]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/vm/swap_pager.c
Update Makefiles and other build glue for llvm/clang 3.7.0, as of trunk
[FreeBSD/FreeBSD.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 = vm_cnt.v_page_count - vm_cnt.v_free_reserved - vm_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 int sysctl_swap_async_max(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
332 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, swap_async_max, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
333     NULL, 0, sysctl_swap_async_max, "I", "Maximum running async swap ops");
334
335 static struct swblock **swhash;
336 static int swhash_mask;
337 static struct mtx swhash_mtx;
338
339 static struct sx sw_alloc_sx;
340
341 /*
342  * "named" and "unnamed" anon region objects.  Try to reduce the overhead
343  * of searching a named list by hashing it just a little.
344  */
345
346 #define NOBJLISTS               8
347
348 #define NOBJLIST(handle)        \
349         (&swap_pager_object_list[((int)(intptr_t)handle >> 4) & (NOBJLISTS-1)])
350
351 static struct mtx sw_alloc_mtx; /* protect list manipulation */
352 static struct pagerlst  swap_pager_object_list[NOBJLISTS];
353 static uma_zone_t       swap_zone;
354
355 /*
356  * pagerops for OBJT_SWAP - "swap pager".  Some ops are also global procedure
357  * calls hooked from other parts of the VM system and do not appear here.
358  * (see vm/swap_pager.h).
359  */
360 static vm_object_t
361                 swap_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size,
362                     vm_prot_t prot, vm_ooffset_t offset, struct ucred *);
363 static void     swap_pager_dealloc(vm_object_t object);
364 static int      swap_pager_getpages(vm_object_t, vm_page_t *, int, int);
365 static int      swap_pager_getpages_async(vm_object_t, vm_page_t *, int, int,
366     pgo_getpages_iodone_t, void *);
367 static void     swap_pager_putpages(vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *);
368 static boolean_t
369                 swap_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before, int *after);
370 static void     swap_pager_init(void);
371 static void     swap_pager_unswapped(vm_page_t);
372 static void     swap_pager_swapoff(struct swdevt *sp);
373
374 struct pagerops swappagerops = {
375         .pgo_init =     swap_pager_init,        /* early system initialization of pager */
376         .pgo_alloc =    swap_pager_alloc,       /* allocate an OBJT_SWAP object         */
377         .pgo_dealloc =  swap_pager_dealloc,     /* deallocate an OBJT_SWAP object       */
378         .pgo_getpages = swap_pager_getpages,    /* pagein                               */
379         .pgo_getpages_async = swap_pager_getpages_async, /* pagein (async)              */
380         .pgo_putpages = swap_pager_putpages,    /* pageout                              */
381         .pgo_haspage =  swap_pager_haspage,     /* get backing store status for page    */
382         .pgo_pageunswapped = swap_pager_unswapped,      /* remove swap related to page          */
383 };
384
385 /*
386  * dmmax is in page-sized chunks with the new swap system.  It was
387  * dev-bsized chunks in the old.  dmmax is always a power of 2.
388  *
389  * swap_*() routines are externally accessible.  swp_*() routines are
390  * internal.
391  */
392 static int dmmax;
393 static int nswap_lowat = 128;   /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
394 static int nswap_hiwat = 512;   /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
395
396 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, dmmax,
397         CTLFLAG_RD, &dmmax, 0, "Maximum size of a swap block");
398
399 static void     swp_sizecheck(void);
400 static void     swp_pager_async_iodone(struct buf *bp);
401 static int      swapongeom(struct thread *, struct vnode *);
402 static int      swaponvp(struct thread *, struct vnode *, u_long);
403 static int      swapoff_one(struct swdevt *sp, struct ucred *cred);
404
405 /*
406  * Swap bitmap functions
407  */
408 static void     swp_pager_freeswapspace(daddr_t blk, int npages);
409 static daddr_t  swp_pager_getswapspace(int npages);
410
411 /*
412  * Metadata functions
413  */
414 static struct swblock **swp_pager_hash(vm_object_t object, vm_pindex_t index);
415 static void swp_pager_meta_build(vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
416 static void swp_pager_meta_free(vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
417 static void swp_pager_meta_free_all(vm_object_t);
418 static daddr_t swp_pager_meta_ctl(vm_object_t, vm_pindex_t, int);
419
420 static void
421 swp_pager_free_nrpage(vm_page_t m)
422 {
423
424         vm_page_lock(m);
425         if (m->wire_count == 0)
426                 vm_page_free(m);
427         vm_page_unlock(m);
428 }
429
430 /*
431  * SWP_SIZECHECK() -    update swap_pager_full indication
432  *
433  *      update the swap_pager_almost_full indication and warn when we are
434  *      about to run out of swap space, using lowat/hiwat hysteresis.
435  *
436  *      Clear swap_pager_full ( task killing ) indication when lowat is met.
437  *
438  *      No restrictions on call
439  *      This routine may not block.
440  */
441 static void
442 swp_sizecheck(void)
443 {
444
445         if (swap_pager_avail < nswap_lowat) {
446                 if (swap_pager_almost_full == 0) {
447                         printf("swap_pager: out of swap space\n");
448                         swap_pager_almost_full = 1;
449                 }
450         } else {
451                 swap_pager_full = 0;
452                 if (swap_pager_avail > nswap_hiwat)
453                         swap_pager_almost_full = 0;
454         }
455 }
456
457 /*
458  * SWP_PAGER_HASH() -   hash swap meta data
459  *
460  *      This is an helper function which hashes the swapblk given
461  *      the object and page index.  It returns a pointer to a pointer
462  *      to the object, or a pointer to a NULL pointer if it could not
463  *      find a swapblk.
464  */
465 static struct swblock **
466 swp_pager_hash(vm_object_t object, vm_pindex_t index)
467 {
468         struct swblock **pswap;
469         struct swblock *swap;
470
471         index &= ~(vm_pindex_t)SWAP_META_MASK;
472         pswap = &swhash[(index ^ (int)(intptr_t)object) & swhash_mask];
473         while ((swap = *pswap) != NULL) {
474                 if (swap->swb_object == object &&
475                     swap->swb_index == index
476                 ) {
477                         break;
478                 }
479                 pswap = &swap->swb_hnext;
480         }
481         return (pswap);
482 }
483
484 /*
485  * SWAP_PAGER_INIT() -  initialize the swap pager!
486  *
487  *      Expected to be started from system init.  NOTE:  This code is run
488  *      before much else so be careful what you depend on.  Most of the VM
489  *      system has yet to be initialized at this point.
490  */
491 static void
492 swap_pager_init(void)
493 {
494         /*
495          * Initialize object lists
496          */
497         int i;
498
499         for (i = 0; i < NOBJLISTS; ++i)
500                 TAILQ_INIT(&swap_pager_object_list[i]);
501         mtx_init(&sw_alloc_mtx, "swap_pager list", NULL, MTX_DEF);
502         mtx_init(&sw_dev_mtx, "swapdev", NULL, MTX_DEF);
503
504         /*
505          * Device Stripe, in PAGE_SIZE'd blocks
506          */
507         dmmax = SWB_NPAGES * 2;
508 }
509
510 /*
511  * SWAP_PAGER_SWAP_INIT() - swap pager initialization from pageout process
512  *
513  *      Expected to be started from pageout process once, prior to entering
514  *      its main loop.
515  */
516 void
517 swap_pager_swap_init(void)
518 {
519         unsigned long n, n2;
520
521         /*
522          * Number of in-transit swap bp operations.  Don't
523          * exhaust the pbufs completely.  Make sure we
524          * initialize workable values (0 will work for hysteresis
525          * but it isn't very efficient).
526          *
527          * The nsw_cluster_max is constrained by the bp->b_pages[]
528          * array (MAXPHYS/PAGE_SIZE) and our locally defined
529          * MAX_PAGEOUT_CLUSTER.   Also be aware that swap ops are
530          * constrained by the swap device interleave stripe size.
531          *
532          * Currently we hardwire nsw_wcount_async to 4.  This limit is
533          * designed to prevent other I/O from having high latencies due to
534          * our pageout I/O.  The value 4 works well for one or two active swap
535          * devices but is probably a little low if you have more.  Even so,
536          * a higher value would probably generate only a limited improvement
537          * with three or four active swap devices since the system does not
538          * typically have to pageout at extreme bandwidths.   We will want
539          * at least 2 per swap devices, and 4 is a pretty good value if you
540          * have one NFS swap device due to the command/ack latency over NFS.
541          * So it all works out pretty well.
542          */
543         nsw_cluster_max = min((MAXPHYS/PAGE_SIZE), MAX_PAGEOUT_CLUSTER);
544
545         mtx_lock(&pbuf_mtx);
546         nsw_rcount = (nswbuf + 1) / 2;
547         nsw_wcount_sync = (nswbuf + 3) / 4;
548         nsw_wcount_async = 4;
549         nsw_wcount_async_max = nsw_wcount_async;
550         mtx_unlock(&pbuf_mtx);
551
552         /*
553          * Initialize our zone.  Right now I'm just guessing on the number
554          * we need based on the number of pages in the system.  Each swblock
555          * can hold 32 pages, so this is probably overkill.  This reservation
556          * is typically limited to around 32MB by default.
557          */
558         n = vm_cnt.v_page_count / 2;
559         if (maxswzone && n > maxswzone / sizeof(struct swblock))
560                 n = maxswzone / sizeof(struct swblock);
561         n2 = n;
562         swap_zone = uma_zcreate("SWAPMETA", sizeof(struct swblock), NULL, NULL,
563             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE | UMA_ZONE_VM);
564         if (swap_zone == NULL)
565                 panic("failed to create swap_zone.");
566         do {
567                 if (uma_zone_reserve_kva(swap_zone, n))
568                         break;
569                 /*
570                  * if the allocation failed, try a zone two thirds the
571                  * size of the previous attempt.
572                  */
573                 n -= ((n + 2) / 3);
574         } while (n > 0);
575         if (n2 != n)
576                 printf("Swap zone entries reduced from %lu to %lu.\n", n2, n);
577         swap_maxpages = n * SWAP_META_PAGES;
578         swzone = n * sizeof(struct swblock);
579         n2 = n;
580
581         /*
582          * Initialize our meta-data hash table.  The swapper does not need to
583          * be quite as efficient as the VM system, so we do not use an
584          * oversized hash table.
585          *
586          *      n:              size of hash table, must be power of 2
587          *      swhash_mask:    hash table index mask
588          */
589         for (n = 1; n < n2 / 8; n *= 2)
590                 ;
591         swhash = malloc(sizeof(struct swblock *) * n, M_VMPGDATA, M_WAITOK | M_ZERO);
592         swhash_mask = n - 1;
593         mtx_init(&swhash_mtx, "swap_pager swhash", NULL, MTX_DEF);
594 }
595
596 /*
597  * SWAP_PAGER_ALLOC() - allocate a new OBJT_SWAP VM object and instantiate
598  *                      its metadata structures.
599  *
600  *      This routine is called from the mmap and fork code to create a new
601  *      OBJT_SWAP object.  We do this by creating an OBJT_DEFAULT object
602  *      and then converting it with swp_pager_meta_build().
603  *
604  *      This routine may block in vm_object_allocate() and create a named
605  *      object lookup race, so we must interlock.
606  *
607  * MPSAFE
608  */
609 static vm_object_t
610 swap_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size, vm_prot_t prot,
611     vm_ooffset_t offset, struct ucred *cred)
612 {
613         vm_object_t object;
614         vm_pindex_t pindex;
615
616         pindex = OFF_TO_IDX(offset + PAGE_MASK + size);
617         if (handle) {
618                 mtx_lock(&Giant);
619                 /*
620                  * Reference existing named region or allocate new one.  There
621                  * should not be a race here against swp_pager_meta_build()
622                  * as called from vm_page_remove() in regards to the lookup
623                  * of the handle.
624                  */
625                 sx_xlock(&sw_alloc_sx);
626                 object = vm_pager_object_lookup(NOBJLIST(handle), handle);
627                 if (object == NULL) {
628                         if (cred != NULL) {
629                                 if (!swap_reserve_by_cred(size, cred)) {
630                                         sx_xunlock(&sw_alloc_sx);
631                                         mtx_unlock(&Giant);
632                                         return (NULL);
633                                 }
634                                 crhold(cred);
635                         }
636                         object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, pindex);
637                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
638                         object->handle = handle;
639                         if (cred != NULL) {
640                                 object->cred = cred;
641                                 object->charge = size;
642                         }
643                         swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
644                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
645                 }
646                 sx_xunlock(&sw_alloc_sx);
647                 mtx_unlock(&Giant);
648         } else {
649                 if (cred != NULL) {
650                         if (!swap_reserve_by_cred(size, cred))
651                                 return (NULL);
652                         crhold(cred);
653                 }
654                 object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, pindex);
655                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
656                 if (cred != NULL) {
657                         object->cred = cred;
658                         object->charge = size;
659                 }
660                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
661                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
662         }
663         return (object);
664 }
665
666 /*
667  * SWAP_PAGER_DEALLOC() -       remove swap metadata from object
668  *
669  *      The swap backing for the object is destroyed.  The code is
670  *      designed such that we can reinstantiate it later, but this
671  *      routine is typically called only when the entire object is
672  *      about to be destroyed.
673  *
674  *      The object must be locked.
675  */
676 static void
677 swap_pager_dealloc(vm_object_t object)
678 {
679
680         /*
681          * Remove from list right away so lookups will fail if we block for
682          * pageout completion.
683          */
684         if (object->handle != NULL) {
685                 mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
686                 TAILQ_REMOVE(NOBJLIST(object->handle), object, pager_object_list);
687                 mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
688         }
689
690         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
691         vm_object_pip_wait(object, "swpdea");
692
693         /*
694          * Free all remaining metadata.  We only bother to free it from
695          * the swap meta data.  We do not attempt to free swapblk's still
696          * associated with vm_page_t's for this object.  We do not care
697          * if paging is still in progress on some objects.
698          */
699         swp_pager_meta_free_all(object);
700         object->handle = NULL;
701         object->type = OBJT_DEAD;
702 }
703
704 /************************************************************************
705  *                      SWAP PAGER BITMAP ROUTINES                      *
706  ************************************************************************/
707
708 /*
709  * SWP_PAGER_GETSWAPSPACE() -   allocate raw swap space
710  *
711  *      Allocate swap for the requested number of pages.  The starting
712  *      swap block number (a page index) is returned or SWAPBLK_NONE
713  *      if the allocation failed.
714  *
715  *      Also has the side effect of advising that somebody made a mistake
716  *      when they configured swap and didn't configure enough.
717  *
718  *      This routine may not sleep.
719  *
720  *      We allocate in round-robin fashion from the configured devices.
721  */
722 static daddr_t
723 swp_pager_getswapspace(int npages)
724 {
725         daddr_t blk;
726         struct swdevt *sp;
727         int i;
728
729         blk = SWAPBLK_NONE;
730         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
731         sp = swdevhd;
732         for (i = 0; i < nswapdev; i++) {
733                 if (sp == NULL)
734                         sp = TAILQ_FIRST(&swtailq);
735                 if (!(sp->sw_flags & SW_CLOSING)) {
736                         blk = blist_alloc(sp->sw_blist, npages);
737                         if (blk != SWAPBLK_NONE) {
738                                 blk += sp->sw_first;
739                                 sp->sw_used += npages;
740                                 swap_pager_avail -= npages;
741                                 swp_sizecheck();
742                                 swdevhd = TAILQ_NEXT(sp, sw_list);
743                                 goto done;
744                         }
745                 }
746                 sp = TAILQ_NEXT(sp, sw_list);
747         }
748         if (swap_pager_full != 2) {
749                 printf("swap_pager_getswapspace(%d): failed\n", npages);
750                 swap_pager_full = 2;
751                 swap_pager_almost_full = 1;
752         }
753         swdevhd = NULL;
754 done:
755         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
756         return (blk);
757 }
758
759 static int
760 swp_pager_isondev(daddr_t blk, struct swdevt *sp)
761 {
762
763         return (blk >= sp->sw_first && blk < sp->sw_end);
764 }
765
766 static void
767 swp_pager_strategy(struct buf *bp)
768 {
769         struct swdevt *sp;
770
771         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
772         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
773                 if (bp->b_blkno >= sp->sw_first && bp->b_blkno < sp->sw_end) {
774                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
775                         if ((sp->sw_flags & SW_UNMAPPED) != 0 &&
776                             unmapped_buf_allowed) {
777                                 bp->b_kvaalloc = bp->b_data;
778                                 bp->b_data = unmapped_buf;
779                                 bp->b_kvabase = unmapped_buf;
780                                 bp->b_offset = 0;
781                                 bp->b_flags |= B_UNMAPPED;
782                         } else {
783                                 pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_data,
784                                     &bp->b_pages[0], bp->b_bcount / PAGE_SIZE);
785                         }
786                         sp->sw_strategy(bp, sp);
787                         return;
788                 }
789         }
790         panic("Swapdev not found");
791 }
792
793
794 /*
795  * SWP_PAGER_FREESWAPSPACE() -  free raw swap space
796  *
797  *      This routine returns the specified swap blocks back to the bitmap.
798  *
799  *      This routine may not sleep.
800  */
801 static void
802 swp_pager_freeswapspace(daddr_t blk, int npages)
803 {
804         struct swdevt *sp;
805
806         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
807         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
808                 if (blk >= sp->sw_first && blk < sp->sw_end) {
809                         sp->sw_used -= npages;
810                         /*
811                          * If we are attempting to stop swapping on
812                          * this device, we don't want to mark any
813                          * blocks free lest they be reused.
814                          */
815                         if ((sp->sw_flags & SW_CLOSING) == 0) {
816                                 blist_free(sp->sw_blist, blk - sp->sw_first,
817                                     npages);
818                                 swap_pager_avail += npages;
819                                 swp_sizecheck();
820                         }
821                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
822                         return;
823                 }
824         }
825         panic("Swapdev not found");
826 }
827
828 /*
829  * SWAP_PAGER_FREESPACE() -     frees swap blocks associated with a page
830  *                              range within an object.
831  *
832  *      This is a globally accessible routine.
833  *
834  *      This routine removes swapblk assignments from swap metadata.
835  *
836  *      The external callers of this routine typically have already destroyed
837  *      or renamed vm_page_t's associated with this range in the object so
838  *      we should be ok.
839  *
840  *      The object must be locked.
841  */
842 void
843 swap_pager_freespace(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_size_t size)
844 {
845
846         swp_pager_meta_free(object, start, size);
847 }
848
849 /*
850  * SWAP_PAGER_RESERVE() - reserve swap blocks in object
851  *
852  *      Assigns swap blocks to the specified range within the object.  The
853  *      swap blocks are not zeroed.  Any previous swap assignment is destroyed.
854  *
855  *      Returns 0 on success, -1 on failure.
856  */
857 int
858 swap_pager_reserve(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_size_t size)
859 {
860         int n = 0;
861         daddr_t blk = SWAPBLK_NONE;
862         vm_pindex_t beg = start;        /* save start index */
863
864         VM_OBJECT_WLOCK(object);
865         while (size) {
866                 if (n == 0) {
867                         n = BLIST_MAX_ALLOC;
868                         while ((blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE) {
869                                 n >>= 1;
870                                 if (n == 0) {
871                                         swp_pager_meta_free(object, beg, start - beg);
872                                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
873                                         return (-1);
874                                 }
875                         }
876                 }
877                 swp_pager_meta_build(object, start, blk);
878                 --size;
879                 ++start;
880                 ++blk;
881                 --n;
882         }
883         swp_pager_meta_free(object, start, n);
884         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
885         return (0);
886 }
887
888 /*
889  * SWAP_PAGER_COPY() -  copy blocks from source pager to destination pager
890  *                      and destroy the source.
891  *
892  *      Copy any valid swapblks from the source to the destination.  In
893  *      cases where both the source and destination have a valid swapblk,
894  *      we keep the destination's.
895  *
896  *      This routine is allowed to sleep.  It may sleep allocating metadata
897  *      indirectly through swp_pager_meta_build() or if paging is still in
898  *      progress on the source.
899  *
900  *      The source object contains no vm_page_t's (which is just as well)
901  *
902  *      The source object is of type OBJT_SWAP.
903  *
904  *      The source and destination objects must be locked.
905  *      Both object locks may temporarily be released.
906  */
907 void
908 swap_pager_copy(vm_object_t srcobject, vm_object_t dstobject,
909     vm_pindex_t offset, int destroysource)
910 {
911         vm_pindex_t i;
912
913         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(srcobject);
914         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(dstobject);
915
916         /*
917          * If destroysource is set, we remove the source object from the
918          * swap_pager internal queue now.
919          */
920         if (destroysource) {
921                 if (srcobject->handle != NULL) {
922                         mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
923                         TAILQ_REMOVE(
924                             NOBJLIST(srcobject->handle),
925                             srcobject,
926                             pager_object_list
927                         );
928                         mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
929                 }
930         }
931
932         /*
933          * transfer source to destination.
934          */
935         for (i = 0; i < dstobject->size; ++i) {
936                 daddr_t dstaddr;
937
938                 /*
939                  * Locate (without changing) the swapblk on the destination,
940                  * unless it is invalid in which case free it silently, or
941                  * if the destination is a resident page, in which case the
942                  * source is thrown away.
943                  */
944                 dstaddr = swp_pager_meta_ctl(dstobject, i, 0);
945
946                 if (dstaddr == SWAPBLK_NONE) {
947                         /*
948                          * Destination has no swapblk and is not resident,
949                          * copy source.
950                          */
951                         daddr_t srcaddr;
952
953                         srcaddr = swp_pager_meta_ctl(
954                             srcobject,
955                             i + offset,
956                             SWM_POP
957                         );
958
959                         if (srcaddr != SWAPBLK_NONE) {
960                                 /*
961                                  * swp_pager_meta_build() can sleep.
962                                  */
963                                 vm_object_pip_add(srcobject, 1);
964                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(srcobject);
965                                 vm_object_pip_add(dstobject, 1);
966                                 swp_pager_meta_build(dstobject, i, srcaddr);
967                                 vm_object_pip_wakeup(dstobject);
968                                 VM_OBJECT_WLOCK(srcobject);
969                                 vm_object_pip_wakeup(srcobject);
970                         }
971                 } else {
972                         /*
973                          * Destination has valid swapblk or it is represented
974                          * by a resident page.  We destroy the sourceblock.
975                          */
976
977                         swp_pager_meta_ctl(srcobject, i + offset, SWM_FREE);
978                 }
979         }
980
981         /*
982          * Free left over swap blocks in source.
983          *
984          * We have to revert the type to OBJT_DEFAULT so we do not accidently
985          * double-remove the object from the swap queues.
986          */
987         if (destroysource) {
988                 swp_pager_meta_free_all(srcobject);
989                 /*
990                  * Reverting the type is not necessary, the caller is going
991                  * to destroy srcobject directly, but I'm doing it here
992                  * for consistency since we've removed the object from its
993                  * queues.
994                  */
995                 srcobject->type = OBJT_DEFAULT;
996         }
997 }
998
999 /*
1000  * SWAP_PAGER_HASPAGE() -       determine if we have good backing store for
1001  *                              the requested page.
1002  *
1003  *      We determine whether good backing store exists for the requested
1004  *      page and return TRUE if it does, FALSE if it doesn't.
1005  *
1006  *      If TRUE, we also try to determine how much valid, contiguous backing
1007  *      store exists before and after the requested page within a reasonable
1008  *      distance.  We do not try to restrict it to the swap device stripe
1009  *      (that is handled in getpages/putpages).  It probably isn't worth
1010  *      doing here.
1011  */
1012 static boolean_t
1013 swap_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before, int *after)
1014 {
1015         daddr_t blk0;
1016
1017         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
1018         /*
1019          * do we have good backing store at the requested index ?
1020          */
1021         blk0 = swp_pager_meta_ctl(object, pindex, 0);
1022
1023         if (blk0 == SWAPBLK_NONE) {
1024                 if (before)
1025                         *before = 0;
1026                 if (after)
1027                         *after = 0;
1028                 return (FALSE);
1029         }
1030
1031         /*
1032          * find backwards-looking contiguous good backing store
1033          */
1034         if (before != NULL) {
1035                 int i;
1036
1037                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
1038                         daddr_t blk;
1039
1040                         if (i > pindex)
1041                                 break;
1042                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex - i, 0);
1043                         if (blk != blk0 - i)
1044                                 break;
1045                 }
1046                 *before = (i - 1);
1047         }
1048
1049         /*
1050          * find forward-looking contiguous good backing store
1051          */
1052         if (after != NULL) {
1053                 int i;
1054
1055                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
1056                         daddr_t blk;
1057
1058                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex + i, 0);
1059                         if (blk != blk0 + i)
1060                                 break;
1061                 }
1062                 *after = (i - 1);
1063         }
1064         return (TRUE);
1065 }
1066
1067 /*
1068  * SWAP_PAGER_PAGE_UNSWAPPED() - remove swap backing store related to page
1069  *
1070  *      This removes any associated swap backing store, whether valid or
1071  *      not, from the page.
1072  *
1073  *      This routine is typically called when a page is made dirty, at
1074  *      which point any associated swap can be freed.  MADV_FREE also
1075  *      calls us in a special-case situation
1076  *
1077  *      NOTE!!!  If the page is clean and the swap was valid, the caller
1078  *      should make the page dirty before calling this routine.  This routine
1079  *      does NOT change the m->dirty status of the page.  Also: MADV_FREE
1080  *      depends on it.
1081  *
1082  *      This routine may not sleep.
1083  *
1084  *      The object containing the page must be locked.
1085  */
1086 static void
1087 swap_pager_unswapped(vm_page_t m)
1088 {
1089
1090         swp_pager_meta_ctl(m->object, m->pindex, SWM_FREE);
1091 }
1092
1093 /*
1094  * SWAP_PAGER_GETPAGES() - bring pages in from swap
1095  *
1096  *      Attempt to retrieve (m, count) pages from backing store, but make
1097  *      sure we retrieve at least m[reqpage].  We try to load in as large
1098  *      a chunk surrounding m[reqpage] as is contiguous in swap and which
1099  *      belongs to the same object.
1100  *
1101  *      The code is designed for asynchronous operation and
1102  *      immediate-notification of 'reqpage' but tends not to be
1103  *      used that way.  Please do not optimize-out this algorithmic
1104  *      feature, I intend to improve on it in the future.
1105  *
1106  *      The parent has a single vm_object_pip_add() reference prior to
1107  *      calling us and we should return with the same.
1108  *
1109  *      The parent has BUSY'd the pages.  We should return with 'm'
1110  *      left busy, but the others adjusted.
1111  */
1112 static int
1113 swap_pager_getpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count, int reqpage)
1114 {
1115         struct buf *bp;
1116         vm_page_t mreq;
1117         int i;
1118         int j;
1119         daddr_t blk;
1120
1121         mreq = m[reqpage];
1122
1123         KASSERT(mreq->object == object,
1124             ("swap_pager_getpages: object mismatch %p/%p",
1125             object, mreq->object));
1126
1127         /*
1128          * Calculate range to retrieve.  The pages have already been assigned
1129          * their swapblks.  We require a *contiguous* range but we know it to
1130          * not span devices.   If we do not supply it, bad things
1131          * happen.  Note that blk, iblk & jblk can be SWAPBLK_NONE, but the
1132          * loops are set up such that the case(s) are handled implicitly.
1133          *
1134          * The swp_*() calls must be made with the object locked.
1135          */
1136         blk = swp_pager_meta_ctl(mreq->object, mreq->pindex, 0);
1137
1138         for (i = reqpage - 1; i >= 0; --i) {
1139                 daddr_t iblk;
1140
1141                 iblk = swp_pager_meta_ctl(m[i]->object, m[i]->pindex, 0);
1142                 if (blk != iblk + (reqpage - i))
1143                         break;
1144         }
1145         ++i;
1146
1147         for (j = reqpage + 1; j < count; ++j) {
1148                 daddr_t jblk;
1149
1150                 jblk = swp_pager_meta_ctl(m[j]->object, m[j]->pindex, 0);
1151                 if (blk != jblk - (j - reqpage))
1152                         break;
1153         }
1154
1155         /*
1156          * free pages outside our collection range.   Note: we never free
1157          * mreq, it must remain busy throughout.
1158          */
1159         if (0 < i || j < count) {
1160                 int k;
1161
1162                 for (k = 0; k < i; ++k)
1163                         swp_pager_free_nrpage(m[k]);
1164                 for (k = j; k < count; ++k)
1165                         swp_pager_free_nrpage(m[k]);
1166         }
1167
1168         /*
1169          * Return VM_PAGER_FAIL if we have nothing to do.  Return mreq
1170          * still busy, but the others unbusied.
1171          */
1172         if (blk == SWAPBLK_NONE)
1173                 return (VM_PAGER_FAIL);
1174
1175         /*
1176          * Getpbuf() can sleep.
1177          */
1178         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1179         /*
1180          * Get a swap buffer header to perform the IO
1181          */
1182         bp = getpbuf(&nsw_rcount);
1183         bp->b_flags |= B_PAGING;
1184
1185         bp->b_iocmd = BIO_READ;
1186         bp->b_iodone = swp_pager_async_iodone;
1187         bp->b_rcred = crhold(thread0.td_ucred);
1188         bp->b_wcred = crhold(thread0.td_ucred);
1189         bp->b_blkno = blk - (reqpage - i);
1190         bp->b_bcount = PAGE_SIZE * (j - i);
1191         bp->b_bufsize = PAGE_SIZE * (j - i);
1192         bp->b_pager.pg_reqpage = reqpage - i;
1193
1194         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1195         {
1196                 int k;
1197
1198                 for (k = i; k < j; ++k) {
1199                         bp->b_pages[k - i] = m[k];
1200                         m[k]->oflags |= VPO_SWAPINPROG;
1201                 }
1202         }
1203         bp->b_npages = j - i;
1204
1205         PCPU_INC(cnt.v_swapin);
1206         PCPU_ADD(cnt.v_swappgsin, bp->b_npages);
1207
1208         /*
1209          * We still hold the lock on mreq, and our automatic completion routine
1210          * does not remove it.
1211          */
1212         vm_object_pip_add(object, bp->b_npages);
1213         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1214
1215         /*
1216          * perform the I/O.  NOTE!!!  bp cannot be considered valid after
1217          * this point because we automatically release it on completion.
1218          * Instead, we look at the one page we are interested in which we
1219          * still hold a lock on even through the I/O completion.
1220          *
1221          * The other pages in our m[] array are also released on completion,
1222          * so we cannot assume they are valid anymore either.
1223          *
1224          * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1225          */
1226         BUF_KERNPROC(bp);
1227         swp_pager_strategy(bp);
1228
1229         /*
1230          * wait for the page we want to complete.  VPO_SWAPINPROG is always
1231          * cleared on completion.  If an I/O error occurs, SWAPBLK_NONE
1232          * is set in the meta-data.
1233          */
1234         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1235         while ((mreq->oflags & VPO_SWAPINPROG) != 0) {
1236                 mreq->oflags |= VPO_SWAPSLEEP;
1237                 PCPU_INC(cnt.v_intrans);
1238                 if (VM_OBJECT_SLEEP(object, &object->paging_in_progress, PSWP,
1239                     "swread", hz * 20)) {
1240                         printf(
1241 "swap_pager: indefinite wait buffer: bufobj: %p, blkno: %jd, size: %ld\n",
1242                             bp->b_bufobj, (intmax_t)bp->b_blkno, bp->b_bcount);
1243                 }
1244         }
1245
1246         /*
1247          * mreq is left busied after completion, but all the other pages
1248          * are freed.  If we had an unrecoverable read error the page will
1249          * not be valid.
1250          */
1251         if (mreq->valid != VM_PAGE_BITS_ALL) {
1252                 return (VM_PAGER_ERROR);
1253         } else {
1254                 return (VM_PAGER_OK);
1255         }
1256
1257         /*
1258          * A final note: in a low swap situation, we cannot deallocate swap
1259          * and mark a page dirty here because the caller is likely to mark
1260          * the page clean when we return, causing the page to possibly revert
1261          * to all-zero's later.
1262          */
1263 }
1264
1265 /*
1266  *      swap_pager_getpages_async():
1267  *
1268  *      Right now this is emulation of asynchronous operation on top of
1269  *      swap_pager_getpages().
1270  */
1271 static int
1272 swap_pager_getpages_async(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
1273     int reqpage, pgo_getpages_iodone_t iodone, void *arg)
1274 {
1275         int r, error;
1276
1277         r = swap_pager_getpages(object, m, count, reqpage);
1278         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1279         switch (r) {
1280         case VM_PAGER_OK:
1281                 error = 0;
1282                 break;
1283         case VM_PAGER_ERROR:
1284                 error = EIO;
1285                 break;
1286         case VM_PAGER_FAIL:
1287                 error = EINVAL;
1288                 break;
1289         default:
1290                 panic("unhandled swap_pager_getpages() error %d", r);
1291         }
1292         (iodone)(arg, m, count, error);
1293         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1294
1295         return (r);
1296 }
1297
1298 /*
1299  *      swap_pager_putpages:
1300  *
1301  *      Assign swap (if necessary) and initiate I/O on the specified pages.
1302  *
1303  *      We support both OBJT_DEFAULT and OBJT_SWAP objects.  DEFAULT objects
1304  *      are automatically converted to SWAP objects.
1305  *
1306  *      In a low memory situation we may block in VOP_STRATEGY(), but the new
1307  *      vm_page reservation system coupled with properly written VFS devices
1308  *      should ensure that no low-memory deadlock occurs.  This is an area
1309  *      which needs work.
1310  *
1311  *      The parent has N vm_object_pip_add() references prior to
1312  *      calling us and will remove references for rtvals[] that are
1313  *      not set to VM_PAGER_PEND.  We need to remove the rest on I/O
1314  *      completion.
1315  *
1316  *      The parent has soft-busy'd the pages it passes us and will unbusy
1317  *      those whos rtvals[] entry is not set to VM_PAGER_PEND on return.
1318  *      We need to unbusy the rest on I/O completion.
1319  */
1320 void
1321 swap_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
1322     int flags, int *rtvals)
1323 {
1324         int i, n;
1325         boolean_t sync;
1326
1327         if (count && m[0]->object != object) {
1328                 panic("swap_pager_putpages: object mismatch %p/%p",
1329                     object,
1330                     m[0]->object
1331                 );
1332         }
1333
1334         /*
1335          * Step 1
1336          *
1337          * Turn object into OBJT_SWAP
1338          * check for bogus sysops
1339          * force sync if not pageout process
1340          */
1341         if (object->type != OBJT_SWAP)
1342                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
1343         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1344
1345         n = 0;
1346         if (curproc != pageproc)
1347                 sync = TRUE;
1348         else
1349                 sync = (flags & VM_PAGER_PUT_SYNC) != 0;
1350
1351         /*
1352          * Step 2
1353          *
1354          * Assign swap blocks and issue I/O.  We reallocate swap on the fly.
1355          * The page is left dirty until the pageout operation completes
1356          * successfully.
1357          */
1358         for (i = 0; i < count; i += n) {
1359                 int j;
1360                 struct buf *bp;
1361                 daddr_t blk;
1362
1363                 /*
1364                  * Maximum I/O size is limited by a number of factors.
1365                  */
1366                 n = min(BLIST_MAX_ALLOC, count - i);
1367                 n = min(n, nsw_cluster_max);
1368
1369                 /*
1370                  * Get biggest block of swap we can.  If we fail, fall
1371                  * back and try to allocate a smaller block.  Don't go
1372                  * overboard trying to allocate space if it would overly
1373                  * fragment swap.
1374                  */
1375                 while (
1376                     (blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE &&
1377                     n > 4
1378                 ) {
1379                         n >>= 1;
1380                 }
1381                 if (blk == SWAPBLK_NONE) {
1382                         for (j = 0; j < n; ++j)
1383                                 rtvals[i+j] = VM_PAGER_FAIL;
1384                         continue;
1385                 }
1386
1387                 /*
1388                  * All I/O parameters have been satisfied, build the I/O
1389                  * request and assign the swap space.
1390                  */
1391                 if (sync == TRUE) {
1392                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_sync);
1393                 } else {
1394                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_async);
1395                         bp->b_flags = B_ASYNC;
1396                 }
1397                 bp->b_flags |= B_PAGING;
1398                 bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
1399
1400                 bp->b_rcred = crhold(thread0.td_ucred);
1401                 bp->b_wcred = crhold(thread0.td_ucred);
1402                 bp->b_bcount = PAGE_SIZE * n;
1403                 bp->b_bufsize = PAGE_SIZE * n;
1404                 bp->b_blkno = blk;
1405
1406                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
1407                 for (j = 0; j < n; ++j) {
1408                         vm_page_t mreq = m[i+j];
1409
1410                         swp_pager_meta_build(
1411                             mreq->object,
1412                             mreq->pindex,
1413                             blk + j
1414                         );
1415                         vm_page_dirty(mreq);
1416                         rtvals[i+j] = VM_PAGER_OK;
1417
1418                         mreq->oflags |= VPO_SWAPINPROG;
1419                         bp->b_pages[j] = mreq;
1420                 }
1421                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1422                 bp->b_npages = n;
1423                 /*
1424                  * Must set dirty range for NFS to work.
1425                  */
1426                 bp->b_dirtyoff = 0;
1427                 bp->b_dirtyend = bp->b_bcount;
1428
1429                 PCPU_INC(cnt.v_swapout);
1430                 PCPU_ADD(cnt.v_swappgsout, bp->b_npages);
1431
1432                 /*
1433                  * asynchronous
1434                  *
1435                  * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1436                  */
1437                 if (sync == FALSE) {
1438                         bp->b_iodone = swp_pager_async_iodone;
1439                         BUF_KERNPROC(bp);
1440                         swp_pager_strategy(bp);
1441
1442                         for (j = 0; j < n; ++j)
1443                                 rtvals[i+j] = VM_PAGER_PEND;
1444                         /* restart outter loop */
1445                         continue;
1446                 }
1447
1448                 /*
1449                  * synchronous
1450                  *
1451                  * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1452                  */
1453                 bp->b_iodone = bdone;
1454                 swp_pager_strategy(bp);
1455
1456                 /*
1457                  * Wait for the sync I/O to complete, then update rtvals.
1458                  * We just set the rtvals[] to VM_PAGER_PEND so we can call
1459                  * our async completion routine at the end, thus avoiding a
1460                  * double-free.
1461                  */
1462                 bwait(bp, PVM, "swwrt");
1463                 for (j = 0; j < n; ++j)
1464                         rtvals[i+j] = VM_PAGER_PEND;
1465                 /*
1466                  * Now that we are through with the bp, we can call the
1467                  * normal async completion, which frees everything up.
1468                  */
1469                 swp_pager_async_iodone(bp);
1470         }
1471         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1472 }
1473
1474 /*
1475  *      swp_pager_async_iodone:
1476  *
1477  *      Completion routine for asynchronous reads and writes from/to swap.
1478  *      Also called manually by synchronous code to finish up a bp.
1479  *
1480  *      This routine may not sleep.
1481  */
1482 static void
1483 swp_pager_async_iodone(struct buf *bp)
1484 {
1485         int i;
1486         vm_object_t object = NULL;
1487
1488         /*
1489          * report error
1490          */
1491         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
1492                 printf(
1493                     "swap_pager: I/O error - %s failed; blkno %ld,"
1494                         "size %ld, error %d\n",
1495                     ((bp->b_iocmd == BIO_READ) ? "pagein" : "pageout"),
1496                     (long)bp->b_blkno,
1497                     (long)bp->b_bcount,
1498                     bp->b_error
1499                 );
1500         }
1501
1502         /*
1503          * remove the mapping for kernel virtual
1504          */
1505         if ((bp->b_flags & B_UNMAPPED) != 0) {
1506                 bp->b_data = bp->b_kvaalloc;
1507                 bp->b_kvabase = bp->b_kvaalloc;
1508                 bp->b_flags &= ~B_UNMAPPED;
1509         } else
1510                 pmap_qremove((vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_npages);
1511
1512         if (bp->b_npages) {
1513                 object = bp->b_pages[0]->object;
1514                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
1515         }
1516
1517         /*
1518          * cleanup pages.  If an error occurs writing to swap, we are in
1519          * very serious trouble.  If it happens to be a disk error, though,
1520          * we may be able to recover by reassigning the swap later on.  So
1521          * in this case we remove the m->swapblk assignment for the page
1522          * but do not free it in the rlist.  The errornous block(s) are thus
1523          * never reallocated as swap.  Redirty the page and continue.
1524          */
1525         for (i = 0; i < bp->b_npages; ++i) {
1526                 vm_page_t m = bp->b_pages[i];
1527
1528                 m->oflags &= ~VPO_SWAPINPROG;
1529                 if (m->oflags & VPO_SWAPSLEEP) {
1530                         m->oflags &= ~VPO_SWAPSLEEP;
1531                         wakeup(&object->paging_in_progress);
1532                 }
1533
1534                 if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
1535                         /*
1536                          * If an error occurs I'd love to throw the swapblk
1537                          * away without freeing it back to swapspace, so it
1538                          * can never be used again.  But I can't from an
1539                          * interrupt.
1540                          */
1541                         if (bp->b_iocmd == BIO_READ) {
1542                                 /*
1543                                  * When reading, reqpage needs to stay
1544                                  * locked for the parent, but all other
1545                                  * pages can be freed.  We still want to
1546                                  * wakeup the parent waiting on the page,
1547                                  * though.  ( also: pg_reqpage can be -1 and
1548                                  * not match anything ).
1549                                  *
1550                                  * We have to wake specifically requested pages
1551                                  * up too because we cleared VPO_SWAPINPROG and
1552                                  * someone may be waiting for that.
1553                                  *
1554                                  * NOTE: for reads, m->dirty will probably
1555                                  * be overridden by the original caller of
1556                                  * getpages so don't play cute tricks here.
1557                                  */
1558                                 m->valid = 0;
1559                                 if (i != bp->b_pager.pg_reqpage)
1560                                         swp_pager_free_nrpage(m);
1561                                 else {
1562                                         vm_page_lock(m);
1563                                         vm_page_flash(m);
1564                                         vm_page_unlock(m);
1565                                 }
1566                                 /*
1567                                  * If i == bp->b_pager.pg_reqpage, do not wake
1568                                  * the page up.  The caller needs to.
1569                                  */
1570                         } else {
1571                                 /*
1572                                  * If a write error occurs, reactivate page
1573                                  * so it doesn't clog the inactive list,
1574                                  * then finish the I/O.
1575                                  */
1576                                 vm_page_dirty(m);
1577                                 vm_page_lock(m);
1578                                 vm_page_activate(m);
1579                                 vm_page_unlock(m);
1580                                 vm_page_sunbusy(m);
1581                         }
1582                 } else if (bp->b_iocmd == BIO_READ) {
1583                         /*
1584                          * NOTE: for reads, m->dirty will probably be
1585                          * overridden by the original caller of getpages so
1586                          * we cannot set them in order to free the underlying
1587                          * swap in a low-swap situation.  I don't think we'd
1588                          * want to do that anyway, but it was an optimization
1589                          * that existed in the old swapper for a time before
1590                          * it got ripped out due to precisely this problem.
1591                          *
1592                          * If not the requested page then deactivate it.
1593                          *
1594                          * Note that the requested page, reqpage, is left
1595                          * busied, but we still have to wake it up.  The
1596                          * other pages are released (unbusied) by
1597                          * vm_page_xunbusy().
1598                          */
1599                         KASSERT(!pmap_page_is_mapped(m),
1600                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is mapped", m));
1601                         m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
1602                         KASSERT(m->dirty == 0,
1603                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is dirty", m));
1604
1605                         /*
1606                          * We have to wake specifically requested pages
1607                          * up too because we cleared VPO_SWAPINPROG and
1608                          * could be waiting for it in getpages.  However,
1609                          * be sure to not unbusy getpages specifically
1610                          * requested page - getpages expects it to be
1611                          * left busy.
1612                          */
1613                         if (i != bp->b_pager.pg_reqpage) {
1614                                 vm_page_lock(m);
1615                                 vm_page_deactivate(m);
1616                                 vm_page_unlock(m);
1617                                 vm_page_xunbusy(m);
1618                         } else {
1619                                 vm_page_lock(m);
1620                                 vm_page_flash(m);
1621                                 vm_page_unlock(m);
1622                         }
1623                 } else {
1624                         /*
1625                          * For write success, clear the dirty
1626                          * status, then finish the I/O ( which decrements the
1627                          * busy count and possibly wakes waiter's up ).
1628                          */
1629                         KASSERT(!pmap_page_is_write_mapped(m),
1630                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is not write"
1631                             " protected", m));
1632                         vm_page_undirty(m);
1633                         vm_page_sunbusy(m);
1634                         if (vm_page_count_severe()) {
1635                                 vm_page_lock(m);
1636                                 vm_page_try_to_cache(m);
1637                                 vm_page_unlock(m);
1638                         }
1639                 }
1640         }
1641
1642         /*
1643          * adjust pip.  NOTE: the original parent may still have its own
1644          * pip refs on the object.
1645          */
1646         if (object != NULL) {
1647                 vm_object_pip_wakeupn(object, bp->b_npages);
1648                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1649         }
1650
1651         /*
1652          * swapdev_strategy() manually sets b_vp and b_bufobj before calling
1653          * bstrategy(). Set them back to NULL now we're done with it, or we'll
1654          * trigger a KASSERT in relpbuf().
1655          */
1656         if (bp->b_vp) {
1657                     bp->b_vp = NULL;
1658                     bp->b_bufobj = NULL;
1659         }
1660         /*
1661          * release the physical I/O buffer
1662          */
1663         relpbuf(
1664             bp,
1665             ((bp->b_iocmd == BIO_READ) ? &nsw_rcount :
1666                 ((bp->b_flags & B_ASYNC) ?
1667                     &nsw_wcount_async :
1668                     &nsw_wcount_sync
1669                 )
1670             )
1671         );
1672 }
1673
1674 /*
1675  *      swap_pager_isswapped:
1676  *
1677  *      Return 1 if at least one page in the given object is paged
1678  *      out to the given swap device.
1679  *
1680  *      This routine may not sleep.
1681  */
1682 int
1683 swap_pager_isswapped(vm_object_t object, struct swdevt *sp)
1684 {
1685         daddr_t index = 0;
1686         int bcount;
1687         int i;
1688
1689         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1690         if (object->type != OBJT_SWAP)
1691                 return (0);
1692
1693         mtx_lock(&swhash_mtx);
1694         for (bcount = 0; bcount < object->un_pager.swp.swp_bcount; bcount++) {
1695                 struct swblock *swap;
1696
1697                 if ((swap = *swp_pager_hash(object, index)) != NULL) {
1698                         for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i) {
1699                                 if (swp_pager_isondev(swap->swb_pages[i], sp)) {
1700                                         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1701                                         return (1);
1702                                 }
1703                         }
1704                 }
1705                 index += SWAP_META_PAGES;
1706         }
1707         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1708         return (0);
1709 }
1710
1711 /*
1712  * SWP_PAGER_FORCE_PAGEIN() - force a swap block to be paged in
1713  *
1714  *      This routine dissociates the page at the given index within a
1715  *      swap block from its backing store, paging it in if necessary.
1716  *      If the page is paged in, it is placed in the inactive queue,
1717  *      since it had its backing store ripped out from under it.
1718  *      We also attempt to swap in all other pages in the swap block,
1719  *      we only guarantee that the one at the specified index is
1720  *      paged in.
1721  *
1722  *      XXX - The code to page the whole block in doesn't work, so we
1723  *            revert to the one-by-one behavior for now.  Sigh.
1724  */
1725 static inline void
1726 swp_pager_force_pagein(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1727 {
1728         vm_page_t m;
1729
1730         vm_object_pip_add(object, 1);
1731         m = vm_page_grab(object, pindex, VM_ALLOC_NORMAL);
1732         if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
1733                 vm_object_pip_wakeup(object);
1734                 vm_page_dirty(m);
1735                 vm_page_lock(m);
1736                 vm_page_activate(m);
1737                 vm_page_unlock(m);
1738                 vm_page_xunbusy(m);
1739                 vm_pager_page_unswapped(m);
1740                 return;
1741         }
1742
1743         if (swap_pager_getpages(object, &m, 1, 0) != VM_PAGER_OK)
1744                 panic("swap_pager_force_pagein: read from swap failed");/*XXX*/
1745         vm_object_pip_wakeup(object);
1746         vm_page_dirty(m);
1747         vm_page_lock(m);
1748         vm_page_deactivate(m);
1749         vm_page_unlock(m);
1750         vm_page_xunbusy(m);
1751         vm_pager_page_unswapped(m);
1752 }
1753
1754 /*
1755  *      swap_pager_swapoff:
1756  *
1757  *      Page in all of the pages that have been paged out to the
1758  *      given device.  The corresponding blocks in the bitmap must be
1759  *      marked as allocated and the device must be flagged SW_CLOSING.
1760  *      There may be no processes swapped out to the device.
1761  *
1762  *      This routine may block.
1763  */
1764 static void
1765 swap_pager_swapoff(struct swdevt *sp)
1766 {
1767         struct swblock *swap;
1768         int i, j, retries;
1769
1770         GIANT_REQUIRED;
1771
1772         retries = 0;
1773 full_rescan:
1774         mtx_lock(&swhash_mtx);
1775         for (i = 0; i <= swhash_mask; i++) { /* '<=' is correct here */
1776 restart:
1777                 for (swap = swhash[i]; swap != NULL; swap = swap->swb_hnext) {
1778                         vm_object_t object = swap->swb_object;
1779                         vm_pindex_t pindex = swap->swb_index;
1780                         for (j = 0; j < SWAP_META_PAGES; ++j) {
1781                                 if (swp_pager_isondev(swap->swb_pages[j], sp)) {
1782                                         /* avoid deadlock */
1783                                         if (!VM_OBJECT_TRYWLOCK(object)) {
1784                                                 break;
1785                                         } else {
1786                                                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
1787                                                 swp_pager_force_pagein(object,
1788                                                     pindex + j);
1789                                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1790                                                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1791                                                 goto restart;
1792                                         }
1793                                 }
1794                         }
1795                 }
1796         }
1797         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1798         if (sp->sw_used) {
1799                 /*
1800                  * Objects may be locked or paging to the device being
1801                  * removed, so we will miss their pages and need to
1802                  * make another pass.  We have marked this device as
1803                  * SW_CLOSING, so the activity should finish soon.
1804                  */
1805                 retries++;
1806                 if (retries > 100) {
1807                         panic("swapoff: failed to locate %d swap blocks",
1808                             sp->sw_used);
1809                 }
1810                 pause("swpoff", hz / 20);
1811                 goto full_rescan;
1812         }
1813 }
1814
1815 /************************************************************************
1816  *                              SWAP META DATA                          *
1817  ************************************************************************
1818  *
1819  *      These routines manipulate the swap metadata stored in the
1820  *      OBJT_SWAP object.
1821  *
1822  *      Swap metadata is implemented with a global hash and not directly
1823  *      linked into the object.  Instead the object simply contains
1824  *      appropriate tracking counters.
1825  */
1826
1827 /*
1828  * SWP_PAGER_META_BUILD() -     add swap block to swap meta data for object
1829  *
1830  *      We first convert the object to a swap object if it is a default
1831  *      object.
1832  *
1833  *      The specified swapblk is added to the object's swap metadata.  If
1834  *      the swapblk is not valid, it is freed instead.  Any previously
1835  *      assigned swapblk is freed.
1836  */
1837 static void
1838 swp_pager_meta_build(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, daddr_t swapblk)
1839 {
1840         static volatile int exhausted;
1841         struct swblock *swap;
1842         struct swblock **pswap;
1843         int idx;
1844
1845         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1846         /*
1847          * Convert default object to swap object if necessary
1848          */
1849         if (object->type != OBJT_SWAP) {
1850                 object->type = OBJT_SWAP;
1851                 object->un_pager.swp.swp_bcount = 0;
1852
1853                 if (object->handle != NULL) {
1854                         mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
1855                         TAILQ_INSERT_TAIL(
1856                             NOBJLIST(object->handle),
1857                             object,
1858                             pager_object_list
1859                         );
1860                         mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
1861                 }
1862         }
1863
1864         /*
1865          * Locate hash entry.  If not found create, but if we aren't adding
1866          * anything just return.  If we run out of space in the map we wait
1867          * and, since the hash table may have changed, retry.
1868          */
1869 retry:
1870         mtx_lock(&swhash_mtx);
1871         pswap = swp_pager_hash(object, pindex);
1872
1873         if ((swap = *pswap) == NULL) {
1874                 int i;
1875
1876                 if (swapblk == SWAPBLK_NONE)
1877                         goto done;
1878
1879                 swap = *pswap = uma_zalloc(swap_zone, M_NOWAIT |
1880                     (curproc == pageproc ? M_USE_RESERVE : 0));
1881                 if (swap == NULL) {
1882                         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1883                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1884                         if (uma_zone_exhausted(swap_zone)) {
1885                                 if (atomic_cmpset_int(&exhausted, 0, 1))
1886                                         printf("swap zone exhausted, "
1887                                             "increase kern.maxswzone\n");
1888                                 vm_pageout_oom(VM_OOM_SWAPZ);
1889                                 pause("swzonex", 10);
1890                         } else
1891                                 VM_WAIT;
1892                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1893                         goto retry;
1894                 }
1895
1896                 if (atomic_cmpset_int(&exhausted, 1, 0))
1897                         printf("swap zone ok\n");
1898
1899                 swap->swb_hnext = NULL;
1900                 swap->swb_object = object;
1901                 swap->swb_index = pindex & ~(vm_pindex_t)SWAP_META_MASK;
1902                 swap->swb_count = 0;
1903
1904                 ++object->un_pager.swp.swp_bcount;
1905
1906                 for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i)
1907                         swap->swb_pages[i] = SWAPBLK_NONE;
1908         }
1909
1910         /*
1911          * Delete prior contents of metadata
1912          */
1913         idx = pindex & SWAP_META_MASK;
1914
1915         if (swap->swb_pages[idx] != SWAPBLK_NONE) {
1916                 swp_pager_freeswapspace(swap->swb_pages[idx], 1);
1917                 --swap->swb_count;
1918         }
1919
1920         /*
1921          * Enter block into metadata
1922          */
1923         swap->swb_pages[idx] = swapblk;
1924         if (swapblk != SWAPBLK_NONE)
1925                 ++swap->swb_count;
1926 done:
1927         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1928 }
1929
1930 /*
1931  * SWP_PAGER_META_FREE() - free a range of blocks in the object's swap metadata
1932  *
1933  *      The requested range of blocks is freed, with any associated swap
1934  *      returned to the swap bitmap.
1935  *
1936  *      This routine will free swap metadata structures as they are cleaned
1937  *      out.  This routine does *NOT* operate on swap metadata associated
1938  *      with resident pages.
1939  */
1940 static void
1941 swp_pager_meta_free(vm_object_t object, vm_pindex_t index, daddr_t count)
1942 {
1943
1944         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
1945         if (object->type != OBJT_SWAP)
1946                 return;
1947
1948         while (count > 0) {
1949                 struct swblock **pswap;
1950                 struct swblock *swap;
1951
1952                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1953                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
1954
1955                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
1956                         daddr_t v = swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK];
1957
1958                         if (v != SWAPBLK_NONE) {
1959                                 swp_pager_freeswapspace(v, 1);
1960                                 swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK] =
1961                                         SWAPBLK_NONE;
1962                                 if (--swap->swb_count == 0) {
1963                                         *pswap = swap->swb_hnext;
1964                                         uma_zfree(swap_zone, swap);
1965                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
1966                                 }
1967                         }
1968                         --count;
1969                         ++index;
1970                 } else {
1971                         int n = SWAP_META_PAGES - (index & SWAP_META_MASK);
1972                         count -= n;
1973                         index += n;
1974                 }
1975                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
1976         }
1977 }
1978
1979 /*
1980  * SWP_PAGER_META_FREE_ALL() - destroy all swap metadata associated with object
1981  *
1982  *      This routine locates and destroys all swap metadata associated with
1983  *      an object.
1984  */
1985 static void
1986 swp_pager_meta_free_all(vm_object_t object)
1987 {
1988         daddr_t index = 0;
1989
1990         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1991         if (object->type != OBJT_SWAP)
1992                 return;
1993
1994         while (object->un_pager.swp.swp_bcount) {
1995                 struct swblock **pswap;
1996                 struct swblock *swap;
1997
1998                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1999                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
2000                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
2001                         int i;
2002
2003                         for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i) {
2004                                 daddr_t v = swap->swb_pages[i];
2005                                 if (v != SWAPBLK_NONE) {
2006                                         --swap->swb_count;
2007                                         swp_pager_freeswapspace(v, 1);
2008                                 }
2009                         }
2010                         if (swap->swb_count != 0)
2011                                 panic("swap_pager_meta_free_all: swb_count != 0");
2012                         *pswap = swap->swb_hnext;
2013                         uma_zfree(swap_zone, swap);
2014                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
2015                 }
2016                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
2017                 index += SWAP_META_PAGES;
2018         }
2019 }
2020
2021 /*
2022  * SWP_PAGER_METACTL() -  misc control of swap and vm_page_t meta data.
2023  *
2024  *      This routine is capable of looking up, popping, or freeing
2025  *      swapblk assignments in the swap meta data or in the vm_page_t.
2026  *      The routine typically returns the swapblk being looked-up, or popped,
2027  *      or SWAPBLK_NONE if the block was freed, or SWAPBLK_NONE if the block
2028  *      was invalid.  This routine will automatically free any invalid
2029  *      meta-data swapblks.
2030  *
2031  *      It is not possible to store invalid swapblks in the swap meta data
2032  *      (other then a literal 'SWAPBLK_NONE'), so we don't bother checking.
2033  *
2034  *      When acting on a busy resident page and paging is in progress, we
2035  *      have to wait until paging is complete but otherwise can act on the
2036  *      busy page.
2037  *
2038  *      SWM_FREE        remove and free swap block from metadata
2039  *      SWM_POP         remove from meta data but do not free.. pop it out
2040  */
2041 static daddr_t
2042 swp_pager_meta_ctl(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int flags)
2043 {
2044         struct swblock **pswap;
2045         struct swblock *swap;
2046         daddr_t r1;
2047         int idx;
2048
2049         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
2050         /*
2051          * The meta data only exists of the object is OBJT_SWAP
2052          * and even then might not be allocated yet.
2053          */
2054         if (object->type != OBJT_SWAP)
2055                 return (SWAPBLK_NONE);
2056
2057         r1 = SWAPBLK_NONE;
2058         mtx_lock(&swhash_mtx);
2059         pswap = swp_pager_hash(object, pindex);
2060
2061         if ((swap = *pswap) != NULL) {
2062                 idx = pindex & SWAP_META_MASK;
2063                 r1 = swap->swb_pages[idx];
2064
2065                 if (r1 != SWAPBLK_NONE) {
2066                         if (flags & SWM_FREE) {
2067                                 swp_pager_freeswapspace(r1, 1);
2068                                 r1 = SWAPBLK_NONE;
2069                         }
2070                         if (flags & (SWM_FREE|SWM_POP)) {
2071                                 swap->swb_pages[idx] = SWAPBLK_NONE;
2072                                 if (--swap->swb_count == 0) {
2073                                         *pswap = swap->swb_hnext;
2074                                         uma_zfree(swap_zone, swap);
2075                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
2076                                 }
2077                         }
2078                 }
2079         }
2080         mtx_unlock(&swhash_mtx);
2081         return (r1);
2082 }
2083
2084 /*
2085  * System call swapon(name) enables swapping on device name,
2086  * which must be in the swdevsw.  Return EBUSY
2087  * if already swapping on this device.
2088  */
2089 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2090 struct swapon_args {
2091         char *name;
2092 };
2093 #endif
2094
2095 /*
2096  * MPSAFE
2097  */
2098 /* ARGSUSED */
2099 int
2100 sys_swapon(struct thread *td, struct swapon_args *uap)
2101 {
2102         struct vattr attr;
2103         struct vnode *vp;
2104         struct nameidata nd;
2105         int error;
2106
2107         error = priv_check(td, PRIV_SWAPON);
2108         if (error)
2109                 return (error);
2110
2111         mtx_lock(&Giant);
2112         while (swdev_syscall_active)
2113             tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpon", 0);
2114         swdev_syscall_active = 1;
2115
2116         /*
2117          * Swap metadata may not fit in the KVM if we have physical
2118          * memory of >1GB.
2119          */
2120         if (swap_zone == NULL) {
2121                 error = ENOMEM;
2122                 goto done;
2123         }
2124
2125         NDINIT(&nd, LOOKUP, ISOPEN | FOLLOW | AUDITVNODE1, UIO_USERSPACE,
2126             uap->name, td);
2127         error = namei(&nd);
2128         if (error)
2129                 goto done;
2130
2131         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
2132         vp = nd.ni_vp;
2133
2134         if (vn_isdisk(vp, &error)) {
2135                 error = swapongeom(td, vp);
2136         } else if (vp->v_type == VREG &&
2137             (vp->v_mount->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_NETWORK) != 0 &&
2138             (error = VOP_GETATTR(vp, &attr, td->td_ucred)) == 0) {
2139                 /*
2140                  * Allow direct swapping to NFS regular files in the same
2141                  * way that nfs_mountroot() sets up diskless swapping.
2142                  */
2143                 error = swaponvp(td, vp, attr.va_size / DEV_BSIZE);
2144         }
2145
2146         if (error)
2147                 vrele(vp);
2148 done:
2149         swdev_syscall_active = 0;
2150         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2151         mtx_unlock(&Giant);
2152         return (error);
2153 }
2154
2155 /*
2156  * Check that the total amount of swap currently configured does not
2157  * exceed half the theoretical maximum.  If it does, print a warning
2158  * message and return -1; otherwise, return 0.
2159  */
2160 static int
2161 swapon_check_swzone(unsigned long npages)
2162 {
2163         unsigned long maxpages;
2164
2165         /* absolute maximum we can handle assuming 100% efficiency */
2166         maxpages = uma_zone_get_max(swap_zone) * SWAP_META_PAGES;
2167
2168         /* recommend using no more than half that amount */
2169         if (npages > maxpages / 2) {
2170                 printf("warning: total configured swap (%lu pages) "
2171                     "exceeds maximum recommended amount (%lu pages).\n",
2172                     npages, maxpages / 2);
2173                 printf("warning: increase kern.maxswzone "
2174                     "or reduce amount of swap.\n");
2175                 return (-1);
2176         }
2177         return (0);
2178 }
2179
2180 static void
2181 swaponsomething(struct vnode *vp, void *id, u_long nblks,
2182     sw_strategy_t *strategy, sw_close_t *close, dev_t dev, int flags)
2183 {
2184         struct swdevt *sp, *tsp;
2185         swblk_t dvbase;
2186         u_long mblocks;
2187
2188         /*
2189          * nblks is in DEV_BSIZE'd chunks, convert to PAGE_SIZE'd chunks.
2190          * First chop nblks off to page-align it, then convert.
2191          *
2192          * sw->sw_nblks is in page-sized chunks now too.
2193          */
2194         nblks &= ~(ctodb(1) - 1);
2195         nblks = dbtoc(nblks);
2196
2197         /*
2198          * If we go beyond this, we get overflows in the radix
2199          * tree bitmap code.
2200          */
2201         mblocks = 0x40000000 / BLIST_META_RADIX;
2202         if (nblks > mblocks) {
2203                 printf(
2204     "WARNING: reducing swap size to maximum of %luMB per unit\n",
2205                     mblocks / 1024 / 1024 * PAGE_SIZE);
2206                 nblks = mblocks;
2207         }
2208
2209         sp = malloc(sizeof *sp, M_VMPGDATA, M_WAITOK | M_ZERO);
2210         sp->sw_vp = vp;
2211         sp->sw_id = id;
2212         sp->sw_dev = dev;
2213         sp->sw_flags = 0;
2214         sp->sw_nblks = nblks;
2215         sp->sw_used = 0;
2216         sp->sw_strategy = strategy;
2217         sp->sw_close = close;
2218         sp->sw_flags = flags;
2219
2220         sp->sw_blist = blist_create(nblks, M_WAITOK);
2221         /*
2222          * Do not free the first two block in order to avoid overwriting
2223          * any bsd label at the front of the partition
2224          */
2225         blist_free(sp->sw_blist, 2, nblks - 2);
2226
2227         dvbase = 0;
2228         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2229         TAILQ_FOREACH(tsp, &swtailq, sw_list) {
2230                 if (tsp->sw_end >= dvbase) {
2231                         /*
2232                          * We put one uncovered page between the devices
2233                          * in order to definitively prevent any cross-device
2234                          * I/O requests
2235                          */
2236                         dvbase = tsp->sw_end + 1;
2237                 }
2238         }
2239         sp->sw_first = dvbase;
2240         sp->sw_end = dvbase + nblks;
2241         TAILQ_INSERT_TAIL(&swtailq, sp, sw_list);
2242         nswapdev++;
2243         swap_pager_avail += nblks;
2244         swap_total += (vm_ooffset_t)nblks * PAGE_SIZE;
2245         swapon_check_swzone(swap_total / PAGE_SIZE);
2246         swp_sizecheck();
2247         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2248 }
2249
2250 /*
2251  * SYSCALL: swapoff(devname)
2252  *
2253  * Disable swapping on the given device.
2254  *
2255  * XXX: Badly designed system call: it should use a device index
2256  * rather than filename as specification.  We keep sw_vp around
2257  * only to make this work.
2258  */
2259 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2260 struct swapoff_args {
2261         char *name;
2262 };
2263 #endif
2264
2265 /*
2266  * MPSAFE
2267  */
2268 /* ARGSUSED */
2269 int
2270 sys_swapoff(struct thread *td, struct swapoff_args *uap)
2271 {
2272         struct vnode *vp;
2273         struct nameidata nd;
2274         struct swdevt *sp;
2275         int error;
2276
2277         error = priv_check(td, PRIV_SWAPOFF);
2278         if (error)
2279                 return (error);
2280
2281         mtx_lock(&Giant);
2282         while (swdev_syscall_active)
2283             tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpoff", 0);
2284         swdev_syscall_active = 1;
2285
2286         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW | AUDITVNODE1, UIO_USERSPACE, uap->name,
2287             td);
2288         error = namei(&nd);
2289         if (error)
2290                 goto done;
2291         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
2292         vp = nd.ni_vp;
2293
2294         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2295         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2296                 if (sp->sw_vp == vp)
2297                         break;
2298         }
2299         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2300         if (sp == NULL) {
2301                 error = EINVAL;
2302                 goto done;
2303         }
2304         error = swapoff_one(sp, td->td_ucred);
2305 done:
2306         swdev_syscall_active = 0;
2307         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2308         mtx_unlock(&Giant);
2309         return (error);
2310 }
2311
2312 static int
2313 swapoff_one(struct swdevt *sp, struct ucred *cred)
2314 {
2315         u_long nblks, dvbase;
2316 #ifdef MAC
2317         int error;
2318 #endif
2319
2320         mtx_assert(&Giant, MA_OWNED);
2321 #ifdef MAC
2322         (void) vn_lock(sp->sw_vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2323         error = mac_system_check_swapoff(cred, sp->sw_vp);
2324         (void) VOP_UNLOCK(sp->sw_vp, 0);
2325         if (error != 0)
2326                 return (error);
2327 #endif
2328         nblks = sp->sw_nblks;
2329
2330         /*
2331          * We can turn off this swap device safely only if the
2332          * available virtual memory in the system will fit the amount
2333          * of data we will have to page back in, plus an epsilon so
2334          * the system doesn't become critically low on swap space.
2335          */
2336         if (vm_cnt.v_free_count + vm_cnt.v_cache_count + swap_pager_avail <
2337             nblks + nswap_lowat) {
2338                 return (ENOMEM);
2339         }
2340
2341         /*
2342          * Prevent further allocations on this device.
2343          */
2344         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2345         sp->sw_flags |= SW_CLOSING;
2346         for (dvbase = 0; dvbase < sp->sw_end; dvbase += dmmax) {
2347                 swap_pager_avail -= blist_fill(sp->sw_blist,
2348                      dvbase, dmmax);
2349         }
2350         swap_total -= (vm_ooffset_t)nblks * PAGE_SIZE;
2351         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2352
2353         /*
2354          * Page in the contents of the device and close it.
2355          */
2356         swap_pager_swapoff(sp);
2357
2358         sp->sw_close(curthread, sp);
2359         sp->sw_id = NULL;
2360         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2361         TAILQ_REMOVE(&swtailq, sp, sw_list);
2362         nswapdev--;
2363         if (nswapdev == 0) {
2364                 swap_pager_full = 2;
2365                 swap_pager_almost_full = 1;
2366         }
2367         if (swdevhd == sp)
2368                 swdevhd = NULL;
2369         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2370         blist_destroy(sp->sw_blist);
2371         free(sp, M_VMPGDATA);
2372         return (0);
2373 }
2374
2375 void
2376 swapoff_all(void)
2377 {
2378         struct swdevt *sp, *spt;
2379         const char *devname;
2380         int error;
2381
2382         mtx_lock(&Giant);
2383         while (swdev_syscall_active)
2384                 tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpoff", 0);
2385         swdev_syscall_active = 1;
2386
2387         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2388         TAILQ_FOREACH_SAFE(sp, &swtailq, sw_list, spt) {
2389                 mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2390                 if (vn_isdisk(sp->sw_vp, NULL))
2391                         devname = devtoname(sp->sw_vp->v_rdev);
2392                 else
2393                         devname = "[file]";
2394                 error = swapoff_one(sp, thread0.td_ucred);
2395                 if (error != 0) {
2396                         printf("Cannot remove swap device %s (error=%d), "
2397                             "skipping.\n", devname, error);
2398                 } else if (bootverbose) {
2399                         printf("Swap device %s removed.\n", devname);
2400                 }
2401                 mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2402         }
2403         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2404
2405         swdev_syscall_active = 0;
2406         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2407         mtx_unlock(&Giant);
2408 }
2409
2410 void
2411 swap_pager_status(int *total, int *used)
2412 {
2413         struct swdevt *sp;
2414
2415         *total = 0;
2416         *used = 0;
2417         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2418         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2419                 *total += sp->sw_nblks;
2420                 *used += sp->sw_used;
2421         }
2422         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2423 }
2424
2425 int
2426 swap_dev_info(int name, struct xswdev *xs, char *devname, size_t len)
2427 {
2428         struct swdevt *sp;
2429         const char *tmp_devname;
2430         int error, n;
2431
2432         n = 0;
2433         error = ENOENT;
2434         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2435         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2436                 if (n != name) {
2437                         n++;
2438                         continue;
2439                 }
2440                 xs->xsw_version = XSWDEV_VERSION;
2441                 xs->xsw_dev = sp->sw_dev;
2442                 xs->xsw_flags = sp->sw_flags;
2443                 xs->xsw_nblks = sp->sw_nblks;
2444                 xs->xsw_used = sp->sw_used;
2445                 if (devname != NULL) {
2446                         if (vn_isdisk(sp->sw_vp, NULL))
2447                                 tmp_devname = devtoname(sp->sw_vp->v_rdev);
2448                         else
2449                                 tmp_devname = "[file]";
2450                         strncpy(devname, tmp_devname, len);
2451                 }
2452                 error = 0;
2453                 break;
2454         }
2455         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2456         return (error);
2457 }
2458
2459 static int
2460 sysctl_vm_swap_info(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2461 {
2462         struct xswdev xs;
2463         int error;
2464
2465         if (arg2 != 1)                  /* name length */
2466                 return (EINVAL);
2467         error = swap_dev_info(*(int *)arg1, &xs, NULL, 0);
2468         if (error != 0)
2469                 return (error);
2470         error = SYSCTL_OUT(req, &xs, sizeof(xs));
2471         return (error);
2472 }
2473
2474 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, nswapdev, CTLFLAG_RD, &nswapdev, 0,
2475     "Number of swap devices");
2476 SYSCTL_NODE(_vm, OID_AUTO, swap_info, CTLFLAG_RD, sysctl_vm_swap_info,
2477     "Swap statistics by device");
2478
2479 /*
2480  * vmspace_swap_count() - count the approximate swap usage in pages for a
2481  *                        vmspace.
2482  *
2483  *      The map must be locked.
2484  *
2485  *      Swap usage is determined by taking the proportional swap used by
2486  *      VM objects backing the VM map.  To make up for fractional losses,
2487  *      if the VM object has any swap use at all the associated map entries
2488  *      count for at least 1 swap page.
2489  */
2490 long
2491 vmspace_swap_count(struct vmspace *vmspace)
2492 {
2493         vm_map_t map;
2494         vm_map_entry_t cur;
2495         vm_object_t object;
2496         long count, n;
2497
2498         map = &vmspace->vm_map;
2499         count = 0;
2500
2501         for (cur = map->header.next; cur != &map->header; cur = cur->next) {
2502                 if ((cur->eflags & MAP_ENTRY_IS_SUB_MAP) == 0 &&
2503                     (object = cur->object.vm_object) != NULL) {
2504                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2505                         if (object->type == OBJT_SWAP &&
2506                             object->un_pager.swp.swp_bcount != 0) {
2507                                 n = (cur->end - cur->start) / PAGE_SIZE;
2508                                 count += object->un_pager.swp.swp_bcount *
2509                                     SWAP_META_PAGES * n / object->size + 1;
2510                         }
2511                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2512                 }
2513         }
2514         return (count);
2515 }
2516
2517 /*
2518  * GEOM backend
2519  *
2520  * Swapping onto disk devices.
2521  *
2522  */
2523
2524 static g_orphan_t swapgeom_orphan;
2525
2526 static struct g_class g_swap_class = {
2527         .name = "SWAP",
2528         .version = G_VERSION,
2529         .orphan = swapgeom_orphan,
2530 };
2531
2532 DECLARE_GEOM_CLASS(g_swap_class, g_class);
2533
2534
2535 static void
2536 swapgeom_close_ev(void *arg, int flags)
2537 {
2538         struct g_consumer *cp;
2539
2540         cp = arg;
2541         g_access(cp, -1, -1, 0);
2542         g_detach(cp);
2543         g_destroy_consumer(cp);
2544 }
2545
2546 static void
2547 swapgeom_done(struct bio *bp2)
2548 {
2549         struct swdevt *sp;
2550         struct buf *bp;
2551         struct g_consumer *cp;
2552
2553         bp = bp2->bio_caller2;
2554         cp = bp2->bio_from;
2555         bp->b_ioflags = bp2->bio_flags;
2556         if (bp2->bio_error)
2557                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2558         bp->b_resid = bp->b_bcount - bp2->bio_completed;
2559         bp->b_error = bp2->bio_error;
2560         bufdone(bp);
2561         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2562         if ((--cp->index) == 0 && cp->private) {
2563                 if (g_post_event(swapgeom_close_ev, cp, M_NOWAIT, NULL) == 0) {
2564                         sp = bp2->bio_caller1;
2565                         sp->sw_id = NULL;
2566                 }
2567         }
2568         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2569         g_destroy_bio(bp2);
2570 }
2571
2572 static void
2573 swapgeom_strategy(struct buf *bp, struct swdevt *sp)
2574 {
2575         struct bio *bio;
2576         struct g_consumer *cp;
2577
2578         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2579         cp = sp->sw_id;
2580         if (cp == NULL) {
2581                 mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2582                 bp->b_error = ENXIO;
2583                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2584                 bufdone(bp);
2585                 return;
2586         }
2587         cp->index++;
2588         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2589         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE)
2590                 bio = g_new_bio();
2591         else
2592                 bio = g_alloc_bio();
2593         if (bio == NULL) {
2594                 bp->b_error = ENOMEM;
2595                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2596                 bufdone(bp);
2597                 return;
2598         }
2599
2600         bio->bio_caller1 = sp;
2601         bio->bio_caller2 = bp;
2602         bio->bio_cmd = bp->b_iocmd;
2603         bio->bio_offset = (bp->b_blkno - sp->sw_first) * PAGE_SIZE;
2604         bio->bio_length = bp->b_bcount;
2605         bio->bio_done = swapgeom_done;
2606         if ((bp->b_flags & B_UNMAPPED) != 0) {
2607                 bio->bio_ma = bp->b_pages;
2608                 bio->bio_data = unmapped_buf;
2609                 bio->bio_ma_offset = (vm_offset_t)bp->b_offset & PAGE_MASK;
2610                 bio->bio_ma_n = bp->b_npages;
2611                 bio->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
2612         } else {
2613                 bio->bio_data = bp->b_data;
2614                 bio->bio_ma = NULL;
2615         }
2616         g_io_request(bio, cp);
2617         return;
2618 }
2619
2620 static void
2621 swapgeom_orphan(struct g_consumer *cp)
2622 {
2623         struct swdevt *sp;
2624         int destroy;
2625
2626         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2627         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2628                 if (sp->sw_id == cp) {
2629                         sp->sw_flags |= SW_CLOSING;
2630                         break;
2631                 }
2632         }
2633         cp->private = (void *)(uintptr_t)1;
2634         destroy = ((sp != NULL) && (cp->index == 0));
2635         if (destroy)
2636                 sp->sw_id = NULL;
2637         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2638         if (destroy)
2639                 swapgeom_close_ev(cp, 0);
2640 }
2641
2642 static void
2643 swapgeom_close(struct thread *td, struct swdevt *sw)
2644 {
2645         struct g_consumer *cp;
2646
2647         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2648         cp = sw->sw_id;
2649         sw->sw_id = NULL;
2650         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2651         /* XXX: direct call when Giant untangled */
2652         if (cp != NULL)
2653                 g_waitfor_event(swapgeom_close_ev, cp, M_WAITOK, NULL);
2654 }
2655
2656
2657 struct swh0h0 {
2658         struct cdev *dev;
2659         struct vnode *vp;
2660         int     error;
2661 };
2662
2663 static void
2664 swapongeom_ev(void *arg, int flags)
2665 {
2666         struct swh0h0 *swh;
2667         struct g_provider *pp;
2668         struct g_consumer *cp;
2669         static struct g_geom *gp;
2670         struct swdevt *sp;
2671         u_long nblks;
2672         int error;
2673
2674         swh = arg;
2675         swh->error = 0;
2676         pp = g_dev_getprovider(swh->dev);
2677         if (pp == NULL) {
2678                 swh->error = ENODEV;
2679                 return;
2680         }
2681         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2682         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2683                 cp = sp->sw_id;
2684                 if (cp != NULL && cp->provider == pp) {
2685                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2686                         swh->error = EBUSY;
2687                         return;
2688                 }
2689         }
2690         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2691         if (gp == NULL)
2692                 gp = g_new_geomf(&g_swap_class, "swap");
2693         cp = g_new_consumer(gp);
2694         cp->index = 0;          /* Number of active I/Os. */
2695         cp->private = NULL;     /* Orphanization flag */
2696         g_attach(cp, pp);
2697         /*
2698          * XXX: Everytime you think you can improve the margin for
2699          * footshooting, somebody depends on the ability to do so:
2700          * savecore(8) wants to write to our swapdev so we cannot
2701          * set an exclusive count :-(
2702          */
2703         error = g_access(cp, 1, 1, 0);
2704         if (error) {
2705                 g_detach(cp);
2706                 g_destroy_consumer(cp);
2707                 swh->error = error;
2708                 return;
2709         }
2710         nblks = pp->mediasize / DEV_BSIZE;
2711         swaponsomething(swh->vp, cp, nblks, swapgeom_strategy,
2712             swapgeom_close, dev2udev(swh->dev),
2713             (pp->flags & G_PF_ACCEPT_UNMAPPED) != 0 ? SW_UNMAPPED : 0);
2714         swh->error = 0;
2715 }
2716
2717 static int
2718 swapongeom(struct thread *td, struct vnode *vp)
2719 {
2720         int error;
2721         struct swh0h0 swh;
2722
2723         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2724
2725         swh.dev = vp->v_rdev;
2726         swh.vp = vp;
2727         swh.error = 0;
2728         /* XXX: direct call when Giant untangled */
2729         error = g_waitfor_event(swapongeom_ev, &swh, M_WAITOK, NULL);
2730         if (!error)
2731                 error = swh.error;
2732         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2733         return (error);
2734 }
2735
2736 /*
2737  * VNODE backend
2738  *
2739  * This is used mainly for network filesystem (read: probably only tested
2740  * with NFS) swapfiles.
2741  *
2742  */
2743
2744 static void
2745 swapdev_strategy(struct buf *bp, struct swdevt *sp)
2746 {
2747         struct vnode *vp2;
2748
2749         bp->b_blkno = ctodb(bp->b_blkno - sp->sw_first);
2750
2751         vp2 = sp->sw_id;
2752         vhold(vp2);
2753         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE) {
2754                 if (bp->b_bufobj)
2755                         bufobj_wdrop(bp->b_bufobj);
2756                 bufobj_wref(&vp2->v_bufobj);
2757         }
2758         if (bp->b_bufobj != &vp2->v_bufobj)
2759                 bp->b_bufobj = &vp2->v_bufobj;
2760         bp->b_vp = vp2;
2761         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
2762         bstrategy(bp);
2763         return;
2764 }
2765
2766 static void
2767 swapdev_close(struct thread *td, struct swdevt *sp)
2768 {
2769
2770         VOP_CLOSE(sp->sw_vp, FREAD | FWRITE, td->td_ucred, td);
2771         vrele(sp->sw_vp);
2772 }
2773
2774
2775 static int
2776 swaponvp(struct thread *td, struct vnode *vp, u_long nblks)
2777 {
2778         struct swdevt *sp;
2779         int error;
2780
2781         if (nblks == 0)
2782                 return (ENXIO);
2783         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2784         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2785                 if (sp->sw_id == vp) {
2786                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2787                         return (EBUSY);
2788                 }
2789         }
2790         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2791
2792         (void) vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2793 #ifdef MAC
2794         error = mac_system_check_swapon(td->td_ucred, vp);
2795         if (error == 0)
2796 #endif
2797                 error = VOP_OPEN(vp, FREAD | FWRITE, td->td_ucred, td, NULL);
2798         (void) VOP_UNLOCK(vp, 0);
2799         if (error)
2800                 return (error);
2801
2802         swaponsomething(vp, vp, nblks, swapdev_strategy, swapdev_close,
2803             NODEV, 0);
2804         return (0);
2805 }
2806
2807 static int
2808 sysctl_swap_async_max(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2809 {
2810         int error, new, n;
2811
2812         new = nsw_wcount_async_max;
2813         error = sysctl_handle_int(oidp, &new, 0, req);
2814         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
2815                 return (error);
2816
2817         if (new > nswbuf / 2 || new < 1)
2818                 return (EINVAL);
2819
2820         mtx_lock(&pbuf_mtx);
2821         while (nsw_wcount_async_max != new) {
2822                 /*
2823                  * Adjust difference.  If the current async count is too low,
2824                  * we will need to sqeeze our update slowly in.  Sleep with a
2825                  * higher priority than getpbuf() to finish faster.
2826                  */
2827                 n = new - nsw_wcount_async_max;
2828                 if (nsw_wcount_async + n >= 0) {
2829                         nsw_wcount_async += n;
2830                         nsw_wcount_async_max += n;
2831                         wakeup(&nsw_wcount_async);
2832                 } else {
2833                         nsw_wcount_async_max -= nsw_wcount_async;
2834                         nsw_wcount_async = 0;
2835                         msleep(&nsw_wcount_async, &pbuf_mtx, PSWP,
2836                             "swpsysctl", 0);
2837                 }
2838         }
2839         mtx_unlock(&pbuf_mtx);
2840
2841         return (0);
2842 }