]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/vm/swap_pager.c
MFV r293415:
[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                 UIDINFO_VMSIZE_LOCK(uip);
228                 if ((overcommit & SWAP_RESERVE_RLIMIT_ON) != 0 &&
229                     uip->ui_vmsize + incr > lim_cur(curthread, RLIMIT_SWAP) &&
230                     priv_check(curthread, PRIV_VM_SWAP_NORLIMIT))
231                         res = 0;
232                 else
233                         uip->ui_vmsize += incr;
234                 UIDINFO_VMSIZE_UNLOCK(uip);
235                 if (!res) {
236                         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
237                         swap_reserved -= incr;
238                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
239                 }
240         }
241         if (!res && ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
242                 printf("uid %d, pid %d: swap reservation for %jd bytes failed\n",
243                     uip->ui_uid, curproc->p_pid, incr);
244         }
245
246 #ifdef RACCT
247         if (!res) {
248                 PROC_LOCK(curproc);
249                 racct_sub(curproc, RACCT_SWAP, incr);
250                 PROC_UNLOCK(curproc);
251         }
252 #endif
253
254         return (res);
255 }
256
257 void
258 swap_reserve_force(vm_ooffset_t incr)
259 {
260         struct uidinfo *uip;
261
262         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
263         swap_reserved += incr;
264         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
265
266 #ifdef RACCT
267         PROC_LOCK(curproc);
268         racct_add_force(curproc, RACCT_SWAP, incr);
269         PROC_UNLOCK(curproc);
270 #endif
271
272         uip = curthread->td_ucred->cr_ruidinfo;
273         PROC_LOCK(curproc);
274         UIDINFO_VMSIZE_LOCK(uip);
275         uip->ui_vmsize += incr;
276         UIDINFO_VMSIZE_UNLOCK(uip);
277         PROC_UNLOCK(curproc);
278 }
279
280 void
281 swap_release(vm_ooffset_t decr)
282 {
283         struct ucred *cred;
284
285         PROC_LOCK(curproc);
286         cred = curthread->td_ucred;
287         swap_release_by_cred(decr, cred);
288         PROC_UNLOCK(curproc);
289 }
290
291 void
292 swap_release_by_cred(vm_ooffset_t decr, struct ucred *cred)
293 {
294         struct uidinfo *uip;
295
296         uip = cred->cr_ruidinfo;
297
298         if (decr & PAGE_MASK)
299                 panic("swap_release: & PAGE_MASK");
300
301         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
302         if (swap_reserved < decr)
303                 panic("swap_reserved < decr");
304         swap_reserved -= decr;
305         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
306
307         UIDINFO_VMSIZE_LOCK(uip);
308         if (uip->ui_vmsize < decr)
309                 printf("negative vmsize for uid = %d\n", uip->ui_uid);
310         uip->ui_vmsize -= decr;
311         UIDINFO_VMSIZE_UNLOCK(uip);
312
313         racct_sub_cred(cred, RACCT_SWAP, decr);
314 }
315
316 #define SWM_FREE        0x02    /* free, period                 */
317 #define SWM_POP         0x04    /* pop out                      */
318
319 int swap_pager_full = 2;        /* swap space exhaustion (task killing) */
320 static int swap_pager_almost_full = 1; /* swap space exhaustion (w/hysteresis)*/
321 static int nsw_rcount;          /* free read buffers                    */
322 static int nsw_wcount_sync;     /* limit write buffers / synchronous    */
323 static int nsw_wcount_async;    /* limit write buffers / asynchronous   */
324 static int nsw_wcount_async_max;/* assigned maximum                     */
325 static int nsw_cluster_max;     /* maximum VOP I/O allowed              */
326
327 static int sysctl_swap_async_max(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
328 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, swap_async_max, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
329     NULL, 0, sysctl_swap_async_max, "I", "Maximum running async swap ops");
330
331 static struct swblock **swhash;
332 static int swhash_mask;
333 static struct mtx swhash_mtx;
334
335 static struct sx sw_alloc_sx;
336
337 /*
338  * "named" and "unnamed" anon region objects.  Try to reduce the overhead
339  * of searching a named list by hashing it just a little.
340  */
341
342 #define NOBJLISTS               8
343
344 #define NOBJLIST(handle)        \
345         (&swap_pager_object_list[((int)(intptr_t)handle >> 4) & (NOBJLISTS-1)])
346
347 static struct mtx sw_alloc_mtx; /* protect list manipulation */
348 static struct pagerlst  swap_pager_object_list[NOBJLISTS];
349 static uma_zone_t       swap_zone;
350
351 /*
352  * pagerops for OBJT_SWAP - "swap pager".  Some ops are also global procedure
353  * calls hooked from other parts of the VM system and do not appear here.
354  * (see vm/swap_pager.h).
355  */
356 static vm_object_t
357                 swap_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size,
358                     vm_prot_t prot, vm_ooffset_t offset, struct ucred *);
359 static void     swap_pager_dealloc(vm_object_t object);
360 static int      swap_pager_getpages(vm_object_t, vm_page_t *, int, int *,
361     int *);
362 static int      swap_pager_getpages_async(vm_object_t, vm_page_t *, int, int *,
363     int *, pgo_getpages_iodone_t, void *);
364 static void     swap_pager_putpages(vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *);
365 static boolean_t
366                 swap_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before, int *after);
367 static void     swap_pager_init(void);
368 static void     swap_pager_unswapped(vm_page_t);
369 static void     swap_pager_swapoff(struct swdevt *sp);
370
371 struct pagerops swappagerops = {
372         .pgo_init =     swap_pager_init,        /* early system initialization of pager */
373         .pgo_alloc =    swap_pager_alloc,       /* allocate an OBJT_SWAP object         */
374         .pgo_dealloc =  swap_pager_dealloc,     /* deallocate an OBJT_SWAP object       */
375         .pgo_getpages = swap_pager_getpages,    /* pagein                               */
376         .pgo_getpages_async = swap_pager_getpages_async, /* pagein (async)              */
377         .pgo_putpages = swap_pager_putpages,    /* pageout                              */
378         .pgo_haspage =  swap_pager_haspage,     /* get backing store status for page    */
379         .pgo_pageunswapped = swap_pager_unswapped,      /* remove swap related to page          */
380 };
381
382 /*
383  * dmmax is in page-sized chunks with the new swap system.  It was
384  * dev-bsized chunks in the old.  dmmax is always a power of 2.
385  *
386  * swap_*() routines are externally accessible.  swp_*() routines are
387  * internal.
388  */
389 static int dmmax;
390 static int nswap_lowat = 128;   /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
391 static int nswap_hiwat = 512;   /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
392
393 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, dmmax,
394         CTLFLAG_RD, &dmmax, 0, "Maximum size of a swap block");
395
396 static void     swp_sizecheck(void);
397 static void     swp_pager_async_iodone(struct buf *bp);
398 static int      swapongeom(struct thread *, struct vnode *);
399 static int      swaponvp(struct thread *, struct vnode *, u_long);
400 static int      swapoff_one(struct swdevt *sp, struct ucred *cred);
401
402 /*
403  * Swap bitmap functions
404  */
405 static void     swp_pager_freeswapspace(daddr_t blk, int npages);
406 static daddr_t  swp_pager_getswapspace(int npages);
407
408 /*
409  * Metadata functions
410  */
411 static struct swblock **swp_pager_hash(vm_object_t object, vm_pindex_t index);
412 static void swp_pager_meta_build(vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
413 static void swp_pager_meta_free(vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
414 static void swp_pager_meta_free_all(vm_object_t);
415 static daddr_t swp_pager_meta_ctl(vm_object_t, vm_pindex_t, int);
416
417 /*
418  * SWP_SIZECHECK() -    update swap_pager_full indication
419  *
420  *      update the swap_pager_almost_full indication and warn when we are
421  *      about to run out of swap space, using lowat/hiwat hysteresis.
422  *
423  *      Clear swap_pager_full ( task killing ) indication when lowat is met.
424  *
425  *      No restrictions on call
426  *      This routine may not block.
427  */
428 static void
429 swp_sizecheck(void)
430 {
431
432         if (swap_pager_avail < nswap_lowat) {
433                 if (swap_pager_almost_full == 0) {
434                         printf("swap_pager: out of swap space\n");
435                         swap_pager_almost_full = 1;
436                 }
437         } else {
438                 swap_pager_full = 0;
439                 if (swap_pager_avail > nswap_hiwat)
440                         swap_pager_almost_full = 0;
441         }
442 }
443
444 /*
445  * SWP_PAGER_HASH() -   hash swap meta data
446  *
447  *      This is an helper function which hashes the swapblk given
448  *      the object and page index.  It returns a pointer to a pointer
449  *      to the object, or a pointer to a NULL pointer if it could not
450  *      find a swapblk.
451  */
452 static struct swblock **
453 swp_pager_hash(vm_object_t object, vm_pindex_t index)
454 {
455         struct swblock **pswap;
456         struct swblock *swap;
457
458         index &= ~(vm_pindex_t)SWAP_META_MASK;
459         pswap = &swhash[(index ^ (int)(intptr_t)object) & swhash_mask];
460         while ((swap = *pswap) != NULL) {
461                 if (swap->swb_object == object &&
462                     swap->swb_index == index
463                 ) {
464                         break;
465                 }
466                 pswap = &swap->swb_hnext;
467         }
468         return (pswap);
469 }
470
471 /*
472  * SWAP_PAGER_INIT() -  initialize the swap pager!
473  *
474  *      Expected to be started from system init.  NOTE:  This code is run
475  *      before much else so be careful what you depend on.  Most of the VM
476  *      system has yet to be initialized at this point.
477  */
478 static void
479 swap_pager_init(void)
480 {
481         /*
482          * Initialize object lists
483          */
484         int i;
485
486         for (i = 0; i < NOBJLISTS; ++i)
487                 TAILQ_INIT(&swap_pager_object_list[i]);
488         mtx_init(&sw_alloc_mtx, "swap_pager list", NULL, MTX_DEF);
489         mtx_init(&sw_dev_mtx, "swapdev", NULL, MTX_DEF);
490
491         /*
492          * Device Stripe, in PAGE_SIZE'd blocks
493          */
494         dmmax = SWB_NPAGES * 2;
495 }
496
497 /*
498  * SWAP_PAGER_SWAP_INIT() - swap pager initialization from pageout process
499  *
500  *      Expected to be started from pageout process once, prior to entering
501  *      its main loop.
502  */
503 void
504 swap_pager_swap_init(void)
505 {
506         unsigned long n, n2;
507
508         /*
509          * Number of in-transit swap bp operations.  Don't
510          * exhaust the pbufs completely.  Make sure we
511          * initialize workable values (0 will work for hysteresis
512          * but it isn't very efficient).
513          *
514          * The nsw_cluster_max is constrained by the bp->b_pages[]
515          * array (MAXPHYS/PAGE_SIZE) and our locally defined
516          * MAX_PAGEOUT_CLUSTER.   Also be aware that swap ops are
517          * constrained by the swap device interleave stripe size.
518          *
519          * Currently we hardwire nsw_wcount_async to 4.  This limit is
520          * designed to prevent other I/O from having high latencies due to
521          * our pageout I/O.  The value 4 works well for one or two active swap
522          * devices but is probably a little low if you have more.  Even so,
523          * a higher value would probably generate only a limited improvement
524          * with three or four active swap devices since the system does not
525          * typically have to pageout at extreme bandwidths.   We will want
526          * at least 2 per swap devices, and 4 is a pretty good value if you
527          * have one NFS swap device due to the command/ack latency over NFS.
528          * So it all works out pretty well.
529          */
530         nsw_cluster_max = min((MAXPHYS/PAGE_SIZE), MAX_PAGEOUT_CLUSTER);
531
532         mtx_lock(&pbuf_mtx);
533         nsw_rcount = (nswbuf + 1) / 2;
534         nsw_wcount_sync = (nswbuf + 3) / 4;
535         nsw_wcount_async = 4;
536         nsw_wcount_async_max = nsw_wcount_async;
537         mtx_unlock(&pbuf_mtx);
538
539         /*
540          * Initialize our zone.  Right now I'm just guessing on the number
541          * we need based on the number of pages in the system.  Each swblock
542          * can hold 32 pages, so this is probably overkill.  This reservation
543          * is typically limited to around 32MB by default.
544          */
545         n = vm_cnt.v_page_count / 2;
546         if (maxswzone && n > maxswzone / sizeof(struct swblock))
547                 n = maxswzone / sizeof(struct swblock);
548         n2 = n;
549         swap_zone = uma_zcreate("SWAPMETA", sizeof(struct swblock), NULL, NULL,
550             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE | UMA_ZONE_VM);
551         if (swap_zone == NULL)
552                 panic("failed to create swap_zone.");
553         do {
554                 if (uma_zone_reserve_kva(swap_zone, n))
555                         break;
556                 /*
557                  * if the allocation failed, try a zone two thirds the
558                  * size of the previous attempt.
559                  */
560                 n -= ((n + 2) / 3);
561         } while (n > 0);
562         if (n2 != n)
563                 printf("Swap zone entries reduced from %lu to %lu.\n", n2, n);
564         swap_maxpages = n * SWAP_META_PAGES;
565         swzone = n * sizeof(struct swblock);
566         n2 = n;
567
568         /*
569          * Initialize our meta-data hash table.  The swapper does not need to
570          * be quite as efficient as the VM system, so we do not use an
571          * oversized hash table.
572          *
573          *      n:              size of hash table, must be power of 2
574          *      swhash_mask:    hash table index mask
575          */
576         for (n = 1; n < n2 / 8; n *= 2)
577                 ;
578         swhash = malloc(sizeof(struct swblock *) * n, M_VMPGDATA, M_WAITOK | M_ZERO);
579         swhash_mask = n - 1;
580         mtx_init(&swhash_mtx, "swap_pager swhash", NULL, MTX_DEF);
581 }
582
583 /*
584  * SWAP_PAGER_ALLOC() - allocate a new OBJT_SWAP VM object and instantiate
585  *                      its metadata structures.
586  *
587  *      This routine is called from the mmap and fork code to create a new
588  *      OBJT_SWAP object.  We do this by creating an OBJT_DEFAULT object
589  *      and then converting it with swp_pager_meta_build().
590  *
591  *      This routine may block in vm_object_allocate() and create a named
592  *      object lookup race, so we must interlock.
593  *
594  * MPSAFE
595  */
596 static vm_object_t
597 swap_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size, vm_prot_t prot,
598     vm_ooffset_t offset, struct ucred *cred)
599 {
600         vm_object_t object;
601         vm_pindex_t pindex;
602
603         pindex = OFF_TO_IDX(offset + PAGE_MASK + size);
604         if (handle) {
605                 mtx_lock(&Giant);
606                 /*
607                  * Reference existing named region or allocate new one.  There
608                  * should not be a race here against swp_pager_meta_build()
609                  * as called from vm_page_remove() in regards to the lookup
610                  * of the handle.
611                  */
612                 sx_xlock(&sw_alloc_sx);
613                 object = vm_pager_object_lookup(NOBJLIST(handle), handle);
614                 if (object == NULL) {
615                         if (cred != NULL) {
616                                 if (!swap_reserve_by_cred(size, cred)) {
617                                         sx_xunlock(&sw_alloc_sx);
618                                         mtx_unlock(&Giant);
619                                         return (NULL);
620                                 }
621                                 crhold(cred);
622                         }
623                         object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, pindex);
624                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
625                         object->handle = handle;
626                         if (cred != NULL) {
627                                 object->cred = cred;
628                                 object->charge = size;
629                         }
630                         swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
631                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
632                 }
633                 sx_xunlock(&sw_alloc_sx);
634                 mtx_unlock(&Giant);
635         } else {
636                 if (cred != NULL) {
637                         if (!swap_reserve_by_cred(size, cred))
638                                 return (NULL);
639                         crhold(cred);
640                 }
641                 object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, pindex);
642                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
643                 if (cred != NULL) {
644                         object->cred = cred;
645                         object->charge = size;
646                 }
647                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
648                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
649         }
650         return (object);
651 }
652
653 /*
654  * SWAP_PAGER_DEALLOC() -       remove swap metadata from object
655  *
656  *      The swap backing for the object is destroyed.  The code is
657  *      designed such that we can reinstantiate it later, but this
658  *      routine is typically called only when the entire object is
659  *      about to be destroyed.
660  *
661  *      The object must be locked.
662  */
663 static void
664 swap_pager_dealloc(vm_object_t object)
665 {
666
667         /*
668          * Remove from list right away so lookups will fail if we block for
669          * pageout completion.
670          */
671         if (object->handle != NULL) {
672                 mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
673                 TAILQ_REMOVE(NOBJLIST(object->handle), object, pager_object_list);
674                 mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
675         }
676
677         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
678         vm_object_pip_wait(object, "swpdea");
679
680         /*
681          * Free all remaining metadata.  We only bother to free it from
682          * the swap meta data.  We do not attempt to free swapblk's still
683          * associated with vm_page_t's for this object.  We do not care
684          * if paging is still in progress on some objects.
685          */
686         swp_pager_meta_free_all(object);
687         object->handle = NULL;
688         object->type = OBJT_DEAD;
689 }
690
691 /************************************************************************
692  *                      SWAP PAGER BITMAP ROUTINES                      *
693  ************************************************************************/
694
695 /*
696  * SWP_PAGER_GETSWAPSPACE() -   allocate raw swap space
697  *
698  *      Allocate swap for the requested number of pages.  The starting
699  *      swap block number (a page index) is returned or SWAPBLK_NONE
700  *      if the allocation failed.
701  *
702  *      Also has the side effect of advising that somebody made a mistake
703  *      when they configured swap and didn't configure enough.
704  *
705  *      This routine may not sleep.
706  *
707  *      We allocate in round-robin fashion from the configured devices.
708  */
709 static daddr_t
710 swp_pager_getswapspace(int npages)
711 {
712         daddr_t blk;
713         struct swdevt *sp;
714         int i;
715
716         blk = SWAPBLK_NONE;
717         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
718         sp = swdevhd;
719         for (i = 0; i < nswapdev; i++) {
720                 if (sp == NULL)
721                         sp = TAILQ_FIRST(&swtailq);
722                 if (!(sp->sw_flags & SW_CLOSING)) {
723                         blk = blist_alloc(sp->sw_blist, npages);
724                         if (blk != SWAPBLK_NONE) {
725                                 blk += sp->sw_first;
726                                 sp->sw_used += npages;
727                                 swap_pager_avail -= npages;
728                                 swp_sizecheck();
729                                 swdevhd = TAILQ_NEXT(sp, sw_list);
730                                 goto done;
731                         }
732                 }
733                 sp = TAILQ_NEXT(sp, sw_list);
734         }
735         if (swap_pager_full != 2) {
736                 printf("swap_pager_getswapspace(%d): failed\n", npages);
737                 swap_pager_full = 2;
738                 swap_pager_almost_full = 1;
739         }
740         swdevhd = NULL;
741 done:
742         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
743         return (blk);
744 }
745
746 static int
747 swp_pager_isondev(daddr_t blk, struct swdevt *sp)
748 {
749
750         return (blk >= sp->sw_first && blk < sp->sw_end);
751 }
752
753 static void
754 swp_pager_strategy(struct buf *bp)
755 {
756         struct swdevt *sp;
757
758         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
759         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
760                 if (bp->b_blkno >= sp->sw_first && bp->b_blkno < sp->sw_end) {
761                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
762                         if ((sp->sw_flags & SW_UNMAPPED) != 0 &&
763                             unmapped_buf_allowed) {
764                                 bp->b_data = unmapped_buf;
765                                 bp->b_offset = 0;
766                         } else {
767                                 pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_data,
768                                     &bp->b_pages[0], bp->b_bcount / PAGE_SIZE);
769                         }
770                         sp->sw_strategy(bp, sp);
771                         return;
772                 }
773         }
774         panic("Swapdev not found");
775 }
776
777
778 /*
779  * SWP_PAGER_FREESWAPSPACE() -  free raw swap space
780  *
781  *      This routine returns the specified swap blocks back to the bitmap.
782  *
783  *      This routine may not sleep.
784  */
785 static void
786 swp_pager_freeswapspace(daddr_t blk, int npages)
787 {
788         struct swdevt *sp;
789
790         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
791         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
792                 if (blk >= sp->sw_first && blk < sp->sw_end) {
793                         sp->sw_used -= npages;
794                         /*
795                          * If we are attempting to stop swapping on
796                          * this device, we don't want to mark any
797                          * blocks free lest they be reused.
798                          */
799                         if ((sp->sw_flags & SW_CLOSING) == 0) {
800                                 blist_free(sp->sw_blist, blk - sp->sw_first,
801                                     npages);
802                                 swap_pager_avail += npages;
803                                 swp_sizecheck();
804                         }
805                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
806                         return;
807                 }
808         }
809         panic("Swapdev not found");
810 }
811
812 /*
813  * SWAP_PAGER_FREESPACE() -     frees swap blocks associated with a page
814  *                              range within an object.
815  *
816  *      This is a globally accessible routine.
817  *
818  *      This routine removes swapblk assignments from swap metadata.
819  *
820  *      The external callers of this routine typically have already destroyed
821  *      or renamed vm_page_t's associated with this range in the object so
822  *      we should be ok.
823  *
824  *      The object must be locked.
825  */
826 void
827 swap_pager_freespace(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_size_t size)
828 {
829
830         swp_pager_meta_free(object, start, size);
831 }
832
833 /*
834  * SWAP_PAGER_RESERVE() - reserve swap blocks in object
835  *
836  *      Assigns swap blocks to the specified range within the object.  The
837  *      swap blocks are not zeroed.  Any previous swap assignment is destroyed.
838  *
839  *      Returns 0 on success, -1 on failure.
840  */
841 int
842 swap_pager_reserve(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_size_t size)
843 {
844         int n = 0;
845         daddr_t blk = SWAPBLK_NONE;
846         vm_pindex_t beg = start;        /* save start index */
847
848         VM_OBJECT_WLOCK(object);
849         while (size) {
850                 if (n == 0) {
851                         n = BLIST_MAX_ALLOC;
852                         while ((blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE) {
853                                 n >>= 1;
854                                 if (n == 0) {
855                                         swp_pager_meta_free(object, beg, start - beg);
856                                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
857                                         return (-1);
858                                 }
859                         }
860                 }
861                 swp_pager_meta_build(object, start, blk);
862                 --size;
863                 ++start;
864                 ++blk;
865                 --n;
866         }
867         swp_pager_meta_free(object, start, n);
868         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
869         return (0);
870 }
871
872 /*
873  * SWAP_PAGER_COPY() -  copy blocks from source pager to destination pager
874  *                      and destroy the source.
875  *
876  *      Copy any valid swapblks from the source to the destination.  In
877  *      cases where both the source and destination have a valid swapblk,
878  *      we keep the destination's.
879  *
880  *      This routine is allowed to sleep.  It may sleep allocating metadata
881  *      indirectly through swp_pager_meta_build() or if paging is still in
882  *      progress on the source.
883  *
884  *      The source object contains no vm_page_t's (which is just as well)
885  *
886  *      The source object is of type OBJT_SWAP.
887  *
888  *      The source and destination objects must be locked.
889  *      Both object locks may temporarily be released.
890  */
891 void
892 swap_pager_copy(vm_object_t srcobject, vm_object_t dstobject,
893     vm_pindex_t offset, int destroysource)
894 {
895         vm_pindex_t i;
896
897         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(srcobject);
898         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(dstobject);
899
900         /*
901          * If destroysource is set, we remove the source object from the
902          * swap_pager internal queue now.
903          */
904         if (destroysource) {
905                 if (srcobject->handle != NULL) {
906                         mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
907                         TAILQ_REMOVE(
908                             NOBJLIST(srcobject->handle),
909                             srcobject,
910                             pager_object_list
911                         );
912                         mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
913                 }
914         }
915
916         /*
917          * transfer source to destination.
918          */
919         for (i = 0; i < dstobject->size; ++i) {
920                 daddr_t dstaddr;
921
922                 /*
923                  * Locate (without changing) the swapblk on the destination,
924                  * unless it is invalid in which case free it silently, or
925                  * if the destination is a resident page, in which case the
926                  * source is thrown away.
927                  */
928                 dstaddr = swp_pager_meta_ctl(dstobject, i, 0);
929
930                 if (dstaddr == SWAPBLK_NONE) {
931                         /*
932                          * Destination has no swapblk and is not resident,
933                          * copy source.
934                          */
935                         daddr_t srcaddr;
936
937                         srcaddr = swp_pager_meta_ctl(
938                             srcobject,
939                             i + offset,
940                             SWM_POP
941                         );
942
943                         if (srcaddr != SWAPBLK_NONE) {
944                                 /*
945                                  * swp_pager_meta_build() can sleep.
946                                  */
947                                 vm_object_pip_add(srcobject, 1);
948                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(srcobject);
949                                 vm_object_pip_add(dstobject, 1);
950                                 swp_pager_meta_build(dstobject, i, srcaddr);
951                                 vm_object_pip_wakeup(dstobject);
952                                 VM_OBJECT_WLOCK(srcobject);
953                                 vm_object_pip_wakeup(srcobject);
954                         }
955                 } else {
956                         /*
957                          * Destination has valid swapblk or it is represented
958                          * by a resident page.  We destroy the sourceblock.
959                          */
960
961                         swp_pager_meta_ctl(srcobject, i + offset, SWM_FREE);
962                 }
963         }
964
965         /*
966          * Free left over swap blocks in source.
967          *
968          * We have to revert the type to OBJT_DEFAULT so we do not accidently
969          * double-remove the object from the swap queues.
970          */
971         if (destroysource) {
972                 swp_pager_meta_free_all(srcobject);
973                 /*
974                  * Reverting the type is not necessary, the caller is going
975                  * to destroy srcobject directly, but I'm doing it here
976                  * for consistency since we've removed the object from its
977                  * queues.
978                  */
979                 srcobject->type = OBJT_DEFAULT;
980         }
981 }
982
983 /*
984  * SWAP_PAGER_HASPAGE() -       determine if we have good backing store for
985  *                              the requested page.
986  *
987  *      We determine whether good backing store exists for the requested
988  *      page and return TRUE if it does, FALSE if it doesn't.
989  *
990  *      If TRUE, we also try to determine how much valid, contiguous backing
991  *      store exists before and after the requested page within a reasonable
992  *      distance.  We do not try to restrict it to the swap device stripe
993  *      (that is handled in getpages/putpages).  It probably isn't worth
994  *      doing here.
995  */
996 static boolean_t
997 swap_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before, int *after)
998 {
999         daddr_t blk0;
1000
1001         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
1002         /*
1003          * do we have good backing store at the requested index ?
1004          */
1005         blk0 = swp_pager_meta_ctl(object, pindex, 0);
1006
1007         if (blk0 == SWAPBLK_NONE) {
1008                 if (before)
1009                         *before = 0;
1010                 if (after)
1011                         *after = 0;
1012                 return (FALSE);
1013         }
1014
1015         /*
1016          * find backwards-looking contiguous good backing store
1017          */
1018         if (before != NULL) {
1019                 int i;
1020
1021                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
1022                         daddr_t blk;
1023
1024                         if (i > pindex)
1025                                 break;
1026                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex - i, 0);
1027                         if (blk != blk0 - i)
1028                                 break;
1029                 }
1030                 *before = (i - 1);
1031         }
1032
1033         /*
1034          * find forward-looking contiguous good backing store
1035          */
1036         if (after != NULL) {
1037                 int i;
1038
1039                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
1040                         daddr_t blk;
1041
1042                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex + i, 0);
1043                         if (blk != blk0 + i)
1044                                 break;
1045                 }
1046                 *after = (i - 1);
1047         }
1048         return (TRUE);
1049 }
1050
1051 /*
1052  * SWAP_PAGER_PAGE_UNSWAPPED() - remove swap backing store related to page
1053  *
1054  *      This removes any associated swap backing store, whether valid or
1055  *      not, from the page.
1056  *
1057  *      This routine is typically called when a page is made dirty, at
1058  *      which point any associated swap can be freed.  MADV_FREE also
1059  *      calls us in a special-case situation
1060  *
1061  *      NOTE!!!  If the page is clean and the swap was valid, the caller
1062  *      should make the page dirty before calling this routine.  This routine
1063  *      does NOT change the m->dirty status of the page.  Also: MADV_FREE
1064  *      depends on it.
1065  *
1066  *      This routine may not sleep.
1067  *
1068  *      The object containing the page must be locked.
1069  */
1070 static void
1071 swap_pager_unswapped(vm_page_t m)
1072 {
1073
1074         swp_pager_meta_ctl(m->object, m->pindex, SWM_FREE);
1075 }
1076
1077 /*
1078  * SWAP_PAGER_GETPAGES() - bring pages in from swap
1079  *
1080  *      Attempt to retrieve (m, count) pages from backing store, but make
1081  *      sure we retrieve at least m[reqpage].  We try to load in as large
1082  *      a chunk surrounding m[reqpage] as is contiguous in swap and which
1083  *      belongs to the same object.
1084  *
1085  *      The code is designed for asynchronous operation and
1086  *      immediate-notification of 'reqpage' but tends not to be
1087  *      used that way.  Please do not optimize-out this algorithmic
1088  *      feature, I intend to improve on it in the future.
1089  *
1090  *      The parent has a single vm_object_pip_add() reference prior to
1091  *      calling us and we should return with the same.
1092  *
1093  *      The parent has BUSY'd the pages.  We should return with 'm'
1094  *      left busy, but the others adjusted.
1095  */
1096 static int
1097 swap_pager_getpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count, int *rbehind,
1098     int *rahead)
1099 {
1100         struct buf *bp;
1101         daddr_t blk;
1102
1103         /*
1104          * Calculate range to retrieve.  The pages have already been assigned
1105          * their swapblks.  We require a *contiguous* range but we know it to
1106          * not span devices.   If we do not supply it, bad things
1107          * happen.  Note that blk, iblk & jblk can be SWAPBLK_NONE, but the
1108          * loops are set up such that the case(s) are handled implicitly.
1109          *
1110          * The swp_*() calls must be made with the object locked.
1111          */
1112         blk = swp_pager_meta_ctl(m[0]->object, m[0]->pindex, 0);
1113
1114         if (blk == SWAPBLK_NONE)
1115                 return (VM_PAGER_FAIL);
1116
1117 #ifdef INVARIANTS
1118         for (int i = 0; i < count; i++)
1119                 KASSERT(blk + i ==
1120                     swp_pager_meta_ctl(m[i]->object, m[i]->pindex, 0),
1121                     ("%s: range is not contiguous", __func__));
1122 #endif
1123
1124         /*
1125          * Getpbuf() can sleep.
1126          */
1127         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1128         /*
1129          * Get a swap buffer header to perform the IO
1130          */
1131         bp = getpbuf(&nsw_rcount);
1132         bp->b_flags |= B_PAGING;
1133
1134         bp->b_iocmd = BIO_READ;
1135         bp->b_iodone = swp_pager_async_iodone;
1136         bp->b_rcred = crhold(thread0.td_ucred);
1137         bp->b_wcred = crhold(thread0.td_ucred);
1138         bp->b_blkno = blk;
1139         bp->b_bcount = PAGE_SIZE * count;
1140         bp->b_bufsize = PAGE_SIZE * count;
1141         bp->b_npages = count;
1142
1143         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1144         for (int i = 0; i < count; i++) {
1145                 bp->b_pages[i] = m[i];
1146                 m[i]->oflags |= VPO_SWAPINPROG;
1147         }
1148
1149         PCPU_INC(cnt.v_swapin);
1150         PCPU_ADD(cnt.v_swappgsin, bp->b_npages);
1151
1152         /*
1153          * We still hold the lock on mreq, and our automatic completion routine
1154          * does not remove it.
1155          */
1156         vm_object_pip_add(object, bp->b_npages);
1157         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1158
1159         /*
1160          * perform the I/O.  NOTE!!!  bp cannot be considered valid after
1161          * this point because we automatically release it on completion.
1162          * Instead, we look at the one page we are interested in which we
1163          * still hold a lock on even through the I/O completion.
1164          *
1165          * The other pages in our m[] array are also released on completion,
1166          * so we cannot assume they are valid anymore either.
1167          *
1168          * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1169          */
1170         BUF_KERNPROC(bp);
1171         swp_pager_strategy(bp);
1172
1173         /*
1174          * wait for the page we want to complete.  VPO_SWAPINPROG is always
1175          * cleared on completion.  If an I/O error occurs, SWAPBLK_NONE
1176          * is set in the meta-data.
1177          */
1178         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1179         while ((m[0]->oflags & VPO_SWAPINPROG) != 0) {
1180                 m[0]->oflags |= VPO_SWAPSLEEP;
1181                 PCPU_INC(cnt.v_intrans);
1182                 if (VM_OBJECT_SLEEP(object, &object->paging_in_progress, PSWP,
1183                     "swread", hz * 20)) {
1184                         printf(
1185 "swap_pager: indefinite wait buffer: bufobj: %p, blkno: %jd, size: %ld\n",
1186                             bp->b_bufobj, (intmax_t)bp->b_blkno, bp->b_bcount);
1187                 }
1188         }
1189
1190         /*
1191          * If we had an unrecoverable read error pages will not be valid.
1192          */
1193         for (int i = 0; i < count; i++)
1194                 if (m[i]->valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
1195                         return (VM_PAGER_ERROR);
1196
1197         if (rbehind)
1198                 *rbehind = 0;
1199         if (rahead)
1200                 *rahead = 0;
1201
1202         return (VM_PAGER_OK);
1203
1204         /*
1205          * A final note: in a low swap situation, we cannot deallocate swap
1206          * and mark a page dirty here because the caller is likely to mark
1207          * the page clean when we return, causing the page to possibly revert
1208          * to all-zero's later.
1209          */
1210 }
1211
1212 /*
1213  *      swap_pager_getpages_async():
1214  *
1215  *      Right now this is emulation of asynchronous operation on top of
1216  *      swap_pager_getpages().
1217  */
1218 static int
1219 swap_pager_getpages_async(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
1220     int *rbehind, int *rahead, pgo_getpages_iodone_t iodone, void *arg)
1221 {
1222         int r, error;
1223
1224         r = swap_pager_getpages(object, m, count, rbehind, rahead);
1225         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1226         switch (r) {
1227         case VM_PAGER_OK:
1228                 error = 0;
1229                 break;
1230         case VM_PAGER_ERROR:
1231                 error = EIO;
1232                 break;
1233         case VM_PAGER_FAIL:
1234                 error = EINVAL;
1235                 break;
1236         default:
1237                 panic("unhandled swap_pager_getpages() error %d", r);
1238         }
1239         (iodone)(arg, m, count, error);
1240         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1241
1242         return (r);
1243 }
1244
1245 /*
1246  *      swap_pager_putpages:
1247  *
1248  *      Assign swap (if necessary) and initiate I/O on the specified pages.
1249  *
1250  *      We support both OBJT_DEFAULT and OBJT_SWAP objects.  DEFAULT objects
1251  *      are automatically converted to SWAP objects.
1252  *
1253  *      In a low memory situation we may block in VOP_STRATEGY(), but the new
1254  *      vm_page reservation system coupled with properly written VFS devices
1255  *      should ensure that no low-memory deadlock occurs.  This is an area
1256  *      which needs work.
1257  *
1258  *      The parent has N vm_object_pip_add() references prior to
1259  *      calling us and will remove references for rtvals[] that are
1260  *      not set to VM_PAGER_PEND.  We need to remove the rest on I/O
1261  *      completion.
1262  *
1263  *      The parent has soft-busy'd the pages it passes us and will unbusy
1264  *      those whos rtvals[] entry is not set to VM_PAGER_PEND on return.
1265  *      We need to unbusy the rest on I/O completion.
1266  */
1267 static void
1268 swap_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
1269     int flags, int *rtvals)
1270 {
1271         int i, n;
1272         boolean_t sync;
1273
1274         if (count && m[0]->object != object) {
1275                 panic("swap_pager_putpages: object mismatch %p/%p",
1276                     object,
1277                     m[0]->object
1278                 );
1279         }
1280
1281         /*
1282          * Step 1
1283          *
1284          * Turn object into OBJT_SWAP
1285          * check for bogus sysops
1286          * force sync if not pageout process
1287          */
1288         if (object->type != OBJT_SWAP)
1289                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
1290         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1291
1292         n = 0;
1293         if (curproc != pageproc)
1294                 sync = TRUE;
1295         else
1296                 sync = (flags & VM_PAGER_PUT_SYNC) != 0;
1297
1298         /*
1299          * Step 2
1300          *
1301          * Assign swap blocks and issue I/O.  We reallocate swap on the fly.
1302          * The page is left dirty until the pageout operation completes
1303          * successfully.
1304          */
1305         for (i = 0; i < count; i += n) {
1306                 int j;
1307                 struct buf *bp;
1308                 daddr_t blk;
1309
1310                 /*
1311                  * Maximum I/O size is limited by a number of factors.
1312                  */
1313                 n = min(BLIST_MAX_ALLOC, count - i);
1314                 n = min(n, nsw_cluster_max);
1315
1316                 /*
1317                  * Get biggest block of swap we can.  If we fail, fall
1318                  * back and try to allocate a smaller block.  Don't go
1319                  * overboard trying to allocate space if it would overly
1320                  * fragment swap.
1321                  */
1322                 while (
1323                     (blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE &&
1324                     n > 4
1325                 ) {
1326                         n >>= 1;
1327                 }
1328                 if (blk == SWAPBLK_NONE) {
1329                         for (j = 0; j < n; ++j)
1330                                 rtvals[i+j] = VM_PAGER_FAIL;
1331                         continue;
1332                 }
1333
1334                 /*
1335                  * All I/O parameters have been satisfied, build the I/O
1336                  * request and assign the swap space.
1337                  */
1338                 if (sync == TRUE) {
1339                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_sync);
1340                 } else {
1341                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_async);
1342                         bp->b_flags = B_ASYNC;
1343                 }
1344                 bp->b_flags |= B_PAGING;
1345                 bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
1346
1347                 bp->b_rcred = crhold(thread0.td_ucred);
1348                 bp->b_wcred = crhold(thread0.td_ucred);
1349                 bp->b_bcount = PAGE_SIZE * n;
1350                 bp->b_bufsize = PAGE_SIZE * n;
1351                 bp->b_blkno = blk;
1352
1353                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
1354                 for (j = 0; j < n; ++j) {
1355                         vm_page_t mreq = m[i+j];
1356
1357                         swp_pager_meta_build(
1358                             mreq->object,
1359                             mreq->pindex,
1360                             blk + j
1361                         );
1362                         vm_page_dirty(mreq);
1363                         mreq->oflags |= VPO_SWAPINPROG;
1364                         bp->b_pages[j] = mreq;
1365                 }
1366                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1367                 bp->b_npages = n;
1368                 /*
1369                  * Must set dirty range for NFS to work.
1370                  */
1371                 bp->b_dirtyoff = 0;
1372                 bp->b_dirtyend = bp->b_bcount;
1373
1374                 PCPU_INC(cnt.v_swapout);
1375                 PCPU_ADD(cnt.v_swappgsout, bp->b_npages);
1376
1377                 /*
1378                  * We unconditionally set rtvals[] to VM_PAGER_PEND so that we
1379                  * can call the async completion routine at the end of a
1380                  * synchronous I/O operation.  Otherwise, our caller would
1381                  * perform duplicate unbusy and wakeup operations on the page
1382                  * and object, respectively.
1383                  */
1384                 for (j = 0; j < n; j++)
1385                         rtvals[i + j] = VM_PAGER_PEND;
1386
1387                 /*
1388                  * asynchronous
1389                  *
1390                  * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1391                  */
1392                 if (sync == FALSE) {
1393                         bp->b_iodone = swp_pager_async_iodone;
1394                         BUF_KERNPROC(bp);
1395                         swp_pager_strategy(bp);
1396                         continue;
1397                 }
1398
1399                 /*
1400                  * synchronous
1401                  *
1402                  * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1403                  */
1404                 bp->b_iodone = bdone;
1405                 swp_pager_strategy(bp);
1406
1407                 /*
1408                  * Wait for the sync I/O to complete.
1409                  */
1410                 bwait(bp, PVM, "swwrt");
1411
1412                 /*
1413                  * Now that we are through with the bp, we can call the
1414                  * normal async completion, which frees everything up.
1415                  */
1416                 swp_pager_async_iodone(bp);
1417         }
1418         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1419 }
1420
1421 /*
1422  *      swp_pager_async_iodone:
1423  *
1424  *      Completion routine for asynchronous reads and writes from/to swap.
1425  *      Also called manually by synchronous code to finish up a bp.
1426  *
1427  *      This routine may not sleep.
1428  */
1429 static void
1430 swp_pager_async_iodone(struct buf *bp)
1431 {
1432         int i;
1433         vm_object_t object = NULL;
1434
1435         /*
1436          * report error
1437          */
1438         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
1439                 printf(
1440                     "swap_pager: I/O error - %s failed; blkno %ld,"
1441                         "size %ld, error %d\n",
1442                     ((bp->b_iocmd == BIO_READ) ? "pagein" : "pageout"),
1443                     (long)bp->b_blkno,
1444                     (long)bp->b_bcount,
1445                     bp->b_error
1446                 );
1447         }
1448
1449         /*
1450          * remove the mapping for kernel virtual
1451          */
1452         if (buf_mapped(bp))
1453                 pmap_qremove((vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_npages);
1454         else
1455                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
1456
1457         if (bp->b_npages) {
1458                 object = bp->b_pages[0]->object;
1459                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
1460         }
1461
1462         /*
1463          * cleanup pages.  If an error occurs writing to swap, we are in
1464          * very serious trouble.  If it happens to be a disk error, though,
1465          * we may be able to recover by reassigning the swap later on.  So
1466          * in this case we remove the m->swapblk assignment for the page
1467          * but do not free it in the rlist.  The errornous block(s) are thus
1468          * never reallocated as swap.  Redirty the page and continue.
1469          */
1470         for (i = 0; i < bp->b_npages; ++i) {
1471                 vm_page_t m = bp->b_pages[i];
1472
1473                 m->oflags &= ~VPO_SWAPINPROG;
1474                 if (m->oflags & VPO_SWAPSLEEP) {
1475                         m->oflags &= ~VPO_SWAPSLEEP;
1476                         wakeup(&object->paging_in_progress);
1477                 }
1478
1479                 if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
1480                         /*
1481                          * If an error occurs I'd love to throw the swapblk
1482                          * away without freeing it back to swapspace, so it
1483                          * can never be used again.  But I can't from an
1484                          * interrupt.
1485                          */
1486                         if (bp->b_iocmd == BIO_READ) {
1487                                 /*
1488                                  * NOTE: for reads, m->dirty will probably
1489                                  * be overridden by the original caller of
1490                                  * getpages so don't play cute tricks here.
1491                                  */
1492                                 m->valid = 0;
1493                         } else {
1494                                 /*
1495                                  * If a write error occurs, reactivate page
1496                                  * so it doesn't clog the inactive list,
1497                                  * then finish the I/O.
1498                                  */
1499                                 vm_page_dirty(m);
1500                                 vm_page_lock(m);
1501                                 vm_page_activate(m);
1502                                 vm_page_unlock(m);
1503                                 vm_page_sunbusy(m);
1504                         }
1505                 } else if (bp->b_iocmd == BIO_READ) {
1506                         /*
1507                          * NOTE: for reads, m->dirty will probably be
1508                          * overridden by the original caller of getpages so
1509                          * we cannot set them in order to free the underlying
1510                          * swap in a low-swap situation.  I don't think we'd
1511                          * want to do that anyway, but it was an optimization
1512                          * that existed in the old swapper for a time before
1513                          * it got ripped out due to precisely this problem.
1514                          */
1515                         KASSERT(!pmap_page_is_mapped(m),
1516                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is mapped", m));
1517                         KASSERT(m->dirty == 0,
1518                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is dirty", m));
1519                         m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
1520                 } else {
1521                         /*
1522                          * For write success, clear the dirty
1523                          * status, then finish the I/O ( which decrements the
1524                          * busy count and possibly wakes waiter's up ).
1525                          */
1526                         KASSERT(!pmap_page_is_write_mapped(m),
1527                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is not write"
1528                             " protected", m));
1529                         vm_page_undirty(m);
1530                         vm_page_sunbusy(m);
1531                         if (vm_page_count_severe()) {
1532                                 vm_page_lock(m);
1533                                 vm_page_try_to_cache(m);
1534                                 vm_page_unlock(m);
1535                         }
1536                 }
1537         }
1538
1539         /*
1540          * adjust pip.  NOTE: the original parent may still have its own
1541          * pip refs on the object.
1542          */
1543         if (object != NULL) {
1544                 vm_object_pip_wakeupn(object, bp->b_npages);
1545                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1546         }
1547
1548         /*
1549          * swapdev_strategy() manually sets b_vp and b_bufobj before calling
1550          * bstrategy(). Set them back to NULL now we're done with it, or we'll
1551          * trigger a KASSERT in relpbuf().
1552          */
1553         if (bp->b_vp) {
1554                     bp->b_vp = NULL;
1555                     bp->b_bufobj = NULL;
1556         }
1557         /*
1558          * release the physical I/O buffer
1559          */
1560         relpbuf(
1561             bp,
1562             ((bp->b_iocmd == BIO_READ) ? &nsw_rcount :
1563                 ((bp->b_flags & B_ASYNC) ?
1564                     &nsw_wcount_async :
1565                     &nsw_wcount_sync
1566                 )
1567             )
1568         );
1569 }
1570
1571 /*
1572  *      swap_pager_isswapped:
1573  *
1574  *      Return 1 if at least one page in the given object is paged
1575  *      out to the given swap device.
1576  *
1577  *      This routine may not sleep.
1578  */
1579 int
1580 swap_pager_isswapped(vm_object_t object, struct swdevt *sp)
1581 {
1582         daddr_t index = 0;
1583         int bcount;
1584         int i;
1585
1586         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1587         if (object->type != OBJT_SWAP)
1588                 return (0);
1589
1590         mtx_lock(&swhash_mtx);
1591         for (bcount = 0; bcount < object->un_pager.swp.swp_bcount; bcount++) {
1592                 struct swblock *swap;
1593
1594                 if ((swap = *swp_pager_hash(object, index)) != NULL) {
1595                         for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i) {
1596                                 if (swp_pager_isondev(swap->swb_pages[i], sp)) {
1597                                         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1598                                         return (1);
1599                                 }
1600                         }
1601                 }
1602                 index += SWAP_META_PAGES;
1603         }
1604         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1605         return (0);
1606 }
1607
1608 /*
1609  * SWP_PAGER_FORCE_PAGEIN() - force a swap block to be paged in
1610  *
1611  *      This routine dissociates the page at the given index within a
1612  *      swap block from its backing store, paging it in if necessary.
1613  *      If the page is paged in, it is placed in the inactive queue,
1614  *      since it had its backing store ripped out from under it.
1615  *      We also attempt to swap in all other pages in the swap block,
1616  *      we only guarantee that the one at the specified index is
1617  *      paged in.
1618  *
1619  *      XXX - The code to page the whole block in doesn't work, so we
1620  *            revert to the one-by-one behavior for now.  Sigh.
1621  */
1622 static inline void
1623 swp_pager_force_pagein(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1624 {
1625         vm_page_t m;
1626
1627         vm_object_pip_add(object, 1);
1628         m = vm_page_grab(object, pindex, VM_ALLOC_NORMAL);
1629         if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
1630                 vm_object_pip_wakeup(object);
1631                 vm_page_dirty(m);
1632                 vm_page_lock(m);
1633                 vm_page_activate(m);
1634                 vm_page_unlock(m);
1635                 vm_page_xunbusy(m);
1636                 vm_pager_page_unswapped(m);
1637                 return;
1638         }
1639
1640         if (swap_pager_getpages(object, &m, 1, NULL, NULL) != VM_PAGER_OK)
1641                 panic("swap_pager_force_pagein: read from swap failed");/*XXX*/
1642         vm_object_pip_wakeup(object);
1643         vm_page_dirty(m);
1644         vm_page_lock(m);
1645         vm_page_deactivate(m);
1646         vm_page_unlock(m);
1647         vm_page_xunbusy(m);
1648         vm_pager_page_unswapped(m);
1649 }
1650
1651 /*
1652  *      swap_pager_swapoff:
1653  *
1654  *      Page in all of the pages that have been paged out to the
1655  *      given device.  The corresponding blocks in the bitmap must be
1656  *      marked as allocated and the device must be flagged SW_CLOSING.
1657  *      There may be no processes swapped out to the device.
1658  *
1659  *      This routine may block.
1660  */
1661 static void
1662 swap_pager_swapoff(struct swdevt *sp)
1663 {
1664         struct swblock *swap;
1665         int i, j, retries;
1666
1667         GIANT_REQUIRED;
1668
1669         retries = 0;
1670 full_rescan:
1671         mtx_lock(&swhash_mtx);
1672         for (i = 0; i <= swhash_mask; i++) { /* '<=' is correct here */
1673 restart:
1674                 for (swap = swhash[i]; swap != NULL; swap = swap->swb_hnext) {
1675                         vm_object_t object = swap->swb_object;
1676                         vm_pindex_t pindex = swap->swb_index;
1677                         for (j = 0; j < SWAP_META_PAGES; ++j) {
1678                                 if (swp_pager_isondev(swap->swb_pages[j], sp)) {
1679                                         /* avoid deadlock */
1680                                         if (!VM_OBJECT_TRYWLOCK(object)) {
1681                                                 break;
1682                                         } else {
1683                                                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
1684                                                 swp_pager_force_pagein(object,
1685                                                     pindex + j);
1686                                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1687                                                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1688                                                 goto restart;
1689                                         }
1690                                 }
1691                         }
1692                 }
1693         }
1694         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1695         if (sp->sw_used) {
1696                 /*
1697                  * Objects may be locked or paging to the device being
1698                  * removed, so we will miss their pages and need to
1699                  * make another pass.  We have marked this device as
1700                  * SW_CLOSING, so the activity should finish soon.
1701                  */
1702                 retries++;
1703                 if (retries > 100) {
1704                         panic("swapoff: failed to locate %d swap blocks",
1705                             sp->sw_used);
1706                 }
1707                 pause("swpoff", hz / 20);
1708                 goto full_rescan;
1709         }
1710 }
1711
1712 /************************************************************************
1713  *                              SWAP META DATA                          *
1714  ************************************************************************
1715  *
1716  *      These routines manipulate the swap metadata stored in the
1717  *      OBJT_SWAP object.
1718  *
1719  *      Swap metadata is implemented with a global hash and not directly
1720  *      linked into the object.  Instead the object simply contains
1721  *      appropriate tracking counters.
1722  */
1723
1724 /*
1725  * SWP_PAGER_META_BUILD() -     add swap block to swap meta data for object
1726  *
1727  *      We first convert the object to a swap object if it is a default
1728  *      object.
1729  *
1730  *      The specified swapblk is added to the object's swap metadata.  If
1731  *      the swapblk is not valid, it is freed instead.  Any previously
1732  *      assigned swapblk is freed.
1733  */
1734 static void
1735 swp_pager_meta_build(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, daddr_t swapblk)
1736 {
1737         static volatile int exhausted;
1738         struct swblock *swap;
1739         struct swblock **pswap;
1740         int idx;
1741
1742         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1743         /*
1744          * Convert default object to swap object if necessary
1745          */
1746         if (object->type != OBJT_SWAP) {
1747                 object->type = OBJT_SWAP;
1748                 object->un_pager.swp.swp_bcount = 0;
1749
1750                 if (object->handle != NULL) {
1751                         mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
1752                         TAILQ_INSERT_TAIL(
1753                             NOBJLIST(object->handle),
1754                             object,
1755                             pager_object_list
1756                         );
1757                         mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
1758                 }
1759         }
1760
1761         /*
1762          * Locate hash entry.  If not found create, but if we aren't adding
1763          * anything just return.  If we run out of space in the map we wait
1764          * and, since the hash table may have changed, retry.
1765          */
1766 retry:
1767         mtx_lock(&swhash_mtx);
1768         pswap = swp_pager_hash(object, pindex);
1769
1770         if ((swap = *pswap) == NULL) {
1771                 int i;
1772
1773                 if (swapblk == SWAPBLK_NONE)
1774                         goto done;
1775
1776                 swap = *pswap = uma_zalloc(swap_zone, M_NOWAIT |
1777                     (curproc == pageproc ? M_USE_RESERVE : 0));
1778                 if (swap == NULL) {
1779                         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1780                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1781                         if (uma_zone_exhausted(swap_zone)) {
1782                                 if (atomic_cmpset_int(&exhausted, 0, 1))
1783                                         printf("swap zone exhausted, "
1784                                             "increase kern.maxswzone\n");
1785                                 vm_pageout_oom(VM_OOM_SWAPZ);
1786                                 pause("swzonex", 10);
1787                         } else
1788                                 VM_WAIT;
1789                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1790                         goto retry;
1791                 }
1792
1793                 if (atomic_cmpset_int(&exhausted, 1, 0))
1794                         printf("swap zone ok\n");
1795
1796                 swap->swb_hnext = NULL;
1797                 swap->swb_object = object;
1798                 swap->swb_index = pindex & ~(vm_pindex_t)SWAP_META_MASK;
1799                 swap->swb_count = 0;
1800
1801                 ++object->un_pager.swp.swp_bcount;
1802
1803                 for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i)
1804                         swap->swb_pages[i] = SWAPBLK_NONE;
1805         }
1806
1807         /*
1808          * Delete prior contents of metadata
1809          */
1810         idx = pindex & SWAP_META_MASK;
1811
1812         if (swap->swb_pages[idx] != SWAPBLK_NONE) {
1813                 swp_pager_freeswapspace(swap->swb_pages[idx], 1);
1814                 --swap->swb_count;
1815         }
1816
1817         /*
1818          * Enter block into metadata
1819          */
1820         swap->swb_pages[idx] = swapblk;
1821         if (swapblk != SWAPBLK_NONE)
1822                 ++swap->swb_count;
1823 done:
1824         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1825 }
1826
1827 /*
1828  * SWP_PAGER_META_FREE() - free a range of blocks in the object's swap metadata
1829  *
1830  *      The requested range of blocks is freed, with any associated swap
1831  *      returned to the swap bitmap.
1832  *
1833  *      This routine will free swap metadata structures as they are cleaned
1834  *      out.  This routine does *NOT* operate on swap metadata associated
1835  *      with resident pages.
1836  */
1837 static void
1838 swp_pager_meta_free(vm_object_t object, vm_pindex_t index, daddr_t count)
1839 {
1840
1841         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
1842         if (object->type != OBJT_SWAP)
1843                 return;
1844
1845         while (count > 0) {
1846                 struct swblock **pswap;
1847                 struct swblock *swap;
1848
1849                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1850                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
1851
1852                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
1853                         daddr_t v = swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK];
1854
1855                         if (v != SWAPBLK_NONE) {
1856                                 swp_pager_freeswapspace(v, 1);
1857                                 swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK] =
1858                                         SWAPBLK_NONE;
1859                                 if (--swap->swb_count == 0) {
1860                                         *pswap = swap->swb_hnext;
1861                                         uma_zfree(swap_zone, swap);
1862                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
1863                                 }
1864                         }
1865                         --count;
1866                         ++index;
1867                 } else {
1868                         int n = SWAP_META_PAGES - (index & SWAP_META_MASK);
1869                         count -= n;
1870                         index += n;
1871                 }
1872                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
1873         }
1874 }
1875
1876 /*
1877  * SWP_PAGER_META_FREE_ALL() - destroy all swap metadata associated with object
1878  *
1879  *      This routine locates and destroys all swap metadata associated with
1880  *      an object.
1881  */
1882 static void
1883 swp_pager_meta_free_all(vm_object_t object)
1884 {
1885         daddr_t index = 0;
1886
1887         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1888         if (object->type != OBJT_SWAP)
1889                 return;
1890
1891         while (object->un_pager.swp.swp_bcount) {
1892                 struct swblock **pswap;
1893                 struct swblock *swap;
1894
1895                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1896                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
1897                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
1898                         int i;
1899
1900                         for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i) {
1901                                 daddr_t v = swap->swb_pages[i];
1902                                 if (v != SWAPBLK_NONE) {
1903                                         --swap->swb_count;
1904                                         swp_pager_freeswapspace(v, 1);
1905                                 }
1906                         }
1907                         if (swap->swb_count != 0)
1908                                 panic("swap_pager_meta_free_all: swb_count != 0");
1909                         *pswap = swap->swb_hnext;
1910                         uma_zfree(swap_zone, swap);
1911                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
1912                 }
1913                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
1914                 index += SWAP_META_PAGES;
1915         }
1916 }
1917
1918 /*
1919  * SWP_PAGER_METACTL() -  misc control of swap and vm_page_t meta data.
1920  *
1921  *      This routine is capable of looking up, popping, or freeing
1922  *      swapblk assignments in the swap meta data or in the vm_page_t.
1923  *      The routine typically returns the swapblk being looked-up, or popped,
1924  *      or SWAPBLK_NONE if the block was freed, or SWAPBLK_NONE if the block
1925  *      was invalid.  This routine will automatically free any invalid
1926  *      meta-data swapblks.
1927  *
1928  *      It is not possible to store invalid swapblks in the swap meta data
1929  *      (other then a literal 'SWAPBLK_NONE'), so we don't bother checking.
1930  *
1931  *      When acting on a busy resident page and paging is in progress, we
1932  *      have to wait until paging is complete but otherwise can act on the
1933  *      busy page.
1934  *
1935  *      SWM_FREE        remove and free swap block from metadata
1936  *      SWM_POP         remove from meta data but do not free.. pop it out
1937  */
1938 static daddr_t
1939 swp_pager_meta_ctl(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int flags)
1940 {
1941         struct swblock **pswap;
1942         struct swblock *swap;
1943         daddr_t r1;
1944         int idx;
1945
1946         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
1947         /*
1948          * The meta data only exists of the object is OBJT_SWAP
1949          * and even then might not be allocated yet.
1950          */
1951         if (object->type != OBJT_SWAP)
1952                 return (SWAPBLK_NONE);
1953
1954         r1 = SWAPBLK_NONE;
1955         mtx_lock(&swhash_mtx);
1956         pswap = swp_pager_hash(object, pindex);
1957
1958         if ((swap = *pswap) != NULL) {
1959                 idx = pindex & SWAP_META_MASK;
1960                 r1 = swap->swb_pages[idx];
1961
1962                 if (r1 != SWAPBLK_NONE) {
1963                         if (flags & SWM_FREE) {
1964                                 swp_pager_freeswapspace(r1, 1);
1965                                 r1 = SWAPBLK_NONE;
1966                         }
1967                         if (flags & (SWM_FREE|SWM_POP)) {
1968                                 swap->swb_pages[idx] = SWAPBLK_NONE;
1969                                 if (--swap->swb_count == 0) {
1970                                         *pswap = swap->swb_hnext;
1971                                         uma_zfree(swap_zone, swap);
1972                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
1973                                 }
1974                         }
1975                 }
1976         }
1977         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1978         return (r1);
1979 }
1980
1981 /*
1982  * System call swapon(name) enables swapping on device name,
1983  * which must be in the swdevsw.  Return EBUSY
1984  * if already swapping on this device.
1985  */
1986 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1987 struct swapon_args {
1988         char *name;
1989 };
1990 #endif
1991
1992 /*
1993  * MPSAFE
1994  */
1995 /* ARGSUSED */
1996 int
1997 sys_swapon(struct thread *td, struct swapon_args *uap)
1998 {
1999         struct vattr attr;
2000         struct vnode *vp;
2001         struct nameidata nd;
2002         int error;
2003
2004         error = priv_check(td, PRIV_SWAPON);
2005         if (error)
2006                 return (error);
2007
2008         mtx_lock(&Giant);
2009         while (swdev_syscall_active)
2010             tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpon", 0);
2011         swdev_syscall_active = 1;
2012
2013         /*
2014          * Swap metadata may not fit in the KVM if we have physical
2015          * memory of >1GB.
2016          */
2017         if (swap_zone == NULL) {
2018                 error = ENOMEM;
2019                 goto done;
2020         }
2021
2022         NDINIT(&nd, LOOKUP, ISOPEN | FOLLOW | AUDITVNODE1, UIO_USERSPACE,
2023             uap->name, td);
2024         error = namei(&nd);
2025         if (error)
2026                 goto done;
2027
2028         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
2029         vp = nd.ni_vp;
2030
2031         if (vn_isdisk(vp, &error)) {
2032                 error = swapongeom(td, vp);
2033         } else if (vp->v_type == VREG &&
2034             (vp->v_mount->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_NETWORK) != 0 &&
2035             (error = VOP_GETATTR(vp, &attr, td->td_ucred)) == 0) {
2036                 /*
2037                  * Allow direct swapping to NFS regular files in the same
2038                  * way that nfs_mountroot() sets up diskless swapping.
2039                  */
2040                 error = swaponvp(td, vp, attr.va_size / DEV_BSIZE);
2041         }
2042
2043         if (error)
2044                 vrele(vp);
2045 done:
2046         swdev_syscall_active = 0;
2047         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2048         mtx_unlock(&Giant);
2049         return (error);
2050 }
2051
2052 /*
2053  * Check that the total amount of swap currently configured does not
2054  * exceed half the theoretical maximum.  If it does, print a warning
2055  * message and return -1; otherwise, return 0.
2056  */
2057 static int
2058 swapon_check_swzone(unsigned long npages)
2059 {
2060         unsigned long maxpages;
2061
2062         /* absolute maximum we can handle assuming 100% efficiency */
2063         maxpages = uma_zone_get_max(swap_zone) * SWAP_META_PAGES;
2064
2065         /* recommend using no more than half that amount */
2066         if (npages > maxpages / 2) {
2067                 printf("warning: total configured swap (%lu pages) "
2068                     "exceeds maximum recommended amount (%lu pages).\n",
2069                     npages, maxpages / 2);
2070                 printf("warning: increase kern.maxswzone "
2071                     "or reduce amount of swap.\n");
2072                 return (-1);
2073         }
2074         return (0);
2075 }
2076
2077 static void
2078 swaponsomething(struct vnode *vp, void *id, u_long nblks,
2079     sw_strategy_t *strategy, sw_close_t *close, dev_t dev, int flags)
2080 {
2081         struct swdevt *sp, *tsp;
2082         swblk_t dvbase;
2083         u_long mblocks;
2084
2085         /*
2086          * nblks is in DEV_BSIZE'd chunks, convert to PAGE_SIZE'd chunks.
2087          * First chop nblks off to page-align it, then convert.
2088          *
2089          * sw->sw_nblks is in page-sized chunks now too.
2090          */
2091         nblks &= ~(ctodb(1) - 1);
2092         nblks = dbtoc(nblks);
2093
2094         /*
2095          * If we go beyond this, we get overflows in the radix
2096          * tree bitmap code.
2097          */
2098         mblocks = 0x40000000 / BLIST_META_RADIX;
2099         if (nblks > mblocks) {
2100                 printf(
2101     "WARNING: reducing swap size to maximum of %luMB per unit\n",
2102                     mblocks / 1024 / 1024 * PAGE_SIZE);
2103                 nblks = mblocks;
2104         }
2105
2106         sp = malloc(sizeof *sp, M_VMPGDATA, M_WAITOK | M_ZERO);
2107         sp->sw_vp = vp;
2108         sp->sw_id = id;
2109         sp->sw_dev = dev;
2110         sp->sw_flags = 0;
2111         sp->sw_nblks = nblks;
2112         sp->sw_used = 0;
2113         sp->sw_strategy = strategy;
2114         sp->sw_close = close;
2115         sp->sw_flags = flags;
2116
2117         sp->sw_blist = blist_create(nblks, M_WAITOK);
2118         /*
2119          * Do not free the first two block in order to avoid overwriting
2120          * any bsd label at the front of the partition
2121          */
2122         blist_free(sp->sw_blist, 2, nblks - 2);
2123
2124         dvbase = 0;
2125         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2126         TAILQ_FOREACH(tsp, &swtailq, sw_list) {
2127                 if (tsp->sw_end >= dvbase) {
2128                         /*
2129                          * We put one uncovered page between the devices
2130                          * in order to definitively prevent any cross-device
2131                          * I/O requests
2132                          */
2133                         dvbase = tsp->sw_end + 1;
2134                 }
2135         }
2136         sp->sw_first = dvbase;
2137         sp->sw_end = dvbase + nblks;
2138         TAILQ_INSERT_TAIL(&swtailq, sp, sw_list);
2139         nswapdev++;
2140         swap_pager_avail += nblks;
2141         swap_total += (vm_ooffset_t)nblks * PAGE_SIZE;
2142         swapon_check_swzone(swap_total / PAGE_SIZE);
2143         swp_sizecheck();
2144         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2145 }
2146
2147 /*
2148  * SYSCALL: swapoff(devname)
2149  *
2150  * Disable swapping on the given device.
2151  *
2152  * XXX: Badly designed system call: it should use a device index
2153  * rather than filename as specification.  We keep sw_vp around
2154  * only to make this work.
2155  */
2156 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2157 struct swapoff_args {
2158         char *name;
2159 };
2160 #endif
2161
2162 /*
2163  * MPSAFE
2164  */
2165 /* ARGSUSED */
2166 int
2167 sys_swapoff(struct thread *td, struct swapoff_args *uap)
2168 {
2169         struct vnode *vp;
2170         struct nameidata nd;
2171         struct swdevt *sp;
2172         int error;
2173
2174         error = priv_check(td, PRIV_SWAPOFF);
2175         if (error)
2176                 return (error);
2177
2178         mtx_lock(&Giant);
2179         while (swdev_syscall_active)
2180             tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpoff", 0);
2181         swdev_syscall_active = 1;
2182
2183         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW | AUDITVNODE1, UIO_USERSPACE, uap->name,
2184             td);
2185         error = namei(&nd);
2186         if (error)
2187                 goto done;
2188         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
2189         vp = nd.ni_vp;
2190
2191         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2192         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2193                 if (sp->sw_vp == vp)
2194                         break;
2195         }
2196         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2197         if (sp == NULL) {
2198                 error = EINVAL;
2199                 goto done;
2200         }
2201         error = swapoff_one(sp, td->td_ucred);
2202 done:
2203         swdev_syscall_active = 0;
2204         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2205         mtx_unlock(&Giant);
2206         return (error);
2207 }
2208
2209 static int
2210 swapoff_one(struct swdevt *sp, struct ucred *cred)
2211 {
2212         u_long nblks, dvbase;
2213 #ifdef MAC
2214         int error;
2215 #endif
2216
2217         mtx_assert(&Giant, MA_OWNED);
2218 #ifdef MAC
2219         (void) vn_lock(sp->sw_vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2220         error = mac_system_check_swapoff(cred, sp->sw_vp);
2221         (void) VOP_UNLOCK(sp->sw_vp, 0);
2222         if (error != 0)
2223                 return (error);
2224 #endif
2225         nblks = sp->sw_nblks;
2226
2227         /*
2228          * We can turn off this swap device safely only if the
2229          * available virtual memory in the system will fit the amount
2230          * of data we will have to page back in, plus an epsilon so
2231          * the system doesn't become critically low on swap space.
2232          */
2233         if (vm_cnt.v_free_count + vm_cnt.v_cache_count + swap_pager_avail <
2234             nblks + nswap_lowat) {
2235                 return (ENOMEM);
2236         }
2237
2238         /*
2239          * Prevent further allocations on this device.
2240          */
2241         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2242         sp->sw_flags |= SW_CLOSING;
2243         for (dvbase = 0; dvbase < sp->sw_end; dvbase += dmmax) {
2244                 swap_pager_avail -= blist_fill(sp->sw_blist,
2245                      dvbase, dmmax);
2246         }
2247         swap_total -= (vm_ooffset_t)nblks * PAGE_SIZE;
2248         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2249
2250         /*
2251          * Page in the contents of the device and close it.
2252          */
2253         swap_pager_swapoff(sp);
2254
2255         sp->sw_close(curthread, sp);
2256         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2257         sp->sw_id = NULL;
2258         TAILQ_REMOVE(&swtailq, sp, sw_list);
2259         nswapdev--;
2260         if (nswapdev == 0) {
2261                 swap_pager_full = 2;
2262                 swap_pager_almost_full = 1;
2263         }
2264         if (swdevhd == sp)
2265                 swdevhd = NULL;
2266         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2267         blist_destroy(sp->sw_blist);
2268         free(sp, M_VMPGDATA);
2269         return (0);
2270 }
2271
2272 void
2273 swapoff_all(void)
2274 {
2275         struct swdevt *sp, *spt;
2276         const char *devname;
2277         int error;
2278
2279         mtx_lock(&Giant);
2280         while (swdev_syscall_active)
2281                 tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpoff", 0);
2282         swdev_syscall_active = 1;
2283
2284         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2285         TAILQ_FOREACH_SAFE(sp, &swtailq, sw_list, spt) {
2286                 mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2287                 if (vn_isdisk(sp->sw_vp, NULL))
2288                         devname = devtoname(sp->sw_vp->v_rdev);
2289                 else
2290                         devname = "[file]";
2291                 error = swapoff_one(sp, thread0.td_ucred);
2292                 if (error != 0) {
2293                         printf("Cannot remove swap device %s (error=%d), "
2294                             "skipping.\n", devname, error);
2295                 } else if (bootverbose) {
2296                         printf("Swap device %s removed.\n", devname);
2297                 }
2298                 mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2299         }
2300         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2301
2302         swdev_syscall_active = 0;
2303         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2304         mtx_unlock(&Giant);
2305 }
2306
2307 void
2308 swap_pager_status(int *total, int *used)
2309 {
2310         struct swdevt *sp;
2311
2312         *total = 0;
2313         *used = 0;
2314         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2315         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2316                 *total += sp->sw_nblks;
2317                 *used += sp->sw_used;
2318         }
2319         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2320 }
2321
2322 int
2323 swap_dev_info(int name, struct xswdev *xs, char *devname, size_t len)
2324 {
2325         struct swdevt *sp;
2326         const char *tmp_devname;
2327         int error, n;
2328
2329         n = 0;
2330         error = ENOENT;
2331         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2332         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2333                 if (n != name) {
2334                         n++;
2335                         continue;
2336                 }
2337                 xs->xsw_version = XSWDEV_VERSION;
2338                 xs->xsw_dev = sp->sw_dev;
2339                 xs->xsw_flags = sp->sw_flags;
2340                 xs->xsw_nblks = sp->sw_nblks;
2341                 xs->xsw_used = sp->sw_used;
2342                 if (devname != NULL) {
2343                         if (vn_isdisk(sp->sw_vp, NULL))
2344                                 tmp_devname = devtoname(sp->sw_vp->v_rdev);
2345                         else
2346                                 tmp_devname = "[file]";
2347                         strncpy(devname, tmp_devname, len);
2348                 }
2349                 error = 0;
2350                 break;
2351         }
2352         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2353         return (error);
2354 }
2355
2356 static int
2357 sysctl_vm_swap_info(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2358 {
2359         struct xswdev xs;
2360         int error;
2361
2362         if (arg2 != 1)                  /* name length */
2363                 return (EINVAL);
2364         error = swap_dev_info(*(int *)arg1, &xs, NULL, 0);
2365         if (error != 0)
2366                 return (error);
2367         error = SYSCTL_OUT(req, &xs, sizeof(xs));
2368         return (error);
2369 }
2370
2371 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, nswapdev, CTLFLAG_RD, &nswapdev, 0,
2372     "Number of swap devices");
2373 SYSCTL_NODE(_vm, OID_AUTO, swap_info, CTLFLAG_RD, sysctl_vm_swap_info,
2374     "Swap statistics by device");
2375
2376 /*
2377  * vmspace_swap_count() - count the approximate swap usage in pages for a
2378  *                        vmspace.
2379  *
2380  *      The map must be locked.
2381  *
2382  *      Swap usage is determined by taking the proportional swap used by
2383  *      VM objects backing the VM map.  To make up for fractional losses,
2384  *      if the VM object has any swap use at all the associated map entries
2385  *      count for at least 1 swap page.
2386  */
2387 long
2388 vmspace_swap_count(struct vmspace *vmspace)
2389 {
2390         vm_map_t map;
2391         vm_map_entry_t cur;
2392         vm_object_t object;
2393         long count, n;
2394
2395         map = &vmspace->vm_map;
2396         count = 0;
2397
2398         for (cur = map->header.next; cur != &map->header; cur = cur->next) {
2399                 if ((cur->eflags & MAP_ENTRY_IS_SUB_MAP) == 0 &&
2400                     (object = cur->object.vm_object) != NULL) {
2401                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2402                         if (object->type == OBJT_SWAP &&
2403                             object->un_pager.swp.swp_bcount != 0) {
2404                                 n = (cur->end - cur->start) / PAGE_SIZE;
2405                                 count += object->un_pager.swp.swp_bcount *
2406                                     SWAP_META_PAGES * n / object->size + 1;
2407                         }
2408                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2409                 }
2410         }
2411         return (count);
2412 }
2413
2414 /*
2415  * GEOM backend
2416  *
2417  * Swapping onto disk devices.
2418  *
2419  */
2420
2421 static g_orphan_t swapgeom_orphan;
2422
2423 static struct g_class g_swap_class = {
2424         .name = "SWAP",
2425         .version = G_VERSION,
2426         .orphan = swapgeom_orphan,
2427 };
2428
2429 DECLARE_GEOM_CLASS(g_swap_class, g_class);
2430
2431
2432 static void
2433 swapgeom_close_ev(void *arg, int flags)
2434 {
2435         struct g_consumer *cp;
2436
2437         cp = arg;
2438         g_access(cp, -1, -1, 0);
2439         g_detach(cp);
2440         g_destroy_consumer(cp);
2441 }
2442
2443 /*
2444  * Add a reference to the g_consumer for an inflight transaction.
2445  */
2446 static void
2447 swapgeom_acquire(struct g_consumer *cp)
2448 {
2449
2450         mtx_assert(&sw_dev_mtx, MA_OWNED);
2451         cp->index++;
2452 }
2453
2454 /*
2455  * Remove a reference from the g_consumer. Post a close event if
2456  * all referneces go away.
2457  */
2458 static void
2459 swapgeom_release(struct g_consumer *cp, struct swdevt *sp)
2460 {
2461
2462         mtx_assert(&sw_dev_mtx, MA_OWNED);
2463         cp->index--;
2464         if (cp->index == 0) {
2465                 if (g_post_event(swapgeom_close_ev, cp, M_NOWAIT, NULL) == 0)
2466                         sp->sw_id = NULL;
2467         }
2468 }
2469
2470 static void
2471 swapgeom_done(struct bio *bp2)
2472 {
2473         struct swdevt *sp;
2474         struct buf *bp;
2475         struct g_consumer *cp;
2476
2477         bp = bp2->bio_caller2;
2478         cp = bp2->bio_from;
2479         bp->b_ioflags = bp2->bio_flags;
2480         if (bp2->bio_error)
2481                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2482         bp->b_resid = bp->b_bcount - bp2->bio_completed;
2483         bp->b_error = bp2->bio_error;
2484         bufdone(bp);
2485         sp = bp2->bio_caller1;
2486         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2487         swapgeom_release(cp, sp);
2488         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2489         g_destroy_bio(bp2);
2490 }
2491
2492 static void
2493 swapgeom_strategy(struct buf *bp, struct swdevt *sp)
2494 {
2495         struct bio *bio;
2496         struct g_consumer *cp;
2497
2498         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2499         cp = sp->sw_id;
2500         if (cp == NULL) {
2501                 mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2502                 bp->b_error = ENXIO;
2503                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2504                 bufdone(bp);
2505                 return;
2506         }
2507         swapgeom_acquire(cp);
2508         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2509         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE)
2510                 bio = g_new_bio();
2511         else
2512                 bio = g_alloc_bio();
2513         if (bio == NULL) {
2514                 mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2515                 swapgeom_release(cp, sp);
2516                 mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2517                 bp->b_error = ENOMEM;
2518                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2519                 bufdone(bp);
2520                 return;
2521         }
2522
2523         bio->bio_caller1 = sp;
2524         bio->bio_caller2 = bp;
2525         bio->bio_cmd = bp->b_iocmd;
2526         bio->bio_offset = (bp->b_blkno - sp->sw_first) * PAGE_SIZE;
2527         bio->bio_length = bp->b_bcount;
2528         bio->bio_done = swapgeom_done;
2529         if (!buf_mapped(bp)) {
2530                 bio->bio_ma = bp->b_pages;
2531                 bio->bio_data = unmapped_buf;
2532                 bio->bio_ma_offset = (vm_offset_t)bp->b_offset & PAGE_MASK;
2533                 bio->bio_ma_n = bp->b_npages;
2534                 bio->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
2535         } else {
2536                 bio->bio_data = bp->b_data;
2537                 bio->bio_ma = NULL;
2538         }
2539         g_io_request(bio, cp);
2540         return;
2541 }
2542
2543 static void
2544 swapgeom_orphan(struct g_consumer *cp)
2545 {
2546         struct swdevt *sp;
2547         int destroy;
2548
2549         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2550         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2551                 if (sp->sw_id == cp) {
2552                         sp->sw_flags |= SW_CLOSING;
2553                         break;
2554                 }
2555         }
2556         /*
2557          * Drop reference we were created with. Do directly since we're in a
2558          * special context where we don't have to queue the call to
2559          * swapgeom_close_ev().
2560          */
2561         cp->index--;
2562         destroy = ((sp != NULL) && (cp->index == 0));
2563         if (destroy)
2564                 sp->sw_id = NULL;
2565         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2566         if (destroy)
2567                 swapgeom_close_ev(cp, 0);
2568 }
2569
2570 static void
2571 swapgeom_close(struct thread *td, struct swdevt *sw)
2572 {
2573         struct g_consumer *cp;
2574
2575         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2576         cp = sw->sw_id;
2577         sw->sw_id = NULL;
2578         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2579         /* XXX: direct call when Giant untangled */
2580         if (cp != NULL)
2581                 g_waitfor_event(swapgeom_close_ev, cp, M_WAITOK, NULL);
2582 }
2583
2584
2585 struct swh0h0 {
2586         struct cdev *dev;
2587         struct vnode *vp;
2588         int     error;
2589 };
2590
2591 static void
2592 swapongeom_ev(void *arg, int flags)
2593 {
2594         struct swh0h0 *swh;
2595         struct g_provider *pp;
2596         struct g_consumer *cp;
2597         static struct g_geom *gp;
2598         struct swdevt *sp;
2599         u_long nblks;
2600         int error;
2601
2602         swh = arg;
2603         swh->error = 0;
2604         pp = g_dev_getprovider(swh->dev);
2605         if (pp == NULL) {
2606                 swh->error = ENODEV;
2607                 return;
2608         }
2609         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2610         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2611                 cp = sp->sw_id;
2612                 if (cp != NULL && cp->provider == pp) {
2613                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2614                         swh->error = EBUSY;
2615                         return;
2616                 }
2617         }
2618         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2619         if (gp == NULL)
2620                 gp = g_new_geomf(&g_swap_class, "swap");
2621         cp = g_new_consumer(gp);
2622         cp->index = 1;          /* Number of active I/Os, plus one for being active. */
2623         cp->flags |=  G_CF_DIRECT_SEND | G_CF_DIRECT_RECEIVE;
2624         g_attach(cp, pp);
2625         /*
2626          * XXX: Everytime you think you can improve the margin for
2627          * footshooting, somebody depends on the ability to do so:
2628          * savecore(8) wants to write to our swapdev so we cannot
2629          * set an exclusive count :-(
2630          */
2631         error = g_access(cp, 1, 1, 0);
2632         if (error) {
2633                 g_detach(cp);
2634                 g_destroy_consumer(cp);
2635                 swh->error = error;
2636                 return;
2637         }
2638         nblks = pp->mediasize / DEV_BSIZE;
2639         swaponsomething(swh->vp, cp, nblks, swapgeom_strategy,
2640             swapgeom_close, dev2udev(swh->dev),
2641             (pp->flags & G_PF_ACCEPT_UNMAPPED) != 0 ? SW_UNMAPPED : 0);
2642         swh->error = 0;
2643 }
2644
2645 static int
2646 swapongeom(struct thread *td, struct vnode *vp)
2647 {
2648         int error;
2649         struct swh0h0 swh;
2650
2651         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2652
2653         swh.dev = vp->v_rdev;
2654         swh.vp = vp;
2655         swh.error = 0;
2656         /* XXX: direct call when Giant untangled */
2657         error = g_waitfor_event(swapongeom_ev, &swh, M_WAITOK, NULL);
2658         if (!error)
2659                 error = swh.error;
2660         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2661         return (error);
2662 }
2663
2664 /*
2665  * VNODE backend
2666  *
2667  * This is used mainly for network filesystem (read: probably only tested
2668  * with NFS) swapfiles.
2669  *
2670  */
2671
2672 static void
2673 swapdev_strategy(struct buf *bp, struct swdevt *sp)
2674 {
2675         struct vnode *vp2;
2676
2677         bp->b_blkno = ctodb(bp->b_blkno - sp->sw_first);
2678
2679         vp2 = sp->sw_id;
2680         vhold(vp2);
2681         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE) {
2682                 if (bp->b_bufobj)
2683                         bufobj_wdrop(bp->b_bufobj);
2684                 bufobj_wref(&vp2->v_bufobj);
2685         }
2686         if (bp->b_bufobj != &vp2->v_bufobj)
2687                 bp->b_bufobj = &vp2->v_bufobj;
2688         bp->b_vp = vp2;
2689         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
2690         bstrategy(bp);
2691         return;
2692 }
2693
2694 static void
2695 swapdev_close(struct thread *td, struct swdevt *sp)
2696 {
2697
2698         VOP_CLOSE(sp->sw_vp, FREAD | FWRITE, td->td_ucred, td);
2699         vrele(sp->sw_vp);
2700 }
2701
2702
2703 static int
2704 swaponvp(struct thread *td, struct vnode *vp, u_long nblks)
2705 {
2706         struct swdevt *sp;
2707         int error;
2708
2709         if (nblks == 0)
2710                 return (ENXIO);
2711         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2712         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2713                 if (sp->sw_id == vp) {
2714                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2715                         return (EBUSY);
2716                 }
2717         }
2718         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2719
2720         (void) vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2721 #ifdef MAC
2722         error = mac_system_check_swapon(td->td_ucred, vp);
2723         if (error == 0)
2724 #endif
2725                 error = VOP_OPEN(vp, FREAD | FWRITE, td->td_ucred, td, NULL);
2726         (void) VOP_UNLOCK(vp, 0);
2727         if (error)
2728                 return (error);
2729
2730         swaponsomething(vp, vp, nblks, swapdev_strategy, swapdev_close,
2731             NODEV, 0);
2732         return (0);
2733 }
2734
2735 static int
2736 sysctl_swap_async_max(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2737 {
2738         int error, new, n;
2739
2740         new = nsw_wcount_async_max;
2741         error = sysctl_handle_int(oidp, &new, 0, req);
2742         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
2743                 return (error);
2744
2745         if (new > nswbuf / 2 || new < 1)
2746                 return (EINVAL);
2747
2748         mtx_lock(&pbuf_mtx);
2749         while (nsw_wcount_async_max != new) {
2750                 /*
2751                  * Adjust difference.  If the current async count is too low,
2752                  * we will need to sqeeze our update slowly in.  Sleep with a
2753                  * higher priority than getpbuf() to finish faster.
2754                  */
2755                 n = new - nsw_wcount_async_max;
2756                 if (nsw_wcount_async + n >= 0) {
2757                         nsw_wcount_async += n;
2758                         nsw_wcount_async_max += n;
2759                         wakeup(&nsw_wcount_async);
2760                 } else {
2761                         nsw_wcount_async_max -= nsw_wcount_async;
2762                         nsw_wcount_async = 0;
2763                         msleep(&nsw_wcount_async, &pbuf_mtx, PSWP,
2764                             "swpsysctl", 0);
2765                 }
2766         }
2767         mtx_unlock(&pbuf_mtx);
2768
2769         return (0);
2770 }