]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - sys/vm/swap_pager.c
MFC r310834:
[FreeBSD/stable/10.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/rwlock.h>
93 #include <sys/sysctl.h>
94 #include <sys/sysproto.h>
95 #include <sys/blist.h>
96 #include <sys/lock.h>
97 #include <sys/sx.h>
98 #include <sys/vmmeter.h>
99
100 #include <security/mac/mac_framework.h>
101
102 #include <vm/vm.h>
103 #include <vm/pmap.h>
104 #include <vm/vm_map.h>
105 #include <vm/vm_kern.h>
106 #include <vm/vm_object.h>
107 #include <vm/vm_page.h>
108 #include <vm/vm_pager.h>
109 #include <vm/vm_pageout.h>
110 #include <vm/vm_param.h>
111 #include <vm/swap_pager.h>
112 #include <vm/vm_extern.h>
113 #include <vm/uma.h>
114
115 #include <geom/geom.h>
116
117 /*
118  * SWB_NPAGES must be a power of 2.  It may be set to 1, 2, 4, 8, 16
119  * or 32 pages per allocation.
120  * The 32-page limit is due to the radix code (kern/subr_blist.c).
121  */
122 #ifndef MAX_PAGEOUT_CLUSTER
123 #define MAX_PAGEOUT_CLUSTER 16
124 #endif
125
126 #if !defined(SWB_NPAGES)
127 #define SWB_NPAGES      MAX_PAGEOUT_CLUSTER
128 #endif
129
130 /*
131  * The swblock structure maps an object and a small, fixed-size range
132  * of page indices to disk addresses within a swap area.
133  * The collection of these mappings is implemented as a hash table.
134  * Unused disk addresses within a swap area are allocated and managed
135  * using a blist.
136  */
137 #define SWCORRECT(n) (sizeof(void *) * (n) / sizeof(daddr_t))
138 #define SWAP_META_PAGES         (SWB_NPAGES * 2)
139 #define SWAP_META_MASK          (SWAP_META_PAGES - 1)
140
141 struct swblock {
142         struct swblock  *swb_hnext;
143         vm_object_t     swb_object;
144         vm_pindex_t     swb_index;
145         int             swb_count;
146         daddr_t         swb_pages[SWAP_META_PAGES];
147 };
148
149 static MALLOC_DEFINE(M_VMPGDATA, "vm_pgdata", "swap pager private data");
150 static struct mtx sw_dev_mtx;
151 static TAILQ_HEAD(, swdevt) swtailq = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(swtailq);
152 static struct swdevt *swdevhd;  /* Allocate from here next */
153 static int nswapdev;            /* Number of swap devices */
154 int swap_pager_avail;
155 static int swdev_syscall_active = 0; /* serialize swap(on|off) */
156
157 static vm_ooffset_t swap_total;
158 SYSCTL_QUAD(_vm, OID_AUTO, swap_total, CTLFLAG_RD, &swap_total, 0,
159     "Total amount of available swap storage.");
160 static vm_ooffset_t swap_reserved;
161 SYSCTL_QUAD(_vm, OID_AUTO, swap_reserved, CTLFLAG_RD, &swap_reserved, 0,
162     "Amount of swap storage needed to back all allocated anonymous memory.");
163 static int overcommit = 0;
164 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, overcommit, CTLFLAG_RW, &overcommit, 0,
165     "Configure virtual memory overcommit behavior. See tuning(7) "
166     "for details.");
167 static unsigned long swzone;
168 SYSCTL_ULONG(_vm, OID_AUTO, swzone, CTLFLAG_RD, &swzone, 0,
169     "Actual size of swap metadata zone");
170 static unsigned long swap_maxpages;
171 SYSCTL_ULONG(_vm, OID_AUTO, swap_maxpages, CTLFLAG_RD, &swap_maxpages, 0,
172     "Maximum amount of swap supported");
173
174 /* bits from overcommit */
175 #define SWAP_RESERVE_FORCE_ON           (1 << 0)
176 #define SWAP_RESERVE_RLIMIT_ON          (1 << 1)
177 #define SWAP_RESERVE_ALLOW_NONWIRED     (1 << 2)
178
179 int
180 swap_reserve(vm_ooffset_t incr)
181 {
182
183         return (swap_reserve_by_cred(incr, curthread->td_ucred));
184 }
185
186 int
187 swap_reserve_by_cred(vm_ooffset_t incr, struct ucred *cred)
188 {
189         vm_ooffset_t r, s;
190         int res, error;
191         static int curfail;
192         static struct timeval lastfail;
193         struct uidinfo *uip;
194
195         uip = cred->cr_ruidinfo;
196
197         if (incr & PAGE_MASK)
198                 panic("swap_reserve: & PAGE_MASK");
199
200 #ifdef RACCT
201         if (racct_enable) {
202                 PROC_LOCK(curproc);
203                 error = racct_add(curproc, RACCT_SWAP, incr);
204                 PROC_UNLOCK(curproc);
205                 if (error != 0)
206                         return (0);
207         }
208 #endif
209
210         res = 0;
211         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
212         r = swap_reserved + incr;
213         if (overcommit & SWAP_RESERVE_ALLOW_NONWIRED) {
214                 s = cnt.v_page_count - cnt.v_free_reserved - cnt.v_wire_count;
215                 s *= PAGE_SIZE;
216         } else
217                 s = 0;
218         s += swap_total;
219         if ((overcommit & SWAP_RESERVE_FORCE_ON) == 0 || r <= s ||
220             (error = priv_check(curthread, PRIV_VM_SWAP_NOQUOTA)) == 0) {
221                 res = 1;
222                 swap_reserved = r;
223         }
224         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
225
226         if (res) {
227                 PROC_LOCK(curproc);
228                 UIDINFO_VMSIZE_LOCK(uip);
229                 if ((overcommit & SWAP_RESERVE_RLIMIT_ON) != 0 &&
230                     uip->ui_vmsize + incr > lim_cur(curproc, RLIMIT_SWAP) &&
231                     priv_check(curthread, PRIV_VM_SWAP_NORLIMIT))
232                         res = 0;
233                 else
234                         uip->ui_vmsize += incr;
235                 UIDINFO_VMSIZE_UNLOCK(uip);
236                 PROC_UNLOCK(curproc);
237                 if (!res) {
238                         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
239                         swap_reserved -= incr;
240                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
241                 }
242         }
243         if (!res && ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
244                 printf("uid %d, pid %d: swap reservation for %jd bytes failed\n",
245                     uip->ui_uid, curproc->p_pid, incr);
246         }
247
248 #ifdef RACCT
249         if (!res) {
250                 PROC_LOCK(curproc);
251                 racct_sub(curproc, RACCT_SWAP, incr);
252                 PROC_UNLOCK(curproc);
253         }
254 #endif
255
256         return (res);
257 }
258
259 void
260 swap_reserve_force(vm_ooffset_t incr)
261 {
262         struct uidinfo *uip;
263
264         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
265         swap_reserved += incr;
266         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
267
268 #ifdef RACCT
269         PROC_LOCK(curproc);
270         racct_add_force(curproc, RACCT_SWAP, incr);
271         PROC_UNLOCK(curproc);
272 #endif
273
274         uip = curthread->td_ucred->cr_ruidinfo;
275         PROC_LOCK(curproc);
276         UIDINFO_VMSIZE_LOCK(uip);
277         uip->ui_vmsize += incr;
278         UIDINFO_VMSIZE_UNLOCK(uip);
279         PROC_UNLOCK(curproc);
280 }
281
282 void
283 swap_release(vm_ooffset_t decr)
284 {
285         struct ucred *cred;
286
287         PROC_LOCK(curproc);
288         cred = curthread->td_ucred;
289         swap_release_by_cred(decr, cred);
290         PROC_UNLOCK(curproc);
291 }
292
293 void
294 swap_release_by_cred(vm_ooffset_t decr, struct ucred *cred)
295 {
296         struct uidinfo *uip;
297
298         uip = cred->cr_ruidinfo;
299
300         if (decr & PAGE_MASK)
301                 panic("swap_release: & PAGE_MASK");
302
303         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
304         if (swap_reserved < decr)
305                 panic("swap_reserved < decr");
306         swap_reserved -= decr;
307         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
308
309         UIDINFO_VMSIZE_LOCK(uip);
310         if (uip->ui_vmsize < decr)
311                 printf("negative vmsize for uid = %d\n", uip->ui_uid);
312         uip->ui_vmsize -= decr;
313         UIDINFO_VMSIZE_UNLOCK(uip);
314
315         racct_sub_cred(cred, RACCT_SWAP, decr);
316 }
317
318 static void swapdev_strategy(struct buf *, struct swdevt *sw);
319
320 #define SWM_FREE        0x02    /* free, period                 */
321 #define SWM_POP         0x04    /* pop out                      */
322
323 int swap_pager_full = 2;        /* swap space exhaustion (task killing) */
324 static int swap_pager_almost_full = 1; /* swap space exhaustion (w/hysteresis)*/
325 static int nsw_rcount;          /* free read buffers                    */
326 static int nsw_wcount_sync;     /* limit write buffers / synchronous    */
327 static int nsw_wcount_async;    /* limit write buffers / asynchronous   */
328 static int nsw_wcount_async_max;/* assigned maximum                     */
329 static int nsw_cluster_max;     /* maximum VOP I/O allowed              */
330
331 static struct swblock **swhash;
332 static int swhash_mask;
333 static struct mtx swhash_mtx;
334
335 static int swap_async_max = 4;  /* maximum in-progress async I/O's      */
336 static struct sx sw_alloc_sx;
337
338
339 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, swap_async_max,
340         CTLFLAG_RW, &swap_async_max, 0, "Maximum running async swap ops");
341
342 /*
343  * "named" and "unnamed" anon region objects.  Try to reduce the overhead
344  * of searching a named list by hashing it just a little.
345  */
346
347 #define NOBJLISTS               8
348
349 #define NOBJLIST(handle)        \
350         (&swap_pager_object_list[((int)(intptr_t)handle >> 4) & (NOBJLISTS-1)])
351
352 static struct mtx sw_alloc_mtx; /* protect list manipulation */
353 static struct pagerlst  swap_pager_object_list[NOBJLISTS];
354 static uma_zone_t       swap_zone;
355
356 /*
357  * pagerops for OBJT_SWAP - "swap pager".  Some ops are also global procedure
358  * calls hooked from other parts of the VM system and do not appear here.
359  * (see vm/swap_pager.h).
360  */
361 static vm_object_t
362                 swap_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size,
363                     vm_prot_t prot, vm_ooffset_t offset, struct ucred *);
364 static void     swap_pager_dealloc(vm_object_t object);
365 static int      swap_pager_getpages(vm_object_t, vm_page_t *, int, int);
366 static void     swap_pager_putpages(vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *);
367 static boolean_t
368                 swap_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before, int *after);
369 static void     swap_pager_init(void);
370 static void     swap_pager_unswapped(vm_page_t);
371 static void     swap_pager_swapoff(struct swdevt *sp);
372
373 struct pagerops swappagerops = {
374         .pgo_init =     swap_pager_init,        /* early system initialization of pager */
375         .pgo_alloc =    swap_pager_alloc,       /* allocate an OBJT_SWAP object         */
376         .pgo_dealloc =  swap_pager_dealloc,     /* deallocate an OBJT_SWAP object       */
377         .pgo_getpages = swap_pager_getpages,    /* pagein                               */
378         .pgo_putpages = swap_pager_putpages,    /* pageout                              */
379         .pgo_haspage =  swap_pager_haspage,     /* get backing store status for page    */
380         .pgo_pageunswapped = swap_pager_unswapped,      /* remove swap related to page          */
381 };
382
383 /*
384  * dmmax is in page-sized chunks with the new swap system.  It was
385  * dev-bsized chunks in the old.  dmmax is always a power of 2.
386  *
387  * swap_*() routines are externally accessible.  swp_*() routines are
388  * internal.
389  */
390 static int dmmax;
391 static int nswap_lowat = 128;   /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
392 static int nswap_hiwat = 512;   /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
393
394 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, dmmax,
395         CTLFLAG_RD, &dmmax, 0, "Maximum size of a swap block");
396
397 static void     swp_sizecheck(void);
398 static void     swp_pager_async_iodone(struct buf *bp);
399 static int      swapongeom(struct thread *, struct vnode *);
400 static int      swaponvp(struct thread *, struct vnode *, u_long);
401 static int      swapoff_one(struct swdevt *sp, struct ucred *cred);
402
403 /*
404  * Swap bitmap functions
405  */
406 static void     swp_pager_freeswapspace(daddr_t blk, int npages);
407 static daddr_t  swp_pager_getswapspace(int npages);
408
409 /*
410  * Metadata functions
411  */
412 static struct swblock **swp_pager_hash(vm_object_t object, vm_pindex_t index);
413 static void swp_pager_meta_build(vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
414 static void swp_pager_meta_free(vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
415 static void swp_pager_meta_free_all(vm_object_t);
416 static daddr_t swp_pager_meta_ctl(vm_object_t, vm_pindex_t, int);
417
418 static void
419 swp_pager_free_nrpage(vm_page_t m)
420 {
421
422         vm_page_lock(m);
423         if (m->wire_count == 0)
424                 vm_page_free(m);
425         vm_page_unlock(m);
426 }
427
428 /*
429  * SWP_SIZECHECK() -    update swap_pager_full indication
430  *
431  *      update the swap_pager_almost_full indication and warn when we are
432  *      about to run out of swap space, using lowat/hiwat hysteresis.
433  *
434  *      Clear swap_pager_full ( task killing ) indication when lowat is met.
435  *
436  *      No restrictions on call
437  *      This routine may not block.
438  */
439 static void
440 swp_sizecheck(void)
441 {
442
443         if (swap_pager_avail < nswap_lowat) {
444                 if (swap_pager_almost_full == 0) {
445                         printf("swap_pager: out of swap space\n");
446                         swap_pager_almost_full = 1;
447                 }
448         } else {
449                 swap_pager_full = 0;
450                 if (swap_pager_avail > nswap_hiwat)
451                         swap_pager_almost_full = 0;
452         }
453 }
454
455 /*
456  * SWP_PAGER_HASH() -   hash swap meta data
457  *
458  *      This is an helper function which hashes the swapblk given
459  *      the object and page index.  It returns a pointer to a pointer
460  *      to the object, or a pointer to a NULL pointer if it could not
461  *      find a swapblk.
462  */
463 static struct swblock **
464 swp_pager_hash(vm_object_t object, vm_pindex_t index)
465 {
466         struct swblock **pswap;
467         struct swblock *swap;
468
469         index &= ~(vm_pindex_t)SWAP_META_MASK;
470         pswap = &swhash[(index ^ (int)(intptr_t)object) & swhash_mask];
471         while ((swap = *pswap) != NULL) {
472                 if (swap->swb_object == object &&
473                     swap->swb_index == index
474                 ) {
475                         break;
476                 }
477                 pswap = &swap->swb_hnext;
478         }
479         return (pswap);
480 }
481
482 /*
483  * SWAP_PAGER_INIT() -  initialize the swap pager!
484  *
485  *      Expected to be started from system init.  NOTE:  This code is run
486  *      before much else so be careful what you depend on.  Most of the VM
487  *      system has yet to be initialized at this point.
488  */
489 static void
490 swap_pager_init(void)
491 {
492         /*
493          * Initialize object lists
494          */
495         int i;
496
497         for (i = 0; i < NOBJLISTS; ++i)
498                 TAILQ_INIT(&swap_pager_object_list[i]);
499         mtx_init(&sw_alloc_mtx, "swap_pager list", NULL, MTX_DEF);
500         mtx_init(&sw_dev_mtx, "swapdev", NULL, MTX_DEF);
501         sx_init(&sw_alloc_sx, "swspsx");
502
503         /*
504          * Device Stripe, in PAGE_SIZE'd blocks
505          */
506         dmmax = SWB_NPAGES * 2;
507 }
508
509 /*
510  * SWAP_PAGER_SWAP_INIT() - swap pager initialization from pageout process
511  *
512  *      Expected to be started from pageout process once, prior to entering
513  *      its main loop.
514  */
515 void
516 swap_pager_swap_init(void)
517 {
518         unsigned long n, n2;
519
520         /*
521          * Number of in-transit swap bp operations.  Don't
522          * exhaust the pbufs completely.  Make sure we
523          * initialize workable values (0 will work for hysteresis
524          * but it isn't very efficient).
525          *
526          * The nsw_cluster_max is constrained by the bp->b_pages[]
527          * array (MAXPHYS/PAGE_SIZE) and our locally defined
528          * MAX_PAGEOUT_CLUSTER.   Also be aware that swap ops are
529          * constrained by the swap device interleave stripe size.
530          *
531          * Currently we hardwire nsw_wcount_async to 4.  This limit is
532          * designed to prevent other I/O from having high latencies due to
533          * our pageout I/O.  The value 4 works well for one or two active swap
534          * devices but is probably a little low if you have more.  Even so,
535          * a higher value would probably generate only a limited improvement
536          * with three or four active swap devices since the system does not
537          * typically have to pageout at extreme bandwidths.   We will want
538          * at least 2 per swap devices, and 4 is a pretty good value if you
539          * have one NFS swap device due to the command/ack latency over NFS.
540          * So it all works out pretty well.
541          */
542         nsw_cluster_max = min((MAXPHYS/PAGE_SIZE), MAX_PAGEOUT_CLUSTER);
543
544         mtx_lock(&pbuf_mtx);
545         nsw_rcount = (nswbuf + 1) / 2;
546         nsw_wcount_sync = (nswbuf + 3) / 4;
547         nsw_wcount_async = 4;
548         nsw_wcount_async_max = nsw_wcount_async;
549         mtx_unlock(&pbuf_mtx);
550
551         /*
552          * Initialize our zone.  Right now I'm just guessing on the number
553          * we need based on the number of pages in the system.  Each swblock
554          * can hold 32 pages, so this is probably overkill.  This reservation
555          * is typically limited to around 32MB by default.
556          */
557         n = cnt.v_page_count / 2;
558         if (maxswzone && n > maxswzone / sizeof(struct swblock))
559                 n = maxswzone / sizeof(struct swblock);
560         n2 = n;
561         swap_zone = uma_zcreate("SWAPMETA", sizeof(struct swblock), NULL, NULL,
562             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE | UMA_ZONE_VM);
563         if (swap_zone == NULL)
564                 panic("failed to create swap_zone.");
565         do {
566                 if (uma_zone_reserve_kva(swap_zone, n))
567                         break;
568                 /*
569                  * if the allocation failed, try a zone two thirds the
570                  * size of the previous attempt.
571                  */
572                 n -= ((n + 2) / 3);
573         } while (n > 0);
574         if (n2 != n)
575                 printf("Swap zone entries reduced from %lu to %lu.\n", n2, n);
576         swap_maxpages = n * SWAP_META_PAGES;
577         swzone = n * sizeof(struct swblock);
578         n2 = n;
579
580         /*
581          * Initialize our meta-data hash table.  The swapper does not need to
582          * be quite as efficient as the VM system, so we do not use an
583          * oversized hash table.
584          *
585          *      n:              size of hash table, must be power of 2
586          *      swhash_mask:    hash table index mask
587          */
588         for (n = 1; n < n2 / 8; n *= 2)
589                 ;
590         swhash = malloc(sizeof(struct swblock *) * n, M_VMPGDATA, M_WAITOK | M_ZERO);
591         swhash_mask = n - 1;
592         mtx_init(&swhash_mtx, "swap_pager swhash", NULL, MTX_DEF);
593 }
594
595 /*
596  * SWAP_PAGER_ALLOC() - allocate a new OBJT_SWAP VM object and instantiate
597  *                      its metadata structures.
598  *
599  *      This routine is called from the mmap and fork code to create a new
600  *      OBJT_SWAP object.  We do this by creating an OBJT_DEFAULT object
601  *      and then converting it with swp_pager_meta_build().
602  *
603  *      This routine may block in vm_object_allocate() and create a named
604  *      object lookup race, so we must interlock.
605  *
606  * MPSAFE
607  */
608 static vm_object_t
609 swap_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size, vm_prot_t prot,
610     vm_ooffset_t offset, struct ucred *cred)
611 {
612         vm_object_t object;
613         vm_pindex_t pindex;
614
615         pindex = OFF_TO_IDX(offset + PAGE_MASK + size);
616         if (handle) {
617                 mtx_lock(&Giant);
618                 /*
619                  * Reference existing named region or allocate new one.  There
620                  * should not be a race here against swp_pager_meta_build()
621                  * as called from vm_page_remove() in regards to the lookup
622                  * of the handle.
623                  */
624                 sx_xlock(&sw_alloc_sx);
625                 object = vm_pager_object_lookup(NOBJLIST(handle), handle);
626                 if (object == NULL) {
627                         if (cred != NULL) {
628                                 if (!swap_reserve_by_cred(size, cred)) {
629                                         sx_xunlock(&sw_alloc_sx);
630                                         mtx_unlock(&Giant);
631                                         return (NULL);
632                                 }
633                                 crhold(cred);
634                         }
635                         object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, pindex);
636                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
637                         object->handle = handle;
638                         if (cred != NULL) {
639                                 object->cred = cred;
640                                 object->charge = size;
641                         }
642                         swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
643                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
644                 }
645                 sx_xunlock(&sw_alloc_sx);
646                 mtx_unlock(&Giant);
647         } else {
648                 if (cred != NULL) {
649                         if (!swap_reserve_by_cred(size, cred))
650                                 return (NULL);
651                         crhold(cred);
652                 }
653                 object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, pindex);
654                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
655                 if (cred != NULL) {
656                         object->cred = cred;
657                         object->charge = size;
658                 }
659                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
660                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
661         }
662         return (object);
663 }
664
665 /*
666  * SWAP_PAGER_DEALLOC() -       remove swap metadata from object
667  *
668  *      The swap backing for the object is destroyed.  The code is
669  *      designed such that we can reinstantiate it later, but this
670  *      routine is typically called only when the entire object is
671  *      about to be destroyed.
672  *
673  *      The object must be locked.
674  */
675 static void
676 swap_pager_dealloc(vm_object_t object)
677 {
678
679         /*
680          * Remove from list right away so lookups will fail if we block for
681          * pageout completion.
682          */
683         if (object->handle != NULL) {
684                 mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
685                 TAILQ_REMOVE(NOBJLIST(object->handle), object, pager_object_list);
686                 mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
687         }
688
689         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
690         vm_object_pip_wait(object, "swpdea");
691
692         /*
693          * Free all remaining metadata.  We only bother to free it from
694          * the swap meta data.  We do not attempt to free swapblk's still
695          * associated with vm_page_t's for this object.  We do not care
696          * if paging is still in progress on some objects.
697          */
698         swp_pager_meta_free_all(object);
699         object->handle = NULL;
700         object->type = OBJT_DEAD;
701 }
702
703 /************************************************************************
704  *                      SWAP PAGER BITMAP ROUTINES                      *
705  ************************************************************************/
706
707 /*
708  * SWP_PAGER_GETSWAPSPACE() -   allocate raw swap space
709  *
710  *      Allocate swap for the requested number of pages.  The starting
711  *      swap block number (a page index) is returned or SWAPBLK_NONE
712  *      if the allocation failed.
713  *
714  *      Also has the side effect of advising that somebody made a mistake
715  *      when they configured swap and didn't configure enough.
716  *
717  *      This routine may not sleep.
718  *
719  *      We allocate in round-robin fashion from the configured devices.
720  */
721 static daddr_t
722 swp_pager_getswapspace(int npages)
723 {
724         daddr_t blk;
725         struct swdevt *sp;
726         int i;
727
728         blk = SWAPBLK_NONE;
729         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
730         sp = swdevhd;
731         for (i = 0; i < nswapdev; i++) {
732                 if (sp == NULL)
733                         sp = TAILQ_FIRST(&swtailq);
734                 if (!(sp->sw_flags & SW_CLOSING)) {
735                         blk = blist_alloc(sp->sw_blist, npages);
736                         if (blk != SWAPBLK_NONE) {
737                                 blk += sp->sw_first;
738                                 sp->sw_used += npages;
739                                 swap_pager_avail -= npages;
740                                 swp_sizecheck();
741                                 swdevhd = TAILQ_NEXT(sp, sw_list);
742                                 goto done;
743                         }
744                 }
745                 sp = TAILQ_NEXT(sp, sw_list);
746         }
747         if (swap_pager_full != 2) {
748                 printf("swap_pager_getswapspace(%d): failed\n", npages);
749                 swap_pager_full = 2;
750                 swap_pager_almost_full = 1;
751         }
752         swdevhd = NULL;
753 done:
754         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
755         return (blk);
756 }
757
758 static int
759 swp_pager_isondev(daddr_t blk, struct swdevt *sp)
760 {
761
762         return (blk >= sp->sw_first && blk < sp->sw_end);
763 }
764
765 static void
766 swp_pager_strategy(struct buf *bp)
767 {
768         struct swdevt *sp;
769
770         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
771         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
772                 if (bp->b_blkno >= sp->sw_first && bp->b_blkno < sp->sw_end) {
773                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
774                         if ((sp->sw_flags & SW_UNMAPPED) != 0 &&
775                             unmapped_buf_allowed) {
776                                 bp->b_kvaalloc = bp->b_data;
777                                 bp->b_data = unmapped_buf;
778                                 bp->b_kvabase = unmapped_buf;
779                                 bp->b_offset = 0;
780                                 bp->b_flags |= B_UNMAPPED;
781                         } else {
782                                 pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_data,
783                                     &bp->b_pages[0], bp->b_bcount / PAGE_SIZE);
784                         }
785                         sp->sw_strategy(bp, sp);
786                         return;
787                 }
788         }
789         panic("Swapdev not found");
790 }
791
792
793 /*
794  * SWP_PAGER_FREESWAPSPACE() -  free raw swap space
795  *
796  *      This routine returns the specified swap blocks back to the bitmap.
797  *
798  *      This routine may not sleep.
799  */
800 static void
801 swp_pager_freeswapspace(daddr_t blk, int npages)
802 {
803         struct swdevt *sp;
804
805         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
806         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
807                 if (blk >= sp->sw_first && blk < sp->sw_end) {
808                         sp->sw_used -= npages;
809                         /*
810                          * If we are attempting to stop swapping on
811                          * this device, we don't want to mark any
812                          * blocks free lest they be reused.
813                          */
814                         if ((sp->sw_flags & SW_CLOSING) == 0) {
815                                 blist_free(sp->sw_blist, blk - sp->sw_first,
816                                     npages);
817                                 swap_pager_avail += npages;
818                                 swp_sizecheck();
819                         }
820                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
821                         return;
822                 }
823         }
824         panic("Swapdev not found");
825 }
826
827 /*
828  * SWAP_PAGER_FREESPACE() -     frees swap blocks associated with a page
829  *                              range within an object.
830  *
831  *      This is a globally accessible routine.
832  *
833  *      This routine removes swapblk assignments from swap metadata.
834  *
835  *      The external callers of this routine typically have already destroyed
836  *      or renamed vm_page_t's associated with this range in the object so
837  *      we should be ok.
838  *
839  *      The object must be locked.
840  */
841 void
842 swap_pager_freespace(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_size_t size)
843 {
844
845         swp_pager_meta_free(object, start, size);
846 }
847
848 /*
849  * SWAP_PAGER_RESERVE() - reserve swap blocks in object
850  *
851  *      Assigns swap blocks to the specified range within the object.  The
852  *      swap blocks are not zeroed.  Any previous swap assignment is destroyed.
853  *
854  *      Returns 0 on success, -1 on failure.
855  */
856 int
857 swap_pager_reserve(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_size_t size)
858 {
859         int n = 0;
860         daddr_t blk = SWAPBLK_NONE;
861         vm_pindex_t beg = start;        /* save start index */
862
863         VM_OBJECT_WLOCK(object);
864         while (size) {
865                 if (n == 0) {
866                         n = BLIST_MAX_ALLOC;
867                         while ((blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE) {
868                                 n >>= 1;
869                                 if (n == 0) {
870                                         swp_pager_meta_free(object, beg, start - beg);
871                                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
872                                         return (-1);
873                                 }
874                         }
875                 }
876                 swp_pager_meta_build(object, start, blk);
877                 --size;
878                 ++start;
879                 ++blk;
880                 --n;
881         }
882         swp_pager_meta_free(object, start, n);
883         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
884         return (0);
885 }
886
887 /*
888  * SWAP_PAGER_COPY() -  copy blocks from source pager to destination pager
889  *                      and destroy the source.
890  *
891  *      Copy any valid swapblks from the source to the destination.  In
892  *      cases where both the source and destination have a valid swapblk,
893  *      we keep the destination's.
894  *
895  *      This routine is allowed to sleep.  It may sleep allocating metadata
896  *      indirectly through swp_pager_meta_build() or if paging is still in
897  *      progress on the source.
898  *
899  *      The source object contains no vm_page_t's (which is just as well)
900  *
901  *      The source object is of type OBJT_SWAP.
902  *
903  *      The source and destination objects must be locked.
904  *      Both object locks may temporarily be released.
905  */
906 void
907 swap_pager_copy(vm_object_t srcobject, vm_object_t dstobject,
908     vm_pindex_t offset, int destroysource)
909 {
910         vm_pindex_t i;
911
912         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(srcobject);
913         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(dstobject);
914
915         /*
916          * If destroysource is set, we remove the source object from the
917          * swap_pager internal queue now.
918          */
919         if (destroysource) {
920                 if (srcobject->handle != NULL) {
921                         mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
922                         TAILQ_REMOVE(
923                             NOBJLIST(srcobject->handle),
924                             srcobject,
925                             pager_object_list
926                         );
927                         mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
928                 }
929         }
930
931         /*
932          * transfer source to destination.
933          */
934         for (i = 0; i < dstobject->size; ++i) {
935                 daddr_t dstaddr;
936
937                 /*
938                  * Locate (without changing) the swapblk on the destination,
939                  * unless it is invalid in which case free it silently, or
940                  * if the destination is a resident page, in which case the
941                  * source is thrown away.
942                  */
943                 dstaddr = swp_pager_meta_ctl(dstobject, i, 0);
944
945                 if (dstaddr == SWAPBLK_NONE) {
946                         /*
947                          * Destination has no swapblk and is not resident,
948                          * copy source.
949                          */
950                         daddr_t srcaddr;
951
952                         srcaddr = swp_pager_meta_ctl(
953                             srcobject,
954                             i + offset,
955                             SWM_POP
956                         );
957
958                         if (srcaddr != SWAPBLK_NONE) {
959                                 /*
960                                  * swp_pager_meta_build() can sleep.
961                                  */
962                                 vm_object_pip_add(srcobject, 1);
963                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(srcobject);
964                                 vm_object_pip_add(dstobject, 1);
965                                 swp_pager_meta_build(dstobject, i, srcaddr);
966                                 vm_object_pip_wakeup(dstobject);
967                                 VM_OBJECT_WLOCK(srcobject);
968                                 vm_object_pip_wakeup(srcobject);
969                         }
970                 } else {
971                         /*
972                          * Destination has valid swapblk or it is represented
973                          * by a resident page.  We destroy the sourceblock.
974                          */
975
976                         swp_pager_meta_ctl(srcobject, i + offset, SWM_FREE);
977                 }
978         }
979
980         /*
981          * Free left over swap blocks in source.
982          *
983          * We have to revert the type to OBJT_DEFAULT so we do not accidently
984          * double-remove the object from the swap queues.
985          */
986         if (destroysource) {
987                 swp_pager_meta_free_all(srcobject);
988                 /*
989                  * Reverting the type is not necessary, the caller is going
990                  * to destroy srcobject directly, but I'm doing it here
991                  * for consistency since we've removed the object from its
992                  * queues.
993                  */
994                 srcobject->type = OBJT_DEFAULT;
995         }
996 }
997
998 /*
999  * SWAP_PAGER_HASPAGE() -       determine if we have good backing store for
1000  *                              the requested page.
1001  *
1002  *      We determine whether good backing store exists for the requested
1003  *      page and return TRUE if it does, FALSE if it doesn't.
1004  *
1005  *      If TRUE, we also try to determine how much valid, contiguous backing
1006  *      store exists before and after the requested page within a reasonable
1007  *      distance.  We do not try to restrict it to the swap device stripe
1008  *      (that is handled in getpages/putpages).  It probably isn't worth
1009  *      doing here.
1010  */
1011 static boolean_t
1012 swap_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before, int *after)
1013 {
1014         daddr_t blk0;
1015
1016         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
1017         /*
1018          * do we have good backing store at the requested index ?
1019          */
1020         blk0 = swp_pager_meta_ctl(object, pindex, 0);
1021
1022         if (blk0 == SWAPBLK_NONE) {
1023                 if (before)
1024                         *before = 0;
1025                 if (after)
1026                         *after = 0;
1027                 return (FALSE);
1028         }
1029
1030         /*
1031          * find backwards-looking contiguous good backing store
1032          */
1033         if (before != NULL) {
1034                 int i;
1035
1036                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
1037                         daddr_t blk;
1038
1039                         if (i > pindex)
1040                                 break;
1041                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex - i, 0);
1042                         if (blk != blk0 - i)
1043                                 break;
1044                 }
1045                 *before = (i - 1);
1046         }
1047
1048         /*
1049          * find forward-looking contiguous good backing store
1050          */
1051         if (after != NULL) {
1052                 int i;
1053
1054                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
1055                         daddr_t blk;
1056
1057                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex + i, 0);
1058                         if (blk != blk0 + i)
1059                                 break;
1060                 }
1061                 *after = (i - 1);
1062         }
1063         return (TRUE);
1064 }
1065
1066 /*
1067  * SWAP_PAGER_PAGE_UNSWAPPED() - remove swap backing store related to page
1068  *
1069  *      This removes any associated swap backing store, whether valid or
1070  *      not, from the page.
1071  *
1072  *      This routine is typically called when a page is made dirty, at
1073  *      which point any associated swap can be freed.  MADV_FREE also
1074  *      calls us in a special-case situation
1075  *
1076  *      NOTE!!!  If the page is clean and the swap was valid, the caller
1077  *      should make the page dirty before calling this routine.  This routine
1078  *      does NOT change the m->dirty status of the page.  Also: MADV_FREE
1079  *      depends on it.
1080  *
1081  *      This routine may not sleep.
1082  *
1083  *      The object containing the page must be locked.
1084  */
1085 static void
1086 swap_pager_unswapped(vm_page_t m)
1087 {
1088
1089         swp_pager_meta_ctl(m->object, m->pindex, SWM_FREE);
1090 }
1091
1092 /*
1093  * SWAP_PAGER_GETPAGES() - bring pages in from swap
1094  *
1095  *      Attempt to retrieve (m, count) pages from backing store, but make
1096  *      sure we retrieve at least m[reqpage].  We try to load in as large
1097  *      a chunk surrounding m[reqpage] as is contiguous in swap and which
1098  *      belongs to the same object.
1099  *
1100  *      The code is designed for asynchronous operation and
1101  *      immediate-notification of 'reqpage' but tends not to be
1102  *      used that way.  Please do not optimize-out this algorithmic
1103  *      feature, I intend to improve on it in the future.
1104  *
1105  *      The parent has a single vm_object_pip_add() reference prior to
1106  *      calling us and we should return with the same.
1107  *
1108  *      The parent has BUSY'd the pages.  We should return with 'm'
1109  *      left busy, but the others adjusted.
1110  */
1111 static int
1112 swap_pager_getpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count, int reqpage)
1113 {
1114         struct buf *bp;
1115         vm_page_t mreq;
1116         int i;
1117         int j;
1118         daddr_t blk;
1119
1120         mreq = m[reqpage];
1121
1122         KASSERT(mreq->object == object,
1123             ("swap_pager_getpages: object mismatch %p/%p",
1124             object, mreq->object));
1125
1126         /*
1127          * Calculate range to retrieve.  The pages have already been assigned
1128          * their swapblks.  We require a *contiguous* range but we know it to
1129          * not span devices.   If we do not supply it, bad things
1130          * happen.  Note that blk, iblk & jblk can be SWAPBLK_NONE, but the
1131          * loops are set up such that the case(s) are handled implicitly.
1132          *
1133          * The swp_*() calls must be made with the object locked.
1134          */
1135         blk = swp_pager_meta_ctl(mreq->object, mreq->pindex, 0);
1136
1137         for (i = reqpage - 1; i >= 0; --i) {
1138                 daddr_t iblk;
1139
1140                 iblk = swp_pager_meta_ctl(m[i]->object, m[i]->pindex, 0);
1141                 if (blk != iblk + (reqpage - i))
1142                         break;
1143         }
1144         ++i;
1145
1146         for (j = reqpage + 1; j < count; ++j) {
1147                 daddr_t jblk;
1148
1149                 jblk = swp_pager_meta_ctl(m[j]->object, m[j]->pindex, 0);
1150                 if (blk != jblk - (j - reqpage))
1151                         break;
1152         }
1153
1154         /*
1155          * free pages outside our collection range.   Note: we never free
1156          * mreq, it must remain busy throughout.
1157          */
1158         if (0 < i || j < count) {
1159                 int k;
1160
1161                 for (k = 0; k < i; ++k)
1162                         swp_pager_free_nrpage(m[k]);
1163                 for (k = j; k < count; ++k)
1164                         swp_pager_free_nrpage(m[k]);
1165         }
1166
1167         /*
1168          * Return VM_PAGER_FAIL if we have nothing to do.  Return mreq
1169          * still busy, but the others unbusied.
1170          */
1171         if (blk == SWAPBLK_NONE)
1172                 return (VM_PAGER_FAIL);
1173
1174         /*
1175          * Getpbuf() can sleep.
1176          */
1177         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1178         /*
1179          * Get a swap buffer header to perform the IO
1180          */
1181         bp = getpbuf(&nsw_rcount);
1182         bp->b_flags |= B_PAGING;
1183
1184         bp->b_iocmd = BIO_READ;
1185         bp->b_iodone = swp_pager_async_iodone;
1186         bp->b_rcred = crhold(thread0.td_ucred);
1187         bp->b_wcred = crhold(thread0.td_ucred);
1188         bp->b_blkno = blk - (reqpage - i);
1189         bp->b_bcount = PAGE_SIZE * (j - i);
1190         bp->b_bufsize = PAGE_SIZE * (j - i);
1191         bp->b_pager.pg_reqpage = reqpage - i;
1192
1193         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1194         {
1195                 int k;
1196
1197                 for (k = i; k < j; ++k) {
1198                         bp->b_pages[k - i] = m[k];
1199                         m[k]->oflags |= VPO_SWAPINPROG;
1200                 }
1201         }
1202         bp->b_npages = j - i;
1203
1204         PCPU_INC(cnt.v_swapin);
1205         PCPU_ADD(cnt.v_swappgsin, bp->b_npages);
1206
1207         /*
1208          * We still hold the lock on mreq, and our automatic completion routine
1209          * does not remove it.
1210          */
1211         vm_object_pip_add(object, bp->b_npages);
1212         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1213
1214         /*
1215          * perform the I/O.  NOTE!!!  bp cannot be considered valid after
1216          * this point because we automatically release it on completion.
1217          * Instead, we look at the one page we are interested in which we
1218          * still hold a lock on even through the I/O completion.
1219          *
1220          * The other pages in our m[] array are also released on completion,
1221          * so we cannot assume they are valid anymore either.
1222          *
1223          * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1224          */
1225         BUF_KERNPROC(bp);
1226         swp_pager_strategy(bp);
1227
1228         /*
1229          * wait for the page we want to complete.  VPO_SWAPINPROG is always
1230          * cleared on completion.  If an I/O error occurs, SWAPBLK_NONE
1231          * is set in the meta-data.
1232          */
1233         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1234         while ((mreq->oflags & VPO_SWAPINPROG) != 0) {
1235                 mreq->oflags |= VPO_SWAPSLEEP;
1236                 PCPU_INC(cnt.v_intrans);
1237                 if (VM_OBJECT_SLEEP(object, &object->paging_in_progress, PSWP,
1238                     "swread", hz * 20)) {
1239                         printf(
1240 "swap_pager: indefinite wait buffer: bufobj: %p, blkno: %jd, size: %ld\n",
1241                             bp->b_bufobj, (intmax_t)bp->b_blkno, bp->b_bcount);
1242                 }
1243         }
1244
1245         /*
1246          * mreq is left busied after completion, but all the other pages
1247          * are freed.  If we had an unrecoverable read error the page will
1248          * not be valid.
1249          */
1250         if (mreq->valid != VM_PAGE_BITS_ALL) {
1251                 return (VM_PAGER_ERROR);
1252         } else {
1253                 return (VM_PAGER_OK);
1254         }
1255
1256         /*
1257          * A final note: in a low swap situation, we cannot deallocate swap
1258          * and mark a page dirty here because the caller is likely to mark
1259          * the page clean when we return, causing the page to possibly revert
1260          * to all-zero's later.
1261          */
1262 }
1263
1264 /*
1265  *      swap_pager_putpages:
1266  *
1267  *      Assign swap (if necessary) and initiate I/O on the specified pages.
1268  *
1269  *      We support both OBJT_DEFAULT and OBJT_SWAP objects.  DEFAULT objects
1270  *      are automatically converted to SWAP objects.
1271  *
1272  *      In a low memory situation we may block in VOP_STRATEGY(), but the new
1273  *      vm_page reservation system coupled with properly written VFS devices
1274  *      should ensure that no low-memory deadlock occurs.  This is an area
1275  *      which needs work.
1276  *
1277  *      The parent has N vm_object_pip_add() references prior to
1278  *      calling us and will remove references for rtvals[] that are
1279  *      not set to VM_PAGER_PEND.  We need to remove the rest on I/O
1280  *      completion.
1281  *
1282  *      The parent has soft-busy'd the pages it passes us and will unbusy
1283  *      those whos rtvals[] entry is not set to VM_PAGER_PEND on return.
1284  *      We need to unbusy the rest on I/O completion.
1285  */
1286 void
1287 swap_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
1288     int flags, int *rtvals)
1289 {
1290         int i, n;
1291         boolean_t sync;
1292
1293         if (count && m[0]->object != object) {
1294                 panic("swap_pager_putpages: object mismatch %p/%p",
1295                     object,
1296                     m[0]->object
1297                 );
1298         }
1299
1300         /*
1301          * Step 1
1302          *
1303          * Turn object into OBJT_SWAP
1304          * check for bogus sysops
1305          * force sync if not pageout process
1306          */
1307         if (object->type != OBJT_SWAP)
1308                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
1309         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1310
1311         n = 0;
1312         if (curproc != pageproc)
1313                 sync = TRUE;
1314         else
1315                 sync = (flags & VM_PAGER_PUT_SYNC) != 0;
1316
1317         /*
1318          * Step 2
1319          *
1320          * Update nsw parameters from swap_async_max sysctl values.
1321          * Do not let the sysop crash the machine with bogus numbers.
1322          */
1323         mtx_lock(&pbuf_mtx);
1324         if (swap_async_max != nsw_wcount_async_max) {
1325                 int n;
1326
1327                 /*
1328                  * limit range
1329                  */
1330                 if ((n = swap_async_max) > nswbuf / 2)
1331                         n = nswbuf / 2;
1332                 if (n < 1)
1333                         n = 1;
1334                 swap_async_max = n;
1335
1336                 /*
1337                  * Adjust difference ( if possible ).  If the current async
1338                  * count is too low, we may not be able to make the adjustment
1339                  * at this time.
1340                  */
1341                 n -= nsw_wcount_async_max;
1342                 if (nsw_wcount_async + n >= 0) {
1343                         nsw_wcount_async += n;
1344                         nsw_wcount_async_max += n;
1345                         wakeup(&nsw_wcount_async);
1346                 }
1347         }
1348         mtx_unlock(&pbuf_mtx);
1349
1350         /*
1351          * Step 3
1352          *
1353          * Assign swap blocks and issue I/O.  We reallocate swap on the fly.
1354          * The page is left dirty until the pageout operation completes
1355          * successfully.
1356          */
1357         for (i = 0; i < count; i += n) {
1358                 int j;
1359                 struct buf *bp;
1360                 daddr_t blk;
1361
1362                 /*
1363                  * Maximum I/O size is limited by a number of factors.
1364                  */
1365                 n = min(BLIST_MAX_ALLOC, count - i);
1366                 n = min(n, nsw_cluster_max);
1367
1368                 /*
1369                  * Get biggest block of swap we can.  If we fail, fall
1370                  * back and try to allocate a smaller block.  Don't go
1371                  * overboard trying to allocate space if it would overly
1372                  * fragment swap.
1373                  */
1374                 while (
1375                     (blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE &&
1376                     n > 4
1377                 ) {
1378                         n >>= 1;
1379                 }
1380                 if (blk == SWAPBLK_NONE) {
1381                         for (j = 0; j < n; ++j)
1382                                 rtvals[i+j] = VM_PAGER_FAIL;
1383                         continue;
1384                 }
1385
1386                 /*
1387                  * All I/O parameters have been satisfied, build the I/O
1388                  * request and assign the swap space.
1389                  */
1390                 if (sync == TRUE) {
1391                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_sync);
1392                 } else {
1393                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_async);
1394                         bp->b_flags = B_ASYNC;
1395                 }
1396                 bp->b_flags |= B_PAGING;
1397                 bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
1398
1399                 bp->b_rcred = crhold(thread0.td_ucred);
1400                 bp->b_wcred = crhold(thread0.td_ucred);
1401                 bp->b_bcount = PAGE_SIZE * n;
1402                 bp->b_bufsize = PAGE_SIZE * n;
1403                 bp->b_blkno = blk;
1404
1405                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
1406                 for (j = 0; j < n; ++j) {
1407                         vm_page_t mreq = m[i+j];
1408
1409                         swp_pager_meta_build(
1410                             mreq->object,
1411                             mreq->pindex,
1412                             blk + j
1413                         );
1414                         vm_page_dirty(mreq);
1415                         rtvals[i+j] = VM_PAGER_OK;
1416
1417                         mreq->oflags |= VPO_SWAPINPROG;
1418                         bp->b_pages[j] = mreq;
1419                 }
1420                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1421                 bp->b_npages = n;
1422                 /*
1423                  * Must set dirty range for NFS to work.
1424                  */
1425                 bp->b_dirtyoff = 0;
1426                 bp->b_dirtyend = bp->b_bcount;
1427
1428                 PCPU_INC(cnt.v_swapout);
1429                 PCPU_ADD(cnt.v_swappgsout, bp->b_npages);
1430
1431                 /*
1432                  * asynchronous
1433                  *
1434                  * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1435                  */
1436                 if (sync == FALSE) {
1437                         bp->b_iodone = swp_pager_async_iodone;
1438                         BUF_KERNPROC(bp);
1439                         swp_pager_strategy(bp);
1440
1441                         for (j = 0; j < n; ++j)
1442                                 rtvals[i+j] = VM_PAGER_PEND;
1443                         /* restart outter loop */
1444                         continue;
1445                 }
1446
1447                 /*
1448                  * synchronous
1449                  *
1450                  * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1451                  */
1452                 bp->b_iodone = bdone;
1453                 swp_pager_strategy(bp);
1454
1455                 /*
1456                  * Wait for the sync I/O to complete, then update rtvals.
1457                  * We just set the rtvals[] to VM_PAGER_PEND so we can call
1458                  * our async completion routine at the end, thus avoiding a
1459                  * double-free.
1460                  */
1461                 bwait(bp, PVM, "swwrt");
1462                 for (j = 0; j < n; ++j)
1463                         rtvals[i+j] = VM_PAGER_PEND;
1464                 /*
1465                  * Now that we are through with the bp, we can call the
1466                  * normal async completion, which frees everything up.
1467                  */
1468                 swp_pager_async_iodone(bp);
1469         }
1470         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1471 }
1472
1473 /*
1474  *      swp_pager_async_iodone:
1475  *
1476  *      Completion routine for asynchronous reads and writes from/to swap.
1477  *      Also called manually by synchronous code to finish up a bp.
1478  *
1479  *      This routine may not sleep.
1480  */
1481 static void
1482 swp_pager_async_iodone(struct buf *bp)
1483 {
1484         int i;
1485         vm_object_t object = NULL;
1486
1487         /*
1488          * report error
1489          */
1490         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
1491                 printf(
1492                     "swap_pager: I/O error - %s failed; blkno %ld,"
1493                         "size %ld, error %d\n",
1494                     ((bp->b_iocmd == BIO_READ) ? "pagein" : "pageout"),
1495                     (long)bp->b_blkno,
1496                     (long)bp->b_bcount,
1497                     bp->b_error
1498                 );
1499         }
1500
1501         /*
1502          * remove the mapping for kernel virtual
1503          */
1504         if ((bp->b_flags & B_UNMAPPED) != 0) {
1505                 bp->b_data = bp->b_kvaalloc;
1506                 bp->b_kvabase = bp->b_kvaalloc;
1507                 bp->b_flags &= ~B_UNMAPPED;
1508         } else
1509                 pmap_qremove((vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_npages);
1510
1511         if (bp->b_npages) {
1512                 object = bp->b_pages[0]->object;
1513                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
1514         }
1515
1516         /*
1517          * cleanup pages.  If an error occurs writing to swap, we are in
1518          * very serious trouble.  If it happens to be a disk error, though,
1519          * we may be able to recover by reassigning the swap later on.  So
1520          * in this case we remove the m->swapblk assignment for the page
1521          * but do not free it in the rlist.  The errornous block(s) are thus
1522          * never reallocated as swap.  Redirty the page and continue.
1523          */
1524         for (i = 0; i < bp->b_npages; ++i) {
1525                 vm_page_t m = bp->b_pages[i];
1526
1527                 m->oflags &= ~VPO_SWAPINPROG;
1528                 if (m->oflags & VPO_SWAPSLEEP) {
1529                         m->oflags &= ~VPO_SWAPSLEEP;
1530                         wakeup(&object->paging_in_progress);
1531                 }
1532
1533                 if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
1534                         /*
1535                          * If an error occurs I'd love to throw the swapblk
1536                          * away without freeing it back to swapspace, so it
1537                          * can never be used again.  But I can't from an
1538                          * interrupt.
1539                          */
1540                         if (bp->b_iocmd == BIO_READ) {
1541                                 /*
1542                                  * When reading, reqpage needs to stay
1543                                  * locked for the parent, but all other
1544                                  * pages can be freed.  We still want to
1545                                  * wakeup the parent waiting on the page,
1546                                  * though.  ( also: pg_reqpage can be -1 and
1547                                  * not match anything ).
1548                                  *
1549                                  * We have to wake specifically requested pages
1550                                  * up too because we cleared VPO_SWAPINPROG and
1551                                  * someone may be waiting for that.
1552                                  *
1553                                  * NOTE: for reads, m->dirty will probably
1554                                  * be overridden by the original caller of
1555                                  * getpages so don't play cute tricks here.
1556                                  */
1557                                 m->valid = 0;
1558                                 if (i != bp->b_pager.pg_reqpage)
1559                                         swp_pager_free_nrpage(m);
1560                                 else {
1561                                         vm_page_lock(m);
1562                                         vm_page_flash(m);
1563                                         vm_page_unlock(m);
1564                                 }
1565                                 /*
1566                                  * If i == bp->b_pager.pg_reqpage, do not wake
1567                                  * the page up.  The caller needs to.
1568                                  */
1569                         } else {
1570                                 /*
1571                                  * If a write error occurs, reactivate page
1572                                  * so it doesn't clog the inactive list,
1573                                  * then finish the I/O.
1574                                  */
1575                                 vm_page_dirty(m);
1576                                 vm_page_lock(m);
1577                                 vm_page_activate(m);
1578                                 vm_page_unlock(m);
1579                                 vm_page_sunbusy(m);
1580                         }
1581                 } else if (bp->b_iocmd == BIO_READ) {
1582                         /*
1583                          * NOTE: for reads, m->dirty will probably be
1584                          * overridden by the original caller of getpages so
1585                          * we cannot set them in order to free the underlying
1586                          * swap in a low-swap situation.  I don't think we'd
1587                          * want to do that anyway, but it was an optimization
1588                          * that existed in the old swapper for a time before
1589                          * it got ripped out due to precisely this problem.
1590                          *
1591                          * If not the requested page then deactivate it.
1592                          *
1593                          * Note that the requested page, reqpage, is left
1594                          * busied, but we still have to wake it up.  The
1595                          * other pages are released (unbusied) by
1596                          * vm_page_xunbusy().
1597                          */
1598                         KASSERT(!pmap_page_is_mapped(m),
1599                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is mapped", m));
1600                         m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
1601                         KASSERT(m->dirty == 0,
1602                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is dirty", m));
1603
1604                         /*
1605                          * We have to wake specifically requested pages
1606                          * up too because we cleared VPO_SWAPINPROG and
1607                          * could be waiting for it in getpages.  However,
1608                          * be sure to not unbusy getpages specifically
1609                          * requested page - getpages expects it to be
1610                          * left busy.
1611                          */
1612                         if (i != bp->b_pager.pg_reqpage) {
1613                                 vm_page_lock(m);
1614                                 vm_page_deactivate(m);
1615                                 vm_page_unlock(m);
1616                                 vm_page_xunbusy(m);
1617                         } else {
1618                                 vm_page_lock(m);
1619                                 vm_page_flash(m);
1620                                 vm_page_unlock(m);
1621                         }
1622                 } else {
1623                         /*
1624                          * For write success, clear the dirty
1625                          * status, then finish the I/O ( which decrements the
1626                          * busy count and possibly wakes waiter's up ).
1627                          */
1628                         KASSERT(!pmap_page_is_write_mapped(m),
1629                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is not write"
1630                             " protected", m));
1631                         vm_page_undirty(m);
1632                         vm_page_sunbusy(m);
1633                         if (vm_page_count_severe()) {
1634                                 vm_page_lock(m);
1635                                 vm_page_try_to_cache(m);
1636                                 vm_page_unlock(m);
1637                         }
1638                 }
1639         }
1640
1641         /*
1642          * adjust pip.  NOTE: the original parent may still have its own
1643          * pip refs on the object.
1644          */
1645         if (object != NULL) {
1646                 vm_object_pip_wakeupn(object, bp->b_npages);
1647                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1648         }
1649
1650         /*
1651          * swapdev_strategy() manually sets b_vp and b_bufobj before calling
1652          * bstrategy(). Set them back to NULL now we're done with it, or we'll
1653          * trigger a KASSERT in relpbuf().
1654          */
1655         if (bp->b_vp) {
1656                     bp->b_vp = NULL;
1657                     bp->b_bufobj = NULL;
1658         }
1659         /*
1660          * release the physical I/O buffer
1661          */
1662         relpbuf(
1663             bp,
1664             ((bp->b_iocmd == BIO_READ) ? &nsw_rcount :
1665                 ((bp->b_flags & B_ASYNC) ?
1666                     &nsw_wcount_async :
1667                     &nsw_wcount_sync
1668                 )
1669             )
1670         );
1671 }
1672
1673 /*
1674  *      swap_pager_isswapped:
1675  *
1676  *      Return 1 if at least one page in the given object is paged
1677  *      out to the given swap device.
1678  *
1679  *      This routine may not sleep.
1680  */
1681 int
1682 swap_pager_isswapped(vm_object_t object, struct swdevt *sp)
1683 {
1684         daddr_t index = 0;
1685         int bcount;
1686         int i;
1687
1688         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1689         if (object->type != OBJT_SWAP)
1690                 return (0);
1691
1692         mtx_lock(&swhash_mtx);
1693         for (bcount = 0; bcount < object->un_pager.swp.swp_bcount; bcount++) {
1694                 struct swblock *swap;
1695
1696                 if ((swap = *swp_pager_hash(object, index)) != NULL) {
1697                         for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i) {
1698                                 if (swp_pager_isondev(swap->swb_pages[i], sp)) {
1699                                         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1700                                         return (1);
1701                                 }
1702                         }
1703                 }
1704                 index += SWAP_META_PAGES;
1705         }
1706         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1707         return (0);
1708 }
1709
1710 /*
1711  * SWP_PAGER_FORCE_PAGEIN() - force a swap block to be paged in
1712  *
1713  *      This routine dissociates the page at the given index within a
1714  *      swap block from its backing store, paging it in if necessary.
1715  *      If the page is paged in, it is placed in the inactive queue,
1716  *      since it had its backing store ripped out from under it.
1717  *      We also attempt to swap in all other pages in the swap block,
1718  *      we only guarantee that the one at the specified index is
1719  *      paged in.
1720  *
1721  *      XXX - The code to page the whole block in doesn't work, so we
1722  *            revert to the one-by-one behavior for now.  Sigh.
1723  */
1724 static inline void
1725 swp_pager_force_pagein(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1726 {
1727         vm_page_t m;
1728
1729         vm_object_pip_add(object, 1);
1730         m = vm_page_grab(object, pindex, VM_ALLOC_NORMAL);
1731         if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
1732                 vm_object_pip_subtract(object, 1);
1733                 vm_page_dirty(m);
1734                 vm_page_lock(m);
1735                 vm_page_activate(m);
1736                 vm_page_unlock(m);
1737                 vm_page_xunbusy(m);
1738                 vm_pager_page_unswapped(m);
1739                 return;
1740         }
1741
1742         if (swap_pager_getpages(object, &m, 1, 0) != VM_PAGER_OK)
1743                 panic("swap_pager_force_pagein: read from swap failed");/*XXX*/
1744         vm_object_pip_subtract(object, 1);
1745         vm_page_dirty(m);
1746         vm_page_lock(m);
1747         vm_page_deactivate(m);
1748         vm_page_unlock(m);
1749         vm_page_xunbusy(m);
1750         vm_pager_page_unswapped(m);
1751 }
1752
1753 /*
1754  *      swap_pager_swapoff:
1755  *
1756  *      Page in all of the pages that have been paged out to the
1757  *      given device.  The corresponding blocks in the bitmap must be
1758  *      marked as allocated and the device must be flagged SW_CLOSING.
1759  *      There may be no processes swapped out to the device.
1760  *
1761  *      This routine may block.
1762  */
1763 static void
1764 swap_pager_swapoff(struct swdevt *sp)
1765 {
1766         struct swblock *swap;
1767         vm_object_t locked_obj, object;
1768         vm_pindex_t pindex;
1769         int i, j, retries;
1770
1771         GIANT_REQUIRED;
1772
1773         retries = 0;
1774         locked_obj = NULL;
1775 full_rescan:
1776         mtx_lock(&swhash_mtx);
1777         for (i = 0; i <= swhash_mask; i++) { /* '<=' is correct here */
1778 restart:
1779                 for (swap = swhash[i]; swap != NULL; swap = swap->swb_hnext) {
1780                         object = swap->swb_object;
1781                         pindex = swap->swb_index;
1782                         for (j = 0; j < SWAP_META_PAGES; ++j) {
1783                                 if (!swp_pager_isondev(swap->swb_pages[j], sp))
1784                                         continue;
1785                                 if (locked_obj != object) {
1786                                         if (locked_obj != NULL)
1787                                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(locked_obj);
1788                                         locked_obj = object;
1789                                         if (!VM_OBJECT_TRYWLOCK(object)) {
1790                                                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
1791                                                 /* Depends on type-stability. */
1792                                                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
1793                                                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1794                                                 goto restart;
1795                                         }
1796                                 }
1797                                 MPASS(locked_obj == object);
1798                                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
1799                                 swp_pager_force_pagein(object, pindex + j);
1800                                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1801                                 goto restart;
1802                         }
1803                 }
1804         }
1805         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1806         if (locked_obj != NULL) {
1807                 VM_OBJECT_WUNLOCK(locked_obj);
1808                 locked_obj = NULL;
1809         }
1810         if (sp->sw_used) {
1811                 /*
1812                  * Objects may be locked or paging to the device being
1813                  * removed, so we will miss their pages and need to
1814                  * make another pass.  We have marked this device as
1815                  * SW_CLOSING, so the activity should finish soon.
1816                  */
1817                 retries++;
1818                 if (retries > 100) {
1819                         panic("swapoff: failed to locate %d swap blocks",
1820                             sp->sw_used);
1821                 }
1822                 pause("swpoff", hz / 20);
1823                 goto full_rescan;
1824         }
1825 }
1826
1827 /************************************************************************
1828  *                              SWAP META DATA                          *
1829  ************************************************************************
1830  *
1831  *      These routines manipulate the swap metadata stored in the
1832  *      OBJT_SWAP object.
1833  *
1834  *      Swap metadata is implemented with a global hash and not directly
1835  *      linked into the object.  Instead the object simply contains
1836  *      appropriate tracking counters.
1837  */
1838
1839 /*
1840  * SWP_PAGER_META_BUILD() -     add swap block to swap meta data for object
1841  *
1842  *      We first convert the object to a swap object if it is a default
1843  *      object.
1844  *
1845  *      The specified swapblk is added to the object's swap metadata.  If
1846  *      the swapblk is not valid, it is freed instead.  Any previously
1847  *      assigned swapblk is freed.
1848  */
1849 static void
1850 swp_pager_meta_build(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, daddr_t swapblk)
1851 {
1852         static volatile int exhausted;
1853         struct swblock *swap;
1854         struct swblock **pswap;
1855         int idx;
1856
1857         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1858         /*
1859          * Convert default object to swap object if necessary
1860          */
1861         if (object->type != OBJT_SWAP) {
1862                 object->type = OBJT_SWAP;
1863                 object->un_pager.swp.swp_bcount = 0;
1864
1865                 if (object->handle != NULL) {
1866                         mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
1867                         TAILQ_INSERT_TAIL(
1868                             NOBJLIST(object->handle),
1869                             object,
1870                             pager_object_list
1871                         );
1872                         mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
1873                 }
1874         }
1875
1876         /*
1877          * Locate hash entry.  If not found create, but if we aren't adding
1878          * anything just return.  If we run out of space in the map we wait
1879          * and, since the hash table may have changed, retry.
1880          */
1881 retry:
1882         mtx_lock(&swhash_mtx);
1883         pswap = swp_pager_hash(object, pindex);
1884
1885         if ((swap = *pswap) == NULL) {
1886                 int i;
1887
1888                 if (swapblk == SWAPBLK_NONE)
1889                         goto done;
1890
1891                 swap = *pswap = uma_zalloc(swap_zone, M_NOWAIT |
1892                     (curproc == pageproc ? M_USE_RESERVE : 0));
1893                 if (swap == NULL) {
1894                         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1895                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1896                         if (uma_zone_exhausted(swap_zone)) {
1897                                 if (atomic_cmpset_int(&exhausted, 0, 1))
1898                                         printf("swap zone exhausted, "
1899                                             "increase kern.maxswzone\n");
1900                                 vm_pageout_oom(VM_OOM_SWAPZ);
1901                                 pause("swzonex", 10);
1902                         } else
1903                                 VM_WAIT;
1904                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1905                         goto retry;
1906                 }
1907
1908                 if (atomic_cmpset_int(&exhausted, 1, 0))
1909                         printf("swap zone ok\n");
1910
1911                 swap->swb_hnext = NULL;
1912                 swap->swb_object = object;
1913                 swap->swb_index = pindex & ~(vm_pindex_t)SWAP_META_MASK;
1914                 swap->swb_count = 0;
1915
1916                 ++object->un_pager.swp.swp_bcount;
1917
1918                 for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i)
1919                         swap->swb_pages[i] = SWAPBLK_NONE;
1920         }
1921
1922         /*
1923          * Delete prior contents of metadata
1924          */
1925         idx = pindex & SWAP_META_MASK;
1926
1927         if (swap->swb_pages[idx] != SWAPBLK_NONE) {
1928                 swp_pager_freeswapspace(swap->swb_pages[idx], 1);
1929                 --swap->swb_count;
1930         }
1931
1932         /*
1933          * Enter block into metadata
1934          */
1935         swap->swb_pages[idx] = swapblk;
1936         if (swapblk != SWAPBLK_NONE)
1937                 ++swap->swb_count;
1938 done:
1939         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1940 }
1941
1942 /*
1943  * SWP_PAGER_META_FREE() - free a range of blocks in the object's swap metadata
1944  *
1945  *      The requested range of blocks is freed, with any associated swap
1946  *      returned to the swap bitmap.
1947  *
1948  *      This routine will free swap metadata structures as they are cleaned
1949  *      out.  This routine does *NOT* operate on swap metadata associated
1950  *      with resident pages.
1951  */
1952 static void
1953 swp_pager_meta_free(vm_object_t object, vm_pindex_t index, daddr_t count)
1954 {
1955
1956         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
1957         if (object->type != OBJT_SWAP)
1958                 return;
1959
1960         while (count > 0) {
1961                 struct swblock **pswap;
1962                 struct swblock *swap;
1963
1964                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1965                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
1966
1967                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
1968                         daddr_t v = swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK];
1969
1970                         if (v != SWAPBLK_NONE) {
1971                                 swp_pager_freeswapspace(v, 1);
1972                                 swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK] =
1973                                         SWAPBLK_NONE;
1974                                 if (--swap->swb_count == 0) {
1975                                         *pswap = swap->swb_hnext;
1976                                         uma_zfree(swap_zone, swap);
1977                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
1978                                 }
1979                         }
1980                         --count;
1981                         ++index;
1982                 } else {
1983                         int n = SWAP_META_PAGES - (index & SWAP_META_MASK);
1984                         count -= n;
1985                         index += n;
1986                 }
1987                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
1988         }
1989 }
1990
1991 /*
1992  * SWP_PAGER_META_FREE_ALL() - destroy all swap metadata associated with object
1993  *
1994  *      This routine locates and destroys all swap metadata associated with
1995  *      an object.
1996  */
1997 static void
1998 swp_pager_meta_free_all(vm_object_t object)
1999 {
2000         struct swblock **pswap, *swap;
2001         vm_pindex_t index;
2002         daddr_t v;
2003         int i;
2004
2005         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
2006         if (object->type != OBJT_SWAP)
2007                 return;
2008
2009         index = 0;
2010         while (object->un_pager.swp.swp_bcount != 0) {
2011                 mtx_lock(&swhash_mtx);
2012                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
2013                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
2014                         for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i) {
2015                                 v = swap->swb_pages[i];
2016                                 if (v != SWAPBLK_NONE) {
2017                                         --swap->swb_count;
2018                                         swp_pager_freeswapspace(v, 1);
2019                                 }
2020                         }
2021                         if (swap->swb_count != 0)
2022                                 panic(
2023                                     "swap_pager_meta_free_all: swb_count != 0");
2024                         *pswap = swap->swb_hnext;
2025                         uma_zfree(swap_zone, swap);
2026                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
2027                 }
2028                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
2029                 index += SWAP_META_PAGES;
2030         }
2031 }
2032
2033 /*
2034  * SWP_PAGER_METACTL() -  misc control of swap and vm_page_t meta data.
2035  *
2036  *      This routine is capable of looking up, popping, or freeing
2037  *      swapblk assignments in the swap meta data or in the vm_page_t.
2038  *      The routine typically returns the swapblk being looked-up, or popped,
2039  *      or SWAPBLK_NONE if the block was freed, or SWAPBLK_NONE if the block
2040  *      was invalid.  This routine will automatically free any invalid
2041  *      meta-data swapblks.
2042  *
2043  *      It is not possible to store invalid swapblks in the swap meta data
2044  *      (other then a literal 'SWAPBLK_NONE'), so we don't bother checking.
2045  *
2046  *      When acting on a busy resident page and paging is in progress, we
2047  *      have to wait until paging is complete but otherwise can act on the
2048  *      busy page.
2049  *
2050  *      SWM_FREE        remove and free swap block from metadata
2051  *      SWM_POP         remove from meta data but do not free.. pop it out
2052  */
2053 static daddr_t
2054 swp_pager_meta_ctl(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int flags)
2055 {
2056         struct swblock **pswap;
2057         struct swblock *swap;
2058         daddr_t r1;
2059         int idx;
2060
2061         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
2062         /*
2063          * The meta data only exists of the object is OBJT_SWAP
2064          * and even then might not be allocated yet.
2065          */
2066         if (object->type != OBJT_SWAP)
2067                 return (SWAPBLK_NONE);
2068
2069         r1 = SWAPBLK_NONE;
2070         mtx_lock(&swhash_mtx);
2071         pswap = swp_pager_hash(object, pindex);
2072
2073         if ((swap = *pswap) != NULL) {
2074                 idx = pindex & SWAP_META_MASK;
2075                 r1 = swap->swb_pages[idx];
2076
2077                 if (r1 != SWAPBLK_NONE) {
2078                         if (flags & SWM_FREE) {
2079                                 swp_pager_freeswapspace(r1, 1);
2080                                 r1 = SWAPBLK_NONE;
2081                         }
2082                         if (flags & (SWM_FREE|SWM_POP)) {
2083                                 swap->swb_pages[idx] = SWAPBLK_NONE;
2084                                 if (--swap->swb_count == 0) {
2085                                         *pswap = swap->swb_hnext;
2086                                         uma_zfree(swap_zone, swap);
2087                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
2088                                 }
2089                         }
2090                 }
2091         }
2092         mtx_unlock(&swhash_mtx);
2093         return (r1);
2094 }
2095
2096 /*
2097  * System call swapon(name) enables swapping on device name,
2098  * which must be in the swdevsw.  Return EBUSY
2099  * if already swapping on this device.
2100  */
2101 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2102 struct swapon_args {
2103         char *name;
2104 };
2105 #endif
2106
2107 /*
2108  * MPSAFE
2109  */
2110 /* ARGSUSED */
2111 int
2112 sys_swapon(struct thread *td, struct swapon_args *uap)
2113 {
2114         struct vattr attr;
2115         struct vnode *vp;
2116         struct nameidata nd;
2117         int error;
2118
2119         error = priv_check(td, PRIV_SWAPON);
2120         if (error)
2121                 return (error);
2122
2123         mtx_lock(&Giant);
2124         while (swdev_syscall_active)
2125             tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpon", 0);
2126         swdev_syscall_active = 1;
2127
2128         /*
2129          * Swap metadata may not fit in the KVM if we have physical
2130          * memory of >1GB.
2131          */
2132         if (swap_zone == NULL) {
2133                 error = ENOMEM;
2134                 goto done;
2135         }
2136
2137         NDINIT(&nd, LOOKUP, ISOPEN | FOLLOW | AUDITVNODE1, UIO_USERSPACE,
2138             uap->name, td);
2139         error = namei(&nd);
2140         if (error)
2141                 goto done;
2142
2143         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
2144         vp = nd.ni_vp;
2145
2146         if (vn_isdisk(vp, &error)) {
2147                 error = swapongeom(td, vp);
2148         } else if (vp->v_type == VREG &&
2149             (vp->v_mount->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_NETWORK) != 0 &&
2150             (error = VOP_GETATTR(vp, &attr, td->td_ucred)) == 0) {
2151                 /*
2152                  * Allow direct swapping to NFS regular files in the same
2153                  * way that nfs_mountroot() sets up diskless swapping.
2154                  */
2155                 error = swaponvp(td, vp, attr.va_size / DEV_BSIZE);
2156         }
2157
2158         if (error)
2159                 vrele(vp);
2160 done:
2161         swdev_syscall_active = 0;
2162         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2163         mtx_unlock(&Giant);
2164         return (error);
2165 }
2166
2167 /*
2168  * Check that the total amount of swap currently configured does not
2169  * exceed half the theoretical maximum.  If it does, print a warning
2170  * message and return -1; otherwise, return 0.
2171  */
2172 static int
2173 swapon_check_swzone(unsigned long npages)
2174 {
2175         unsigned long maxpages;
2176
2177         /* absolute maximum we can handle assuming 100% efficiency */
2178         maxpages = uma_zone_get_max(swap_zone) * SWAP_META_PAGES;
2179
2180         /* recommend using no more than half that amount */
2181         if (npages > maxpages / 2) {
2182                 printf("warning: total configured swap (%lu pages) "
2183                     "exceeds maximum recommended amount (%lu pages).\n",
2184                     npages, maxpages / 2);
2185                 printf("warning: increase kern.maxswzone "
2186                     "or reduce amount of swap.\n");
2187                 return (-1);
2188         }
2189         return (0);
2190 }
2191
2192 static void
2193 swaponsomething(struct vnode *vp, void *id, u_long nblks,
2194     sw_strategy_t *strategy, sw_close_t *close, dev_t dev, int flags)
2195 {
2196         struct swdevt *sp, *tsp;
2197         swblk_t dvbase;
2198         u_long mblocks;
2199
2200         /*
2201          * nblks is in DEV_BSIZE'd chunks, convert to PAGE_SIZE'd chunks.
2202          * First chop nblks off to page-align it, then convert.
2203          *
2204          * sw->sw_nblks is in page-sized chunks now too.
2205          */
2206         nblks &= ~(ctodb(1) - 1);
2207         nblks = dbtoc(nblks);
2208
2209         /*
2210          * If we go beyond this, we get overflows in the radix
2211          * tree bitmap code.
2212          */
2213         mblocks = 0x40000000 / BLIST_META_RADIX;
2214         if (nblks > mblocks) {
2215                 printf(
2216     "WARNING: reducing swap size to maximum of %luMB per unit\n",
2217                     mblocks / 1024 / 1024 * PAGE_SIZE);
2218                 nblks = mblocks;
2219         }
2220
2221         sp = malloc(sizeof *sp, M_VMPGDATA, M_WAITOK | M_ZERO);
2222         sp->sw_vp = vp;
2223         sp->sw_id = id;
2224         sp->sw_dev = dev;
2225         sp->sw_flags = 0;
2226         sp->sw_nblks = nblks;
2227         sp->sw_used = 0;
2228         sp->sw_strategy = strategy;
2229         sp->sw_close = close;
2230         sp->sw_flags = flags;
2231
2232         sp->sw_blist = blist_create(nblks, M_WAITOK);
2233         /*
2234          * Do not free the first two block in order to avoid overwriting
2235          * any bsd label at the front of the partition
2236          */
2237         blist_free(sp->sw_blist, 2, nblks - 2);
2238
2239         dvbase = 0;
2240         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2241         TAILQ_FOREACH(tsp, &swtailq, sw_list) {
2242                 if (tsp->sw_end >= dvbase) {
2243                         /*
2244                          * We put one uncovered page between the devices
2245                          * in order to definitively prevent any cross-device
2246                          * I/O requests
2247                          */
2248                         dvbase = tsp->sw_end + 1;
2249                 }
2250         }
2251         sp->sw_first = dvbase;
2252         sp->sw_end = dvbase + nblks;
2253         TAILQ_INSERT_TAIL(&swtailq, sp, sw_list);
2254         nswapdev++;
2255         swap_pager_avail += nblks;
2256         swap_total += (vm_ooffset_t)nblks * PAGE_SIZE;
2257         swapon_check_swzone(swap_total / PAGE_SIZE);
2258         swp_sizecheck();
2259         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2260 }
2261
2262 /*
2263  * SYSCALL: swapoff(devname)
2264  *
2265  * Disable swapping on the given device.
2266  *
2267  * XXX: Badly designed system call: it should use a device index
2268  * rather than filename as specification.  We keep sw_vp around
2269  * only to make this work.
2270  */
2271 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2272 struct swapoff_args {
2273         char *name;
2274 };
2275 #endif
2276
2277 /*
2278  * MPSAFE
2279  */
2280 /* ARGSUSED */
2281 int
2282 sys_swapoff(struct thread *td, struct swapoff_args *uap)
2283 {
2284         struct vnode *vp;
2285         struct nameidata nd;
2286         struct swdevt *sp;
2287         int error;
2288
2289         error = priv_check(td, PRIV_SWAPOFF);
2290         if (error)
2291                 return (error);
2292
2293         mtx_lock(&Giant);
2294         while (swdev_syscall_active)
2295             tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpoff", 0);
2296         swdev_syscall_active = 1;
2297
2298         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW | AUDITVNODE1, UIO_USERSPACE, uap->name,
2299             td);
2300         error = namei(&nd);
2301         if (error)
2302                 goto done;
2303         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
2304         vp = nd.ni_vp;
2305
2306         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2307         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2308                 if (sp->sw_vp == vp)
2309                         break;
2310         }
2311         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2312         if (sp == NULL) {
2313                 error = EINVAL;
2314                 goto done;
2315         }
2316         error = swapoff_one(sp, td->td_ucred);
2317 done:
2318         swdev_syscall_active = 0;
2319         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2320         mtx_unlock(&Giant);
2321         return (error);
2322 }
2323
2324 static int
2325 swapoff_one(struct swdevt *sp, struct ucred *cred)
2326 {
2327         u_long nblks, dvbase;
2328 #ifdef MAC
2329         int error;
2330 #endif
2331
2332         mtx_assert(&Giant, MA_OWNED);
2333 #ifdef MAC
2334         (void) vn_lock(sp->sw_vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2335         error = mac_system_check_swapoff(cred, sp->sw_vp);
2336         (void) VOP_UNLOCK(sp->sw_vp, 0);
2337         if (error != 0)
2338                 return (error);
2339 #endif
2340         nblks = sp->sw_nblks;
2341
2342         /*
2343          * We can turn off this swap device safely only if the
2344          * available virtual memory in the system will fit the amount
2345          * of data we will have to page back in, plus an epsilon so
2346          * the system doesn't become critically low on swap space.
2347          */
2348         if (cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count + swap_pager_avail <
2349             nblks + nswap_lowat) {
2350                 return (ENOMEM);
2351         }
2352
2353         /*
2354          * Prevent further allocations on this device.
2355          */
2356         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2357         sp->sw_flags |= SW_CLOSING;
2358         for (dvbase = 0; dvbase < sp->sw_end; dvbase += dmmax) {
2359                 swap_pager_avail -= blist_fill(sp->sw_blist,
2360                      dvbase, dmmax);
2361         }
2362         swap_total -= (vm_ooffset_t)nblks * PAGE_SIZE;
2363         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2364
2365         /*
2366          * Page in the contents of the device and close it.
2367          */
2368         swap_pager_swapoff(sp);
2369
2370         sp->sw_close(curthread, sp);
2371         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2372         sp->sw_id = NULL;
2373         TAILQ_REMOVE(&swtailq, sp, sw_list);
2374         nswapdev--;
2375         if (nswapdev == 0) {
2376                 swap_pager_full = 2;
2377                 swap_pager_almost_full = 1;
2378         }
2379         if (swdevhd == sp)
2380                 swdevhd = NULL;
2381         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2382         blist_destroy(sp->sw_blist);
2383         free(sp, M_VMPGDATA);
2384         return (0);
2385 }
2386
2387 void
2388 swapoff_all(void)
2389 {
2390         struct swdevt *sp, *spt;
2391         const char *devname;
2392         int error;
2393
2394         mtx_lock(&Giant);
2395         while (swdev_syscall_active)
2396                 tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpoff", 0);
2397         swdev_syscall_active = 1;
2398
2399         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2400         TAILQ_FOREACH_SAFE(sp, &swtailq, sw_list, spt) {
2401                 mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2402                 if (vn_isdisk(sp->sw_vp, NULL))
2403                         devname = devtoname(sp->sw_vp->v_rdev);
2404                 else
2405                         devname = "[file]";
2406                 error = swapoff_one(sp, thread0.td_ucred);
2407                 if (error != 0) {
2408                         printf("Cannot remove swap device %s (error=%d), "
2409                             "skipping.\n", devname, error);
2410                 } else if (bootverbose) {
2411                         printf("Swap device %s removed.\n", devname);
2412                 }
2413                 mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2414         }
2415         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2416
2417         swdev_syscall_active = 0;
2418         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2419         mtx_unlock(&Giant);
2420 }
2421
2422 void
2423 swap_pager_status(int *total, int *used)
2424 {
2425         struct swdevt *sp;
2426
2427         *total = 0;
2428         *used = 0;
2429         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2430         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2431                 *total += sp->sw_nblks;
2432                 *used += sp->sw_used;
2433         }
2434         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2435 }
2436
2437 int
2438 swap_dev_info(int name, struct xswdev *xs, char *devname, size_t len)
2439 {
2440         struct swdevt *sp;
2441         const char *tmp_devname;
2442         int error, n;
2443
2444         n = 0;
2445         error = ENOENT;
2446         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2447         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2448                 if (n != name) {
2449                         n++;
2450                         continue;
2451                 }
2452                 xs->xsw_version = XSWDEV_VERSION;
2453                 xs->xsw_dev = sp->sw_dev;
2454                 xs->xsw_flags = sp->sw_flags;
2455                 xs->xsw_nblks = sp->sw_nblks;
2456                 xs->xsw_used = sp->sw_used;
2457                 if (devname != NULL) {
2458                         if (vn_isdisk(sp->sw_vp, NULL))
2459                                 tmp_devname = devtoname(sp->sw_vp->v_rdev);
2460                         else
2461                                 tmp_devname = "[file]";
2462                         strncpy(devname, tmp_devname, len);
2463                 }
2464                 error = 0;
2465                 break;
2466         }
2467         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2468         return (error);
2469 }
2470
2471 static int
2472 sysctl_vm_swap_info(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2473 {
2474         struct xswdev xs;
2475         int error;
2476
2477         if (arg2 != 1)                  /* name length */
2478                 return (EINVAL);
2479         error = swap_dev_info(*(int *)arg1, &xs, NULL, 0);
2480         if (error != 0)
2481                 return (error);
2482         error = SYSCTL_OUT(req, &xs, sizeof(xs));
2483         return (error);
2484 }
2485
2486 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, nswapdev, CTLFLAG_RD, &nswapdev, 0,
2487     "Number of swap devices");
2488 SYSCTL_NODE(_vm, OID_AUTO, swap_info, CTLFLAG_RD, sysctl_vm_swap_info,
2489     "Swap statistics by device");
2490
2491 /*
2492  * vmspace_swap_count() - count the approximate swap usage in pages for a
2493  *                        vmspace.
2494  *
2495  *      The map must be locked.
2496  *
2497  *      Swap usage is determined by taking the proportional swap used by
2498  *      VM objects backing the VM map.  To make up for fractional losses,
2499  *      if the VM object has any swap use at all the associated map entries
2500  *      count for at least 1 swap page.
2501  */
2502 long
2503 vmspace_swap_count(struct vmspace *vmspace)
2504 {
2505         vm_map_t map;
2506         vm_map_entry_t cur;
2507         vm_object_t object;
2508         long count, n;
2509
2510         map = &vmspace->vm_map;
2511         count = 0;
2512
2513         for (cur = map->header.next; cur != &map->header; cur = cur->next) {
2514                 if ((cur->eflags & MAP_ENTRY_IS_SUB_MAP) == 0 &&
2515                     (object = cur->object.vm_object) != NULL) {
2516                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2517                         if (object->type == OBJT_SWAP &&
2518                             object->un_pager.swp.swp_bcount != 0) {
2519                                 n = (cur->end - cur->start) / PAGE_SIZE;
2520                                 count += object->un_pager.swp.swp_bcount *
2521                                     SWAP_META_PAGES * n / object->size + 1;
2522                         }
2523                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2524                 }
2525         }
2526         return (count);
2527 }
2528
2529 /*
2530  * GEOM backend
2531  *
2532  * Swapping onto disk devices.
2533  *
2534  */
2535
2536 static g_orphan_t swapgeom_orphan;
2537
2538 static struct g_class g_swap_class = {
2539         .name = "SWAP",
2540         .version = G_VERSION,
2541         .orphan = swapgeom_orphan,
2542 };
2543
2544 DECLARE_GEOM_CLASS(g_swap_class, g_class);
2545
2546
2547 static void
2548 swapgeom_close_ev(void *arg, int flags)
2549 {
2550         struct g_consumer *cp;
2551
2552         cp = arg;
2553         g_access(cp, -1, -1, 0);
2554         g_detach(cp);
2555         g_destroy_consumer(cp);
2556 }
2557
2558 /*
2559  * Add a reference to the g_consumer for an inflight transaction.
2560  */
2561 static void
2562 swapgeom_acquire(struct g_consumer *cp)
2563 {
2564
2565         mtx_assert(&sw_dev_mtx, MA_OWNED);
2566         cp->index++;
2567 }
2568
2569 /*
2570  * Remove a reference from the g_consumer. Post a close event if
2571  * all referneces go away.
2572  */
2573 static void
2574 swapgeom_release(struct g_consumer *cp, struct swdevt *sp)
2575 {
2576
2577         mtx_assert(&sw_dev_mtx, MA_OWNED);
2578         cp->index--;
2579         if (cp->index == 0) {
2580                 if (g_post_event(swapgeom_close_ev, cp, M_NOWAIT, NULL) == 0)
2581                         sp->sw_id = NULL;
2582         }
2583 }
2584
2585 static void
2586 swapgeom_done(struct bio *bp2)
2587 {
2588         struct swdevt *sp;
2589         struct buf *bp;
2590         struct g_consumer *cp;
2591
2592         bp = bp2->bio_caller2;
2593         cp = bp2->bio_from;
2594         bp->b_ioflags = bp2->bio_flags;
2595         if (bp2->bio_error)
2596                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2597         bp->b_resid = bp->b_bcount - bp2->bio_completed;
2598         bp->b_error = bp2->bio_error;
2599         bufdone(bp);
2600         sp = bp2->bio_caller1;
2601         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2602         swapgeom_release(cp, sp);
2603         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2604         g_destroy_bio(bp2);
2605 }
2606
2607 static void
2608 swapgeom_strategy(struct buf *bp, struct swdevt *sp)
2609 {
2610         struct bio *bio;
2611         struct g_consumer *cp;
2612
2613         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2614         cp = sp->sw_id;
2615         if (cp == NULL) {
2616                 mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2617                 bp->b_error = ENXIO;
2618                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2619                 bufdone(bp);
2620                 return;
2621         }
2622         swapgeom_acquire(cp);
2623         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2624         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE)
2625                 bio = g_new_bio();
2626         else
2627                 bio = g_alloc_bio();
2628         if (bio == NULL) {
2629                 mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2630                 swapgeom_release(cp, sp);
2631                 mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2632                 bp->b_error = ENOMEM;
2633                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2634                 bufdone(bp);
2635                 return;
2636         }
2637
2638         bio->bio_caller1 = sp;
2639         bio->bio_caller2 = bp;
2640         bio->bio_cmd = bp->b_iocmd;
2641         bio->bio_offset = (bp->b_blkno - sp->sw_first) * PAGE_SIZE;
2642         bio->bio_length = bp->b_bcount;
2643         bio->bio_done = swapgeom_done;
2644         if ((bp->b_flags & B_UNMAPPED) != 0) {
2645                 bio->bio_ma = bp->b_pages;
2646                 bio->bio_data = unmapped_buf;
2647                 bio->bio_ma_offset = (vm_offset_t)bp->b_offset & PAGE_MASK;
2648                 bio->bio_ma_n = bp->b_npages;
2649                 bio->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
2650         } else {
2651                 bio->bio_data = bp->b_data;
2652                 bio->bio_ma = NULL;
2653         }
2654         g_io_request(bio, cp);
2655         return;
2656 }
2657
2658 static void
2659 swapgeom_orphan(struct g_consumer *cp)
2660 {
2661         struct swdevt *sp;
2662         int destroy;
2663
2664         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2665         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2666                 if (sp->sw_id == cp) {
2667                         sp->sw_flags |= SW_CLOSING;
2668                         break;
2669                 }
2670         }
2671         /*
2672          * Drop reference we were created with. Do directly since we're in a
2673          * special context where we don't have to queue the call to
2674          * swapgeom_close_ev().
2675          */
2676         cp->index--;
2677         destroy = ((sp != NULL) && (cp->index == 0));
2678         if (destroy)
2679                 sp->sw_id = NULL;
2680         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2681         if (destroy)
2682                 swapgeom_close_ev(cp, 0);
2683 }
2684
2685 static void
2686 swapgeom_close(struct thread *td, struct swdevt *sw)
2687 {
2688         struct g_consumer *cp;
2689
2690         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2691         cp = sw->sw_id;
2692         sw->sw_id = NULL;
2693         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2694         /* XXX: direct call when Giant untangled */
2695         if (cp != NULL)
2696                 g_waitfor_event(swapgeom_close_ev, cp, M_WAITOK, NULL);
2697 }
2698
2699
2700 struct swh0h0 {
2701         struct cdev *dev;
2702         struct vnode *vp;
2703         int     error;
2704 };
2705
2706 static void
2707 swapongeom_ev(void *arg, int flags)
2708 {
2709         struct swh0h0 *swh;
2710         struct g_provider *pp;
2711         struct g_consumer *cp;
2712         static struct g_geom *gp;
2713         struct swdevt *sp;
2714         u_long nblks;
2715         int error;
2716
2717         swh = arg;
2718         swh->error = 0;
2719         pp = g_dev_getprovider(swh->dev);
2720         if (pp == NULL) {
2721                 swh->error = ENODEV;
2722                 return;
2723         }
2724         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2725         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2726                 cp = sp->sw_id;
2727                 if (cp != NULL && cp->provider == pp) {
2728                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2729                         swh->error = EBUSY;
2730                         return;
2731                 }
2732         }
2733         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2734         if (gp == NULL)
2735                 gp = g_new_geomf(&g_swap_class, "swap");
2736         cp = g_new_consumer(gp);
2737         cp->index = 1;          /* Number of active I/Os, plus one for being active. */
2738         cp->flags |=  G_CF_DIRECT_SEND | G_CF_DIRECT_RECEIVE;
2739         g_attach(cp, pp);
2740         /*
2741          * XXX: Everytime you think you can improve the margin for
2742          * footshooting, somebody depends on the ability to do so:
2743          * savecore(8) wants to write to our swapdev so we cannot
2744          * set an exclusive count :-(
2745          */
2746         error = g_access(cp, 1, 1, 0);
2747         if (error) {
2748                 g_detach(cp);
2749                 g_destroy_consumer(cp);
2750                 swh->error = error;
2751                 return;
2752         }
2753         nblks = pp->mediasize / DEV_BSIZE;
2754         swaponsomething(swh->vp, cp, nblks, swapgeom_strategy,
2755             swapgeom_close, dev2udev(swh->dev),
2756             (pp->flags & G_PF_ACCEPT_UNMAPPED) != 0 ? SW_UNMAPPED : 0);
2757         swh->error = 0;
2758 }
2759
2760 static int
2761 swapongeom(struct thread *td, struct vnode *vp)
2762 {
2763         int error;
2764         struct swh0h0 swh;
2765
2766         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2767
2768         swh.dev = vp->v_rdev;
2769         swh.vp = vp;
2770         swh.error = 0;
2771         /* XXX: direct call when Giant untangled */
2772         error = g_waitfor_event(swapongeom_ev, &swh, M_WAITOK, NULL);
2773         if (!error)
2774                 error = swh.error;
2775         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2776         return (error);
2777 }
2778
2779 /*
2780  * VNODE backend
2781  *
2782  * This is used mainly for network filesystem (read: probably only tested
2783  * with NFS) swapfiles.
2784  *
2785  */
2786
2787 static void
2788 swapdev_strategy(struct buf *bp, struct swdevt *sp)
2789 {
2790         struct vnode *vp2;
2791
2792         bp->b_blkno = ctodb(bp->b_blkno - sp->sw_first);
2793
2794         vp2 = sp->sw_id;
2795         vhold(vp2);
2796         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE) {
2797                 if (bp->b_bufobj)
2798                         bufobj_wdrop(bp->b_bufobj);
2799                 bufobj_wref(&vp2->v_bufobj);
2800         }
2801         if (bp->b_bufobj != &vp2->v_bufobj)
2802                 bp->b_bufobj = &vp2->v_bufobj;
2803         bp->b_vp = vp2;
2804         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
2805         bstrategy(bp);
2806         return;
2807 }
2808
2809 static void
2810 swapdev_close(struct thread *td, struct swdevt *sp)
2811 {
2812
2813         VOP_CLOSE(sp->sw_vp, FREAD | FWRITE, td->td_ucred, td);
2814         vrele(sp->sw_vp);
2815 }
2816
2817
2818 static int
2819 swaponvp(struct thread *td, struct vnode *vp, u_long nblks)
2820 {
2821         struct swdevt *sp;
2822         int error;
2823
2824         if (nblks == 0)
2825                 return (ENXIO);
2826         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2827         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2828                 if (sp->sw_id == vp) {
2829                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2830                         return (EBUSY);
2831                 }
2832         }
2833         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2834
2835         (void) vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2836 #ifdef MAC
2837         error = mac_system_check_swapon(td->td_ucred, vp);
2838         if (error == 0)
2839 #endif
2840                 error = VOP_OPEN(vp, FREAD | FWRITE, td->td_ucred, td, NULL);
2841         (void) VOP_UNLOCK(vp, 0);
2842         if (error)
2843                 return (error);
2844
2845         swaponsomething(vp, vp, nblks, swapdev_strategy, swapdev_close,
2846             NODEV, 0);
2847         return (0);
2848 }