCK(object);
1454 }
1455
1456 /*
1457  *      swp_pager_async_iodone:
1458  *
1459  *      Completion routine for asynchronous reads and writes from/to swap.
1460  *      Also called manually by synchronous code to finish up a bp.
1461  *
1462  *      For READ operations, the pages are VPO_BUSY'd.  For WRITE operations, 
1463  *      the pages are vm_page_t->busy'd.  For READ operations, we VPO_BUSY 
1464  *      unbusy all pages except the 'main' request page.  For WRITE 
1465  *      operations, we vm_page_t->busy'd unbusy all pages ( we can do this 
1466  *      because we marked them all VM_PAGER_PEND on return from putpages ).
1467  *
1468  *      This routine may not sleep.
1469  */
1470 static void
1471 swp_pager_async_iodone(struct buf *bp)
1472 {
1473         int i;
1474         vm_object_t object = NULL;
1475
1476         /*
1477          * report error
1478          */
1479         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
1480                 printf(
1481                     "swap_pager: I/O error - %s failed; blkno %ld,"
1482                         "size %ld, error %d\n",
1483                     ((bp->b_iocmd == BIO_READ) ? "pagein" : "pageout"),
1484                     (long)bp->b_blkno, 
1485                     (long)bp->b_bcount,
1486                     bp->b_error
1487                 );
1488         }
1489
1490         /*
1491          * remove the mapping for kernel virtual
1492          */
1493         if ((bp->b_flags & B_UNMAPPED) != 0) {
1494                 bp->b_data = bp->b_kvaalloc;
1495                 bp->b_kvabase = bp->b_kvaalloc;
1496                 bp->b_flags &= ~B_UNMAPPED;
1497         } else
1498                 pmap_qremove((vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_npages);
1499
1500         if (bp->b_npages) {
1501                 object = bp->b_pages[0]->object;
1502                 VM_OBJECT_LOCK(object);
1503         }
1504
1505         /*
1506          * cleanup pages.  If an error occurs writing to swap, we are in
1507          * very serious trouble.  If it happens to be a disk error, though,
1508          * we may be able to recover by reassigning the swap later on.  So
1509          * in this case we remove the m->swapblk assignment for the page 
1510          * but do not free it in the rlist.  The errornous block(s) are thus
1511          * never reallocated as swap.  Redirty the page and continue.
1512          */
1513         for (i = 0; i < bp->b_npages; ++i) {
1514                 vm_page_t m = bp->b_pages[i];
1515
1516                 m->oflags &= ~VPO_SWAPINPROG;
1517
1518                 if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
1519                         /*
1520                          * If an error occurs I'd love to throw the swapblk
1521                          * away without freeing it back to swapspace, so it
1522                          * can never be used again.  But I can't from an 
1523                          * interrupt.
1524                          */
1525                         if (bp->b_iocmd == BIO_READ) {
1526                                 /*
1527                                  * When reading, reqpage needs to stay
1528                                  * locked for the parent, but all other
1529                                  * pages can be freed.  We still want to
1530                                  * wakeup the parent waiting on the page,
1531                                  * though.  ( also: pg_reqpage can be -1 and 
1532                                  * not match anything ).
1533                                  *
1534                                  * We have to wake specifically requested pages
1535                                  * up too because we cleared VPO_SWAPINPROG and
1536                                  * someone may be waiting for that.
1537                                  *
1538                                  * NOTE: for reads, m->dirty will probably
1539                                  * be overridden by the original caller of
1540                                  * getpages so don't play cute tricks here.
1541                                  */
1542                                 m->valid = 0;
1543                                 if (i != bp->b_pager.pg_reqpage)
1544                                         swp_pager_free_nrpage(m);
1545                                 else
1546                                         vm_page_flash(m);
1547                                 /*
1548                                  * If i == bp->b_pager.pg_reqpage, do not wake 
1549                                  * the page up.  The caller needs to.
1550                                  */
1551                         } else {
1552                                 /*
1553                                  * If a write error occurs, reactivate page
1554                                  * so it doesn't clog the inactive list,
1555                                  * then finish the I/O.
1556                                  */
1557                                 vm_page_dirty(m);
1558                                 vm_page_lock(m);
1559                                 vm_page_activate(m);
1560                                 vm_page_unlock(m);
1561                                 vm_page_io_finish(m);
1562                         }
1563                 } else if (bp->b_iocmd == BIO_READ) {
1564                         /*
1565                          * NOTE: for reads, m->dirty will probably be 
1566                          * overridden by the original caller of getpages so
1567                          * we cannot set them in order to free the underlying
1568                          * swap in a low-swap situation.  I don't think we'd
1569                          * want to do that anyway, but it was an optimization
1570                          * that existed in the old swapper for a time before
1571                          * it got ripped out due to precisely this problem.
1572                          *
1573                          * If not the requested page then deactivate it.
1574                          *
1575                          * Note that the requested page, reqpage, is left
1576                          * busied, but we still have to wake it up.  The
1577                          * other pages are released (unbusied) by 
1578                          * vm_page_wakeup().
1579                          */
1580                         KASSERT(!pmap_page_is_mapped(m),
1581                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is mapped", m));
1582                         m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
1583                         KASSERT(m->dirty == 0,
1584                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is dirty", m));
1585
1586                         /*
1587                          * We have to wake specifically requested pages
1588                          * up too because we cleared VPO_SWAPINPROG and
1589                          * could be waiting for it in getpages.  However,
1590                          * be sure to not unbusy getpages specifically
1591                          * requested page - getpages expects it to be 
1592                          * left busy.
1593                          */
1594                         if (i != bp->b_pager.pg_reqpage) {
1595                                 vm_page_lock(m);
1596                                 vm_page_deactivate(m);
1597                                 vm_page_unlock(m);
1598                                 vm_page_wakeup(m);
1599                         } else
1600                                 vm_page_flash(m);
1601                 } else {
1602                         /*
1603                          * For write success, clear the dirty
1604                          * status, then finish the I/O ( which decrements the 
1605                          * busy count and possibly wakes waiter's up ).
1606                          */
1607                         KASSERT(!pmap_page_is_write_mapped(m),
1608                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is not write"
1609                             " protected", m));
1610                         vm_page_undirty(m);
1611                         vm_page_io_finish(m);
1612                         if (vm_page_count_severe()) {
1613                                 vm_page_lock(m);
1614                                 vm_page_try_to_cache(m);
1615                                 vm_page_unlock(m);
1616                         }
1617                 }
1618         }
1619
1620         /*
1621          * adjust pip.  NOTE: the original parent may still have its own
1622          * pip refs on the object.
1623          */
1624         if (object != NULL) {
1625                 vm_object_pip_wakeupn(object, bp->b_npages);
1626                 VM_OBJECT_UNLOCK(object);
1627         }
1628
1629         /* 
1630          * swapdev_strategy() manually sets b_vp and b_bufobj before calling 
1631          * bstrategy(). Set them back to NULL now we're done with it, or we'll
1632          * trigger a KASSERT in relpbuf().
1633          */
1634         if (bp->b_vp) {
1635                     bp->b_vp = NULL;
1636                     bp->b_bufobj = NULL;
1637         }
1638         /*
1639          * release the physical I/O buffer
1640          */
1641         relpbuf(
1642             bp, 
1643             ((bp->b_iocmd == BIO_READ) ? &nsw_rcount : 
1644                 ((bp->b_flags & B_ASYNC) ? 
1645                     &nsw_wcount_async : 
1646                     &nsw_wcount_sync
1647                 )
1648             )
1649         );
1650 }
1651
1652 /*
1653  *      swap_pager_isswapped:
1654  *
1655  *      Return 1 if at least one page in the given object is paged
1656  *      out to the given swap device.
1657  *
1658  *      This routine may not sleep.
1659  */
1660 int
1661 swap_pager_isswapped(vm_object_t object, struct swdevt *sp)
1662 {
1663         daddr_t index = 0;
1664         int bcount;
1665         int i;
1666
1667         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
1668         if (object->type != OBJT_SWAP)
1669                 return (0);
1670
1671         mtx_lock(&swhash_mtx);
1672         for (bcount = 0; bcount < object->un_pager.swp.swp_bcount; bcount++) {
1673                 struct swblock *swap;
1674
1675                 if ((swap = *swp_pager_hash(object, index)) != NULL) {
1676                         for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i) {
1677                                 if (swp_pager_isondev(swap->swb_pages[i], sp)) {
1678                                         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1679                                         return (1);
1680                                 }
1681                         }
1682                 }
1683                 index += SWAP_META_PAGES;
1684         }
1685         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1686         return (0);
1687 }
1688
1689 /*
1690  * SWP_PAGER_FORCE_PAGEIN() - force a swap block to be paged in
1691  *
1692  *      This routine dissociates the page at the given index within a
1693  *      swap block from its backing store, paging it in if necessary.
1694  *      If the page is paged in, it is placed in the inactive queue,
1695  *      since it had its backing store ripped out from under it.
1696  *      We also attempt to swap in all other pages in the swap block,
1697  *      we only guarantee that the one at the specified index is
1698  *      paged in.
1699  *
1700  *      XXX - The code to page the whole block in doesn't work, so we
1701  *            revert to the one-by-one behavior for now.  Sigh.
1702  */
1703 static inline void
1704 swp_pager_force_pagein(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1705 {
1706         vm_page_t m;
1707
1708         vm_object_pip_add(object, 1);
1709         m = vm_page_grab(object, pindex, VM_ALLOC_NORMAL|VM_ALLOC_RETRY);
1710         if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
1711                 vm_object_pip_subtract(object, 1);
1712                 vm_page_dirty(m);
1713                 vm_page_lock(m);
1714                 vm_page_activate(m);
1715                 vm_page_unlock(m);
1716                 vm_page_wakeup(m);
1717                 vm_pager_page_unswapped(m);
1718                 return;
1719         }
1720
1721         if (swap_pager_getpages(object, &m, 1, 0) != VM_PAGER_OK)
1722                 panic("swap_pager_force_pagein: read from swap failed");/*XXX*/
1723         vm_object_pip_subtract(object, 1);
1724         vm_page_dirty(m);
1725         vm_page_lock(m);
1726         vm_page_deactivate(m);
1727         vm_page_unlock(m);
1728         vm_page_wakeup(m);
1729         vm_pager_page_unswapped(m);
1730 }
1731
1732 /*
1733  *      swap_pager_swapoff:
1734  *
1735  *      Page in all of the pages that have been paged out to the
1736  *      given device.  The corresponding blocks in the bitmap must be
1737  *      marked as allocated and the device must be flagged SW_CLOSING.
1738  *      There may be no processes swapped out to the device.
1739  *
1740  *      This routine may block.
1741  */
1742 static void
1743 swap_pager_swapoff(struct swdevt *sp)
1744 {
1745         struct swblock *swap;
1746         int i, j, retries;
1747
1748         GIANT_REQUIRED;
1749
1750         retries = 0;
1751 full_rescan:
1752         mtx_lock(&swhash_mtx);
1753         for (i = 0; i <= swhash_mask; i++) { /* '<=' is correct here */
1754 restart:
1755                 for (swap = swhash[i]; swap != NULL; swap = swap->swb_hnext) {
1756                         vm_object_t object = swap->swb_object;
1757                         vm_pindex_t pindex = swap->swb_index;
1758                         for (j = 0; j < SWAP_META_PAGES; ++j) {
1759                                 if (swp_pager_isondev(swap->swb_pages[j], sp)) {
1760                                         /* avoid deadlock */
1761                                         if (!VM_OBJECT_TRYLOCK(object)) {
1762                                                 break;
1763                                         } else {
1764                                                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
1765                                                 swp_pager_force_pagein(object,
1766                                                     pindex + j);
1767                                                 VM_OBJECT_UNLOCK(object);
1768                                                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1769                                                 goto restart;
1770                                         }
1771                                 }
1772                         }
1773                 }
1774         }
1775         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1776         if (sp->sw_used) {
1777                 /*
1778                  * Objects may be locked or paging to the device being
1779                  * removed, so we will miss their pages and need to
1780                  * make another pass.  We have marked this device as
1781                  * SW_CLOSING, so the activity should finish soon.
1782                  */
1783                 retries++;
1784                 if (retries > 100) {
1785                         panic("swapoff: failed to locate %d swap blocks",
1786                             sp->sw_used);
1787                 }
1788                 pause("swpoff", hz / 20);
1789                 goto full_rescan;
1790         }
1791 }
1792
1793 /************************************************************************
1794  *                              SWAP META DATA                          *
1795  ************************************************************************
1796  *
1797  *      These routines manipulate the swap metadata stored in the 
1798  *      OBJT_SWAP object.
1799  *
1800  *      Swap metadata is implemented with a global hash and not directly
1801  *      linked into the object.  Instead the object simply contains
1802  *      appropriate tracking counters.
1803  */
1804
1805 /*
1806  * SWP_PAGER_META_BUILD() -     add swap block to swap meta data for object
1807  *
1808  *      We first convert the object to a swap object if it is a default
1809  *      object.
1810  *
1811  *      The specified swapblk is added to the object's swap metadata.  If
1812  *      the swapblk is not valid, it is freed instead.  Any previously
1813  *      assigned swapblk is freed.
1814  */
1815 static void
1816 swp_pager_meta_build(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, daddr_t swapblk)
1817 {
1818         static volatile int exhausted;
1819         struct swblock *swap;
1820         struct swblock **pswap;
1821         int idx;
1822
1823         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
1824         /*
1825          * Convert default object to swap object if necessary
1826          */
1827         if (object->type != OBJT_SWAP) {
1828                 object->type = OBJT_SWAP;
1829                 object->un_pager.swp.swp_bcount = 0;
1830
1831                 if (object->handle != NULL) {
1832                         mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
1833                         TAILQ_INSERT_TAIL(
1834                             NOBJLIST(object->handle),
1835                             object, 
1836                             pager_object_list
1837                         );
1838                         mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
1839                 }
1840         }
1841         
1842         /*
1843          * Locate hash entry.  If not found create, but if we aren't adding
1844          * anything just return.  If we run out of space in the map we wait
1845          * and, since the hash table may have changed, retry.
1846          */
1847 retry:
1848         mtx_lock(&swhash_mtx);
1849         pswap = swp_pager_hash(object, pindex);
1850
1851         if ((swap = *pswap) == NULL) {
1852                 int i;
1853
1854                 if (swapblk == SWAPBLK_NONE)
1855                         goto done;
1856
1857                 swap = *pswap = uma_zalloc(swap_zone, M_NOWAIT);
1858                 if (swap == NULL) {
1859                         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1860                         VM_OBJECT_UNLOCK(object);
1861                         if (uma_zone_exhausted(swap_zone)) {
1862                                 if (atomic_cmpset_rel_int(&exhausted, 0, 1))
1863                                         printf("swap zone exhausted, "
1864                                             "increase kern.maxswzone\n");
1865                                 vm_pageout_oom(VM_OOM_SWAPZ);
1866                                 pause("swzonex", 10);
1867                         } else
1868                                 VM_WAIT;
1869                         VM_OBJECT_LOCK(object);
1870                         goto retry;
1871                 }
1872
1873                 if (atomic_cmpset_rel_int(&exhausted, 1, 0))
1874                         printf("swap zone ok\n");
1875
1876                 swap->swb_hnext = NULL;
1877                 swap->swb_object = object;
1878                 swap->swb_index = pindex & ~(vm_pindex_t)SWAP_META_MASK;
1879                 swap->swb_count = 0;
1880
1881                 ++object->un_pager.swp.swp_bcount;
1882
1883                 for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i)
1884                         swap->swb_pages[i] = SWAPBLK_NONE;
1885         }
1886
1887         /*
1888          * Delete prior contents of metadata
1889          */
1890         idx = pindex & SWAP_META_MASK;
1891
1892         if (swap->swb_pages[idx] != SWAPBLK_NONE) {
1893                 swp_pager_freeswapspace(swap->swb_pages[idx], 1);
1894                 --swap->swb_count;
1895         }
1896
1897         /*
1898          * Enter block into metadata
1899          */
1900         swap->swb_pages[idx] = swapblk;
1901         if (swapblk != SWAPBLK_NONE)
1902                 ++swap->swb_count;
1903 done:
1904         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1905 }
1906
1907 /*
1908  * SWP_PAGER_META_FREE() - free a range of blocks in the object's swap metadata
1909  *
1910  *      The requested range of blocks is freed, with any associated swap 
1911  *      returned to the swap bitmap.
1912  *
1913  *      This routine will free swap metadata structures as they are cleaned 
1914  *      out.  This routine does *NOT* operate on swap metadata associated
1915  *      with resident pages.
1916  */
1917 static void
1918 swp_pager_meta_free(vm_object_t object, vm_pindex_t index, daddr_t count)
1919 {
1920
1921         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
1922         if (object->type != OBJT_SWAP)
1923                 return;
1924
1925         while (count > 0) {
1926                 struct swblock **pswap;
1927                 struct swblock *swap;
1928
1929                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1930                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
1931
1932                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
1933                         daddr_t v = swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK];
1934
1935                         if (v != SWAPBLK_NONE) {
1936                                 swp_pager_freeswapspace(v, 1);
1937                                 swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK] =
1938                                         SWAPBLK_NONE;
1939                                 if (--swap->swb_count == 0) {
1940                                         *pswap = swap->swb_hnext;
1941                                         uma_zfree(swap_zone, swap);
1942                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
1943                                 }
1944                         }
1945                         --count;
1946                         ++index;
1947                 } else {
1948                         int n = SWAP_META_PAGES - (index & SWAP_META_MASK);
1949                         count -= n;
1950                         index += n;
1951                 }
1952                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
1953         }
1954 }
1955
1956 /*
1957  * SWP_PAGER_META_FREE_ALL() - destroy all swap metadata associated with object
1958  *
1959  *      This routine locates and destroys all swap metadata associated with
1960  *      an object.
1961  */
1962 static void
1963 swp_pager_meta_free_all(vm_object_t object)
1964 {
1965         daddr_t index = 0;
1966
1967         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
1968         if (object->type != OBJT_SWAP)
1969                 return;
1970
1971         while (object->un_pager.swp.swp_bcount) {
1972                 struct swblock **pswap;
1973                 struct swblock *swap;
1974
1975                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1976                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
1977                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
1978                         int i;
1979
1980                         for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i) {
1981                                 daddr_t v = swap->swb_pages[i];
1982                                 if (v != SWAPBLK_NONE) {
1983                                         --swap->swb_count;
1984                                         swp_pager_freeswapspace(v, 1);
1985                                 }
1986                         }
1987                         if (swap->swb_count != 0)
1988                                 panic("swap_pager_meta_free_all: swb_count != 0");
1989                         *pswap = swap->swb_hnext;
1990                         uma_zfree(swap_zone, swap);
1991                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
1992                 }
1993                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
1994                 index += SWAP_META_PAGES;
1995         }
1996 }
1997
1998 /*
1999  * SWP_PAGER_METACTL() -  misc control of swap and vm_page_t meta data.
2000  *
2001  *      This routine is capable of looking up, popping, or freeing
2002  *      swapblk assignments in the swap meta data or in the vm_page_t.
2003  *      The routine typically returns the swapblk being looked-up, or popped,
2004  *      or SWAPBLK_NONE if the block was freed, or SWAPBLK_NONE if the block
2005  *      was invalid.  This routine will automatically free any invalid 
2006  *      meta-data swapblks.
2007  *
2008  *      It is not possible to store invalid swapblks in the swap meta data
2009  *      (other then a literal 'SWAPBLK_NONE'), so we don't bother checking.
2010  *
2011  *      When acting on a busy resident page and paging is in progress, we 
2012  *      have to wait until paging is complete but otherwise can act on the 
2013  *      busy page.
2014  *
2015  *      SWM_FREE        remove and free swap block from metadata
2016  *      SWM_POP         remove from meta data but do not free.. pop it out
2017  */
2018 static daddr_t
2019 swp_pager_meta_ctl(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int flags)
2020 {
2021         struct swblock **pswap;
2022         struct swblock *swap;
2023         daddr_t r1;
2024         int idx;
2025
2026         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
2027         /*
2028          * The meta data only exists of the object is OBJT_SWAP 
2029          * and even then might not be allocated yet.
2030          */
2031         if (object->type != OBJT_SWAP)
2032                 return (SWAPBLK_NONE);
2033
2034         r1 = SWAPBLK_NONE;
2035         mtx_lock(&swhash_mtx);
2036         pswap = swp_pager_hash(object, pindex);
2037
2038         if ((swap = *pswap) != NULL) {
2039                 idx = pindex & SWAP_META_MASK;
2040                 r1 = swap->swb_pages[idx];
2041
2042                 if (r1 != SWAPBLK_NONE) {
2043                         if (flags & SWM_FREE) {
2044                                 swp_pager_freeswapspace(r1, 1);
2045                                 r1 = SWAPBLK_NONE;
2046                         }
2047                         if (flags & (SWM_FREE|SWM_POP)) {
2048                                 swap->swb_pages[idx] = SWAPBLK_NONE;
2049                                 if (--swap->swb_count == 0) {
2050                                         *pswap = swap->swb_hnext;
2051                                         uma_zfree(swap_zone, swap);
2052                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
2053                                 }
2054                         } 
2055                 }
2056         }
2057         mtx_unlock(&swhash_mtx);
2058         return (r1);
2059 }
2060
2061 /*
2062  * System call swapon(name) enables swapping on device name,
2063  * which must be in the swdevsw.  Return EBUSY
2064  * if already swapping on this device.
2065  */
2066 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2067 struct swapon_args {
2068         char *name;
2069 };
2070 #endif
2071
2072 /* 
2073  * MPSAFE
2074  */
2075 /* ARGSUSED */
2076 int
2077 sys_swapon(struct thread *td, struct swapon_args *uap)
2078 {
2079         struct vattr attr;
2080         struct vnode *vp;
2081         struct nameidata nd;
2082         int error;
2083
2084         error = priv_check(td, PRIV_SWAPON);
2085         if (error)
2086                 return (error);
2087
2088         mtx_lock(&Giant);
2089         while (swdev_syscall_active)
2090             tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpon", 0);
2091         swdev_syscall_active = 1;
2092
2093         /*
2094          * Swap metadata may not fit in the KVM if we have physical
2095          * memory of >1GB.
2096          */
2097         if (swap_zone == NULL) {
2098                 error = ENOMEM;
2099                 goto done;
2100         }
2101
2102         NDINIT(&nd, LOOKUP, ISOPEN | FOLLOW | AUDITVNODE1, UIO_USERSPACE,
2103             uap->name, td);
2104         error = namei(&nd);
2105         if (error)
2106                 goto done;
2107
2108         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
2109         vp = nd.ni_vp;
2110
2111         if (vn_isdisk(vp, &error)) {
2112                 error = swapongeom(td, vp);
2113         } else if (vp->v_type == VREG &&
2114             (vp->v_mount->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_NETWORK) != 0 &&
2115             (error = VOP_GETATTR(vp, &attr, td->td_ucred)) == 0) {
2116                 /*
2117                  * Allow direct swapping to NFS regular files in the same
2118                  * way that nfs_mountroot() sets up diskless swapping.
2119                  */
2120                 error = swaponvp(td, vp, attr.va_size / DEV_BSIZE);
2121         }
2122
2123         if (error)
2124                 vrele(vp);
2125 done:
2126         swdev_syscall_active = 0;
2127         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2128         mtx_unlock(&Giant);
2129         return (error);
2130 }
2131
2132 /*
2133  * Check that the total amount of swap currently configured does not
2134  * exceed half the theoretical maximum.  If it does, print a warning
2135  * message and return -1; otherwise, return 0.
2136  */
2137 static int
2138 swapon_check_swzone(unsigned long npages)
2139 {
2140         unsigned long maxpages;
2141
2142         /* absolute maximum we can handle assuming 100% efficiency */
2143         maxpages = uma_zone_get_max(swap_zone) * SWAP_META_PAGES;
2144
2145         /* recommend using no more than half that amount */
2146         if (npages > maxpages / 2) {
2147                 printf("warning: total configured swap (%lu pages) "
2148                     "exceeds maximum recommended amount (%lu pages).\n",
2149                     npages, maxpages / 2);
2150                 printf("warning: increase kern.maxswzone "
2151                     "or reduce amount of swap.\n");
2152                 return (-1);
2153         }
2154         return (0);
2155 }
2156
2157 static void
2158 swaponsomething(struct vnode *vp, void *id, u_long nblks,
2159     sw_strategy_t *strategy, sw_close_t *close, dev_t dev, int flags)
2160 {
2161         struct swdevt *sp, *tsp;
2162         swblk_t dvbase;
2163         u_long mblocks;
2164
2165         /*
2166          * nblks is in DEV_BSIZE'd chunks, convert to PAGE_SIZE'd chunks.
2167          * First chop nblks off to page-align it, then convert.
2168          * 
2169          * sw->sw_nblks is in page-sized chunks now too.
2170          */
2171         nblks &= ~(ctodb(1) - 1);
2172         nblks = dbtoc(nblks);
2173
2174         /*
2175          * If we go beyond this, we get overflows in the radix
2176          * tree bitmap code.
2177          */
2178         mblocks = 0x40000000 / BLIST_META_RADIX;
2179         if (nblks > mblocks) {
2180                 printf(
2181     "WARNING: reducing swap size to maximum of %luMB per unit\n",
2182                     mblocks / 1024 / 1024 * PAGE_SIZE);
2183                 nblks = mblocks;
2184         }
2185
2186         sp = malloc(sizeof *sp, M_VMPGDATA, M_WAITOK | M_ZERO);
2187         sp->sw_vp = vp;
2188         sp->sw_id = id;
2189         sp->sw_dev = dev;
2190         sp->sw_flags = 0;
2191         sp->sw_nblks = nblks;
2192         sp->sw_used = 0;
2193         sp->sw_strategy = strategy;
2194         sp->sw_close = close;
2195         sp->sw_flags = flags;
2196
2197         sp->sw_blist = blist_create(nblks, M_WAITOK);
2198         /*
2199          * Do not free the first two block in order to avoid overwriting
2200          * any bsd label at the front of the partition
2201          */
2202         blist_free(sp->sw_blist, 2, nblks - 2);
2203
2204         dvbase = 0;
2205         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2206         TAILQ_FOREACH(tsp, &swtailq, sw_list) {
2207                 if (tsp->sw_end >= dvbase) {
2208                         /*
2209                          * We put one uncovered page between the devices
2210                          * in order to definitively prevent any cross-device
2211                          * I/O requests
2212                          */
2213                         dvbase = tsp->sw_end + 1;
2214                 }
2215         }
2216         sp->sw_first = dvbase;
2217         sp->sw_end = dvbase + nblks;
2218         TAILQ_INSERT_TAIL(&swtailq, sp, sw_list);
2219         nswapdev++;
2220         swap_pager_avail += nblks;
2221         swap_total += (vm_ooffset_t)nblks * PAGE_SIZE;
2222         swapon_check_swzone(swap_total / PAGE_SIZE);
2223         swp_sizecheck();
2224         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2225 }
2226
2227 /*
2228  * SYSCALL: swapoff(devname)
2229  *
2230  * Disable swapping on the given device.
2231  *
2232  * XXX: Badly designed system call: it should use a device index
2233  * rather than filename as specification.  We keep sw_vp around
2234  * only to make this work.
2235  */
2236 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2237 struct swapoff_args {
2238         char *name;
2239 };
2240 #endif
2241
2242 /*
2243  * MPSAFE
2244  */
2245 /* ARGSUSED */
2246 int
2247 sys_swapoff(struct thread *td, struct swapoff_args *uap)
2248 {
2249         struct vnode *vp;
2250         struct nameidata nd;
2251         struct swdevt *sp;
2252         int error;
2253
2254         error = priv_check(td, PRIV_SWAPOFF);
2255         if (error)
2256                 return (error);
2257
2258         mtx_lock(&Giant);
2259         while (swdev_syscall_active)
2260             tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpoff", 0);
2261         swdev_syscall_active = 1;
2262
2263         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW | AUDITVNODE1, UIO_USERSPACE, uap->name,
2264             td);
2265         error = namei(&nd);
2266         if (error)
2267                 goto done;
2268         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
2269         vp = nd.ni_vp;
2270
2271         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2272         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2273                 if (sp->sw_vp == vp)
2274                         break;
2275         }
2276         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2277         if (sp == NULL) {
2278                 error = EINVAL;
2279                 goto done;
2280         }
2281         error = swapoff_one(sp, td->td_ucred);
2282 done:
2283         swdev_syscall_active = 0;
2284         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2285         mtx_unlock(&Giant);
2286         return (error);
2287 }
2288
2289 static int
2290 swapoff_one(struct swdevt *sp, struct ucred *cred)
2291 {
2292         u_long nblks, dvbase;
2293 #ifdef MAC
2294         int error;
2295 #endif
2296
2297         mtx_assert(&Giant, MA_OWNED);
2298 #ifdef MAC
2299         (void) vn_lock(sp->sw_vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2300         error = mac_system_check_swapoff(cred, sp->sw_vp);
2301         (void) VOP_UNLOCK(sp->sw_vp, 0);
2302         if (error != 0)
2303                 return (error);
2304 #endif
2305         nblks = sp->sw_nblks;
2306
2307         /*
2308          * We can turn off this swap device safely only if the
2309          * available virtual memory in the system will fit the amount
2310          * of data we will have to page back in, plus an epsilon so
2311          * the system doesn't become critically low on swap space.
2312          */
2313         if (cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count + swap_pager_avail <
2314             nblks + nswap_lowat) {
2315                 return (ENOMEM);
2316         }
2317
2318         /*
2319          * Prevent further allocations on this device.
2320          */
2321         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2322         sp->sw_flags |= SW_CLOSING;
2323         for (dvbase = 0; dvbase < sp->sw_end; dvbase += dmmax) {
2324                 swap_pager_avail -= blist_fill(sp->sw_blist,
2325                      dvbase, dmmax);
2326         }
2327         swap_total -= (vm_ooffset_t)nblks * PAGE_SIZE;
2328         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2329
2330         /*
2331          * Page in the contents of the device and close it.
2332          */
2333         swap_pager_swapoff(sp);
2334
2335         sp->sw_close(curthread, sp);
2336         sp->sw_id = NULL;
2337         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2338         TAILQ_REMOVE(&swtailq, sp, sw_list);
2339         nswapdev--;
2340         if (nswapdev == 0) {
2341                 swap_pager_full = 2;
2342                 swap_pager_almost_full = 1;
2343         }
2344         if (swdevhd == sp)
2345                 swdevhd = NULL;
2346         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2347         blist_destroy(sp->sw_blist);
2348         free(sp, M_VMPGDATA);
2349         return (0);
2350 }
2351
2352 void
2353 swapoff_all(void)
2354 {
2355         struct swdevt *sp, *spt;
2356         const char *devname;
2357         int error;
2358  
2359         mtx_lock(&Giant);
2360         while (swdev_syscall_active)
2361                 tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpoff", 0);
2362         swdev_syscall_active = 1;
2363  
2364         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2365         TAILQ_FOREACH_SAFE(sp, &swtailq, sw_list, spt) {
2366                 mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2367                 if (vn_isdisk(sp->sw_vp, NULL))
2368                         devname = devtoname(sp->sw_vp->v_rdev);
2369                 else
2370                         devname = "[file]";
2371                 error = swapoff_one(sp, thread0.td_ucred);
2372                 if (error != 0) {
2373                         printf("Cannot remove swap device %s (error=%d), "
2374                             "skipping.\n", devname, error);
2375                 } else if (bootverbose) {
2376                         printf("Swap device %s removed.\n", devname);
2377                 }
2378                 mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2379         }
2380         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2381  
2382         swdev_syscall_active = 0;
2383         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2384         mtx_unlock(&Giant);
2385 }
2386
2387 void
2388 swap_pager_status(int *total, int *used)
2389 {
2390         struct swdevt *sp;
2391
2392         *total = 0;
2393         *used = 0;
2394         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2395         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2396                 *total += sp->sw_nblks;
2397                 *used += sp->sw_used;
2398         }
2399         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2400 }
2401
2402 int
2403 swap_dev_info(int name, struct xswdev *xs, char *devname, size_t len)
2404 {
2405         struct swdevt *sp;
2406         const char *tmp_devname;
2407         int error, n;
2408
2409         n = 0;
2410         error = ENOENT;
2411         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2412         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2413                 if (n != name) {
2414                         n++;
2415                         continue;
2416                 }
2417                 xs->xsw_version = XSWDEV_VERSION;
2418                 xs->xsw_dev = sp->sw_dev;
2419                 xs->xsw_flags = sp->sw_flags;
2420                 xs->xsw_nblks = sp->sw_nblks;
2421                 xs->xsw_used = sp->sw_used;
2422                 if (devname != NULL) {
2423                         if (vn_isdisk(sp->sw_vp, NULL))
2424                                 tmp_devname = devtoname(sp->sw_vp->v_rdev);
2425                         else
2426                                 tmp_devname = "[file]";
2427                         strncpy(devname, tmp_devname, len);
2428                 }
2429                 error = 0;
2430                 break;
2431         }
2432         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2433         return (error);
2434 }
2435
2436 static int
2437 sysctl_vm_swap_info(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2438 {
2439         struct xswdev xs;
2440         int error;
2441
2442         if (arg2 != 1)                  /* name length */
2443                 return (EINVAL);
2444         error = swap_dev_info(*(int *)arg1, &xs, NULL, 0);
2445         if (error != 0)
2446                 return (error);
2447         error = SYSCTL_OUT(req, &xs, sizeof(xs));
2448         return (error);
2449 }
2450
2451 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, nswapdev, CTLFLAG_RD, &nswapdev, 0,
2452     "Number of swap devices");
2453 SYSCTL_NODE(_vm, OID_AUTO, swap_info, CTLFLAG_RD, sysctl_vm_swap_info,
2454     "Swap statistics by device");
2455
2456 /*
2457  * vmspace_swap_count() - count the approximate swap usage in pages for a
2458  *                        vmspace.
2459  *
2460  *      The map must be locked.
2461  *
2462  *      Swap usage is determined by taking the proportional swap used by
2463  *      VM objects backing the VM map.  To make up for fractional losses,
2464  *      if the VM object has any swap use at all the associated map entries
2465  *      count for at least 1 swap page.
2466  */
2467 long
2468 vmspace_swap_count(struct vmspace *vmspace)
2469 {
2470         vm_map_t map;
2471         vm_map_entry_t cur;
2472         vm_object_t object;
2473         long count, n;
2474
2475         map = &vmspace->vm_map;
2476         count = 0;
2477
2478         for (cur = map->header.next; cur != &map->header; cur = cur->next) {
2479                 if ((cur->eflags & MAP_ENTRY_IS_SUB_MAP) == 0 &&
2480                     (object = cur->object.vm_object) != NULL) {
2481                         VM_OBJECT_LOCK(object);
2482                         if (object->type == OBJT_SWAP &&
2483                             object->un_pager.swp.swp_bcount != 0) {
2484                                 n = (cur->end - cur->start) / PAGE_SIZE;
2485                                 count += object->un_pager.swp.swp_bcount *
2486                                     SWAP_META_PAGES * n / object->size + 1;
2487                         }
2488                         VM_OBJECT_UNLOCK(object);
2489                 }
2490         }
2491         return (count);
2492 }
2493
2494 /*
2495  * GEOM backend
2496  *
2497  * Swapping onto disk devices.
2498  *
2499  */
2500
2501 static g_orphan_t swapgeom_orphan;
2502
2503 static struct g_class g_swap_class = {
2504         .name = "SWAP",
2505         .version = G_VERSION,
2506         .orphan = swapgeom_orphan,
2507 };
2508
2509 DECLARE_GEOM_CLASS(g_swap_class, g_class);
2510
2511
2512 static void
2513 swapgeom_close_ev(void *arg, int flags)
2514 {
2515         struct g_consumer *cp;
2516
2517         cp = arg;
2518         g_access(cp, -1, -1, 0);
2519         g_detach(cp);
2520         g_destroy_consumer(cp);
2521 }
2522
2523 static void
2524 swapgeom_done(struct bio *bp2)
2525 {
2526         struct swdevt *sp;
2527         struct buf *bp;
2528         struct g_consumer *cp;
2529         int destroy;
2530
2531         bp = bp2->bio_caller2;
2532         cp = bp2->bio_from;
2533         bp->b_ioflags = bp2->bio_flags;
2534         if (bp2->bio_error)
2535                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2536         bp->b_resid = bp->b_bcount - bp2->bio_completed;
2537         bp->b_error = bp2->bio_error;
2538         bufdone(bp);
2539         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2540         destroy = ((--cp->index) == 0 && cp->private);
2541         if (destroy) {
2542                 sp = bp2->bio_caller1;
2543                 sp->sw_id = NULL;
2544         }
2545         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2546         g_destroy_bio(bp2);
2547         if (destroy)
2548                 g_waitfor_event(swapgeom_close_ev, cp, M_WAITOK, NULL);
2549 }
2550
2551 static void
2552 swapgeom_strategy(struct buf *bp, struct swdevt *sp)
2553 {
2554         struct bio *bio;
2555         struct g_consumer *cp;
2556
2557         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2558         cp = sp->sw_id;
2559         if (cp == NULL) {
2560                 mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2561                 bp->b_error = ENXIO;
2562                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2563                 bufdone(bp);
2564                 return;
2565         }
2566         cp->index++;
2567         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2568         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE)
2569                 bio = g_new_bio();
2570         else
2571                 bio = g_alloc_bio();
2572         if (bio == NULL) {
2573                 bp->b_error = ENOMEM;
2574                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2575                 bufdone(bp);
2576                 return;
2577         }
2578
2579         bio->bio_caller1 = sp;
2580         bio->bio_caller2 = bp;
2581         bio->bio_cmd = bp->b_iocmd;
2582         bio->bio_offset = (bp->b_blkno - sp->sw_first) * PAGE_SIZE;
2583         bio->bio_length = bp->b_bcount;
2584         bio->bio_done = swapgeom_done;
2585         if ((bp->b_flags & B_UNMAPPED) != 0) {
2586                 bio->bio_ma = bp->b_pages;
2587                 bio->bio_data = unmapped_buf;
2588                 bio->bio_ma_offset = (vm_offset_t)bp->b_offset & PAGE_MASK;
2589                 bio->bio_ma_n = bp->b_npages;
2590                 bio->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
2591         } else {
2592                 bio->bio_data = bp->b_data;
2593                 bio->bio_ma = NULL;
2594         }
2595         g_io_request(bio, cp);
2596         return;
2597 }
2598
2599 static void
2600 swapgeom_orphan(struct g_consumer *cp)
2601 {
2602         struct swdevt *sp;
2603         int destroy;
2604
2605         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2606         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2607                 if (sp->sw_id == cp) {
2608                         sp->sw_flags |= SW_CLOSING;
2609                         break;
2610                 }
2611         }
2612         cp->private = (void *)(uintptr_t)1;
2613         destroy = ((sp != NULL) && (cp->index == 0));
2614         if (destroy)
2615                 sp->sw_id = NULL;
2616         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2617         if (destroy)
2618                 swapgeom_close_ev(cp, 0);
2619 }
2620
2621 static void
2622 swapgeom_close(struct thread *td, struct swdevt *sw)
2623 {
2624         struct g_consumer *cp;
2625
2626         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2627         cp = sw->sw_id;
2628         sw->sw_id = NULL;
2629         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2630         /* XXX: direct call when Giant untangled */
2631         if (cp != NULL)
2632                 g_waitfor_event(swapgeom_close_ev, cp, M_WAITOK, NULL);
2633 }
2634
2635
2636 struct swh0h0 {
2637         struct cdev *dev;
2638         struct vnode *vp;
2639         int     error;
2640 };
2641
2642 static void
2643 swapongeom_ev(void *arg, int flags)
2644 {
2645         struct swh0h0 *swh;
2646         struct g_provider *pp;
2647         struct g_consumer *cp;
2648         static struct g_geom *gp;
2649         struct swdevt *sp;
2650         u_long nblks;
2651         int error;
2652
2653         swh = arg;
2654         swh->error = 0;
2655         pp = g_dev_getprovider(swh->dev);
2656         if (pp == NULL) {
2657                 swh->error = ENODEV;
2658                 return;
2659         }
2660         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2661         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2662                 cp = sp->sw_id;
2663                 if (cp != NULL && cp->provider == pp) {
2664                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2665                         swh->error = EBUSY;
2666                         return;
2667                 }
2668         }
2669         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2670         if (gp == NULL)
2671                 gp = g_new_geomf(&g_swap_class, "swap");
2672         cp = g_new_consumer(gp);
2673         cp->index = 0;          /* Number of active I/Os. */
2674         cp->private = NULL;     /* Orphanization flag */
2675         g_attach(cp, pp);
2676         /*
2677          * XXX: Everytime you think you can improve the margin for
2678          * footshooting, somebody depends on the ability to do so:
2679          * savecore(8) wants to write to our swapdev so we cannot
2680          * set an exclusive count :-(
2681          */
2682         error = g_access(cp, 1, 1, 0);
2683         if (error) {
2684                 g_detach(cp);
2685                 g_destroy_consumer(cp);
2686                 swh->error = error;
2687                 return;
2688         }
2689         nblks = pp->mediasize / DEV_BSIZE;
2690         swaponsomething(swh->vp, cp, nblks, swapgeom_strategy,
2691             swapgeom_close, dev2udev(swh->dev),
2692             (pp->flags & G_PF_ACCEPT_UNMAPPED) != 0 ? SW_UNMAPPED : 0);
2693         swh->error = 0;
2694 }
2695
2696 static int
2697 swapongeom(struct thread *td, struct vnode *vp)
2698 {
2699         int error;
2700         struct swh0h0 swh;
2701
2702         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2703
2704         swh.dev = vp->v_rdev;
2705         swh.vp = vp;
2706         swh.error = 0;
2707         /* XXX: direct call when Giant untangled */
2708         error = g_waitfor_event(swapongeom_ev, &swh, M_WAITOK, NULL);
2709         if (!error)
2710                 error = swh.error;
2711         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2712         return (error);
2713 }
2714
2715 /*
2716  * VNODE backend
2717  *
2718  * This is used mainly for network filesystem (read: probably only tested
2719  * with NFS) swapfiles.
2720  *
2721  */
2722
2723 static void
2724 swapdev_strategy(struct buf *bp, struct swdevt *sp)
2725 {
2726         struct vnode *vp2;
2727
2728         bp->b_blkno = ctodb(bp->b_blkno - sp->sw_first);
2729
2730         vp2 = sp->sw_id;
2731         vhold(vp2);
2732         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE) {
2733                 if (bp->b_bufobj)
2734                         bufobj_wdrop(bp->b_bufobj);
2735                 bufobj_wref(&vp2->v_bufobj);
2736         }
2737         if (bp->b_bufobj != &vp2->v_bufobj)
2738                 bp->b_bufobj = &vp2->v_bufobj;
2739         bp->b_vp = vp2;
2740         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
2741         bstrategy(bp);
2742         return;
2743 }
2744
2745 static void
2746 swapdev_close(struct thread *td, struct swdevt *sp)
2747 {
2748
2749         VOP_CLOSE(sp->sw_vp, FREAD | FWRITE, td->td_ucred, td);
2750         vrele(sp->sw_vp);
2751 }
2752
2753
2754 static int
2755 swaponvp(struct thread *td, struct vnode *vp, u_long nblks)
2756 {
2757         struct swdevt *sp;
2758         int error;
2759
2760         if (nblks == 0)
2761                 return (ENXIO);
2762         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2763         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2764                 if (sp->sw_id == vp) {
2765                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2766                         return (EBUSY);
2767                 }
2768         }
2769         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2770     
2771         (void) vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2772 #ifdef MAC
2773         error = mac_system_check_swapon(td->td_ucred, vp);
2774         if (error == 0)
2775 #endif
2776                 error = VOP_OPEN(vp, FREAD | FWRITE, td->td_ucred, td, NULL);
2777         (void) VOP_UNLOCK(vp, 0);
2778         if (error)
2779                 return (error);
2780
2781         swaponsomething(vp, vp, nblks, swapdev_strategy, swapdev_close,
2782             NODEV, 0);
2783         return (0);
2784 }