]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/vm/swap_pager.c
Update compiler-rt to trunk r224034. This brings a number of new
[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         PROC_LOCK(curproc);
202         error = racct_add(curproc, RACCT_SWAP, incr);
203         PROC_UNLOCK(curproc);
204         if (error != 0)
205                 return (0);
206 #endif
207
208         res = 0;
209         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
210         r = swap_reserved + incr;
211         if (overcommit & SWAP_RESERVE_ALLOW_NONWIRED) {
212                 s = vm_cnt.v_page_count - vm_cnt.v_free_reserved - vm_cnt.v_wire_count;
213                 s *= PAGE_SIZE;
214         } else
215                 s = 0;
216         s += swap_total;
217         if ((overcommit & SWAP_RESERVE_FORCE_ON) == 0 || r <= s ||
218             (error = priv_check(curthread, PRIV_VM_SWAP_NOQUOTA)) == 0) {
219                 res = 1;
220                 swap_reserved = r;
221         }
222         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
223
224         if (res) {
225                 PROC_LOCK(curproc);
226                 UIDINFO_VMSIZE_LOCK(uip);
227                 if ((overcommit & SWAP_RESERVE_RLIMIT_ON) != 0 &&
228                     uip->ui_vmsize + incr > lim_cur(curproc, RLIMIT_SWAP) &&
229                     priv_check(curthread, PRIV_VM_SWAP_NORLIMIT))
230                         res = 0;
231                 else
232                         uip->ui_vmsize += incr;
233                 UIDINFO_VMSIZE_UNLOCK(uip);
234                 PROC_UNLOCK(curproc);
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 static void swapdev_strategy(struct buf *, struct swdevt *sw);
317
318 #define SWM_FREE        0x02    /* free, period                 */
319 #define SWM_POP         0x04    /* pop out                      */
320
321 int swap_pager_full = 2;        /* swap space exhaustion (task killing) */
322 static int swap_pager_almost_full = 1; /* swap space exhaustion (w/hysteresis)*/
323 static int nsw_rcount;          /* free read buffers                    */
324 static int nsw_wcount_sync;     /* limit write buffers / synchronous    */
325 static int nsw_wcount_async;    /* limit write buffers / asynchronous   */
326 static int nsw_wcount_async_max;/* assigned maximum                     */
327 static int nsw_cluster_max;     /* maximum VOP I/O allowed              */
328
329 static struct swblock **swhash;
330 static int swhash_mask;
331 static struct mtx swhash_mtx;
332
333 static int swap_async_max = 4;  /* maximum in-progress async I/O's      */
334 static struct sx sw_alloc_sx;
335
336
337 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, swap_async_max,
338         CTLFLAG_RW, &swap_async_max, 0, "Maximum running async swap ops");
339
340 /*
341  * "named" and "unnamed" anon region objects.  Try to reduce the overhead
342  * of searching a named list by hashing it just a little.
343  */
344
345 #define NOBJLISTS               8
346
347 #define NOBJLIST(handle)        \
348         (&swap_pager_object_list[((int)(intptr_t)handle >> 4) & (NOBJLISTS-1)])
349
350 static struct mtx sw_alloc_mtx; /* protect list manipulation */
351 static struct pagerlst  swap_pager_object_list[NOBJLISTS];
352 static uma_zone_t       swap_zone;
353
354 /*
355  * pagerops for OBJT_SWAP - "swap pager".  Some ops are also global procedure
356  * calls hooked from other parts of the VM system and do not appear here.
357  * (see vm/swap_pager.h).
358  */
359 static vm_object_t
360                 swap_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size,
361                     vm_prot_t prot, vm_ooffset_t offset, struct ucred *);
362 static void     swap_pager_dealloc(vm_object_t object);
363 static int      swap_pager_getpages(vm_object_t, vm_page_t *, int, int);
364 static int      swap_pager_getpages_async(vm_object_t, vm_page_t *, int, int,
365     pgo_getpages_iodone_t, void *);
366 static void     swap_pager_putpages(vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *);
367 static boolean_t
368                 swap_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before, int *after);
369 static void     swap_pager_init(void);
370 static void     swap_pager_unswapped(vm_page_t);
371 static void     swap_pager_swapoff(struct swdevt *sp);
372
373 struct pagerops swappagerops = {
374         .pgo_init =     swap_pager_init,        /* early system initialization of pager */
375         .pgo_alloc =    swap_pager_alloc,       /* allocate an OBJT_SWAP object         */
376         .pgo_dealloc =  swap_pager_dealloc,     /* deallocate an OBJT_SWAP object       */
377         .pgo_getpages = swap_pager_getpages,    /* pagein                               */
378         .pgo_getpages_async = swap_pager_getpages_async, /* pagein (async)              */
379         .pgo_putpages = swap_pager_putpages,    /* pageout                              */
380         .pgo_haspage =  swap_pager_haspage,     /* get backing store status for page    */
381         .pgo_pageunswapped = swap_pager_unswapped,      /* remove swap related to page          */
382 };
383
384 /*
385  * dmmax is in page-sized chunks with the new swap system.  It was
386  * dev-bsized chunks in the old.  dmmax is always a power of 2.
387  *
388  * swap_*() routines are externally accessible.  swp_*() routines are
389  * internal.
390  */
391 static int dmmax;
392 static int nswap_lowat = 128;   /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
393 static int nswap_hiwat = 512;   /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
394
395 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, dmmax,
396         CTLFLAG_RD, &dmmax, 0, "Maximum size of a swap block");
397
398 static void     swp_sizecheck(void);
399 static void     swp_pager_async_iodone(struct buf *bp);
400 static int      swapongeom(struct thread *, struct vnode *);
401 static int      swaponvp(struct thread *, struct vnode *, u_long);
402 static int      swapoff_one(struct swdevt *sp, struct ucred *cred);
403
404 /*
405  * Swap bitmap functions
406  */
407 static void     swp_pager_freeswapspace(daddr_t blk, int npages);
408 static daddr_t  swp_pager_getswapspace(int npages);
409
410 /*
411  * Metadata functions
412  */
413 static struct swblock **swp_pager_hash(vm_object_t object, vm_pindex_t index);
414 static void swp_pager_meta_build(vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
415 static void swp_pager_meta_free(vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
416 static void swp_pager_meta_free_all(vm_object_t);
417 static daddr_t swp_pager_meta_ctl(vm_object_t, vm_pindex_t, int);
418
419 static void
420 swp_pager_free_nrpage(vm_page_t m)
421 {
422
423         vm_page_lock(m);
424         if (m->wire_count == 0)
425                 vm_page_free(m);
426         vm_page_unlock(m);
427 }
428
429 /*
430  * SWP_SIZECHECK() -    update swap_pager_full indication
431  *
432  *      update the swap_pager_almost_full indication and warn when we are
433  *      about to run out of swap space, using lowat/hiwat hysteresis.
434  *
435  *      Clear swap_pager_full ( task killing ) indication when lowat is met.
436  *
437  *      No restrictions on call
438  *      This routine may not block.
439  */
440 static void
441 swp_sizecheck(void)
442 {
443
444         if (swap_pager_avail < nswap_lowat) {
445                 if (swap_pager_almost_full == 0) {
446                         printf("swap_pager: out of swap space\n");
447                         swap_pager_almost_full = 1;
448                 }
449         } else {
450                 swap_pager_full = 0;
451                 if (swap_pager_avail > nswap_hiwat)
452                         swap_pager_almost_full = 0;
453         }
454 }
455
456 /*
457  * SWP_PAGER_HASH() -   hash swap meta data
458  *
459  *      This is an helper function which hashes the swapblk given
460  *      the object and page index.  It returns a pointer to a pointer
461  *      to the object, or a pointer to a NULL pointer if it could not
462  *      find a swapblk.
463  */
464 static struct swblock **
465 swp_pager_hash(vm_object_t object, vm_pindex_t index)
466 {
467         struct swblock **pswap;
468         struct swblock *swap;
469
470         index &= ~(vm_pindex_t)SWAP_META_MASK;
471         pswap = &swhash[(index ^ (int)(intptr_t)object) & swhash_mask];
472         while ((swap = *pswap) != NULL) {
473                 if (swap->swb_object == object &&
474                     swap->swb_index == index
475                 ) {
476                         break;
477                 }
478                 pswap = &swap->swb_hnext;
479         }
480         return (pswap);
481 }
482
483 /*
484  * SWAP_PAGER_INIT() -  initialize the swap pager!
485  *
486  *      Expected to be started from system init.  NOTE:  This code is run
487  *      before much else so be careful what you depend on.  Most of the VM
488  *      system has yet to be initialized at this point.
489  */
490 static void
491 swap_pager_init(void)
492 {
493         /*
494          * Initialize object lists
495          */
496         int i;
497
498         for (i = 0; i < NOBJLISTS; ++i)
499                 TAILQ_INIT(&swap_pager_object_list[i]);
500         mtx_init(&sw_alloc_mtx, "swap_pager list", NULL, MTX_DEF);
501         mtx_init(&sw_dev_mtx, "swapdev", NULL, MTX_DEF);
502
503         /*
504          * Device Stripe, in PAGE_SIZE'd blocks
505          */
506         dmmax = SWB_NPAGES * 2;
507 }
508
509 /*
510  * SWAP_PAGER_SWAP_INIT() - swap pager initialization from pageout process
511  *
512  *      Expected to be started from pageout process once, prior to entering
513  *      its main loop.
514  */
515 void
516 swap_pager_swap_init(void)
517 {
518         unsigned long n, n2;
519
520         /*
521          * Number of in-transit swap bp operations.  Don't
522          * exhaust the pbufs completely.  Make sure we
523          * initialize workable values (0 will work for hysteresis
524          * but it isn't very efficient).
525          *
526          * The nsw_cluster_max is constrained by the bp->b_pages[]
527          * array (MAXPHYS/PAGE_SIZE) and our locally defined
528          * MAX_PAGEOUT_CLUSTER.   Also be aware that swap ops are
529          * constrained by the swap device interleave stripe size.
530          *
531          * Currently we hardwire nsw_wcount_async to 4.  This limit is
532          * designed to prevent other I/O from having high latencies due to
533          * our pageout I/O.  The value 4 works well for one or two active swap
534          * devices but is probably a little low if you have more.  Even so,
535          * a higher value would probably generate only a limited improvement
536          * with three or four active swap devices since the system does not
537          * typically have to pageout at extreme bandwidths.   We will want
538          * at least 2 per swap devices, and 4 is a pretty good value if you
539          * have one NFS swap device due to the command/ack latency over NFS.
540          * So it all works out pretty well.
541          */
542         nsw_cluster_max = min((MAXPHYS/PAGE_SIZE), MAX_PAGEOUT_CLUSTER);
543
544         mtx_lock(&pbuf_mtx);
545         nsw_rcount = (nswbuf + 1) / 2;
546         nsw_wcount_sync = (nswbuf + 3) / 4;
547         nsw_wcount_async = 4;
548         nsw_wcount_async_max = nsw_wcount_async;
549         mtx_unlock(&pbuf_mtx);
550
551         /*
552          * Initialize our zone.  Right now I'm just guessing on the number
553          * we need based on the number of pages in the system.  Each swblock
554          * can hold 32 pages, so this is probably overkill.  This reservation
555          * is typically limited to around 32MB by default.
556          */
557         n = vm_cnt.v_page_count / 2;
558         if (maxswzone && n > maxswzone / sizeof(struct swblock))
559                 n = maxswzone / sizeof(struct swblock);
560         n2 = n;
561         swap_zone = uma_zcreate("SWAPMETA", sizeof(struct swblock), NULL, NULL,
562             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE | UMA_ZONE_VM);
563         if (swap_zone == NULL)
564                 panic("failed to create swap_zone.");
565         do {
566                 if (uma_zone_reserve_kva(swap_zone, n))
567                         break;
568                 /*
569                  * if the allocation failed, try a zone two thirds the
570                  * size of the previous attempt.
571                  */
572                 n -= ((n + 2) / 3);
573         } while (n > 0);
574         if (n2 != n)
575                 printf("Swap zone entries reduced from %lu to %lu.\n", n2, n);
576         swap_maxpages = n * SWAP_META_PAGES;
577         swzone = n * sizeof(struct swblock);
578         n2 = n;
579
580         /*
581          * Initialize our meta-data hash table.  The swapper does not need to
582          * be quite as efficient as the VM system, so we do not use an
583          * oversized hash table.
584          *
585          *      n:              size of hash table, must be power of 2
586          *      swhash_mask:    hash table index mask
587          */
588         for (n = 1; n < n2 / 8; n *= 2)
589                 ;
590         swhash = malloc(sizeof(struct swblock *) * n, M_VMPGDATA, M_WAITOK | M_ZERO);
591         swhash_mask = n - 1;
592         mtx_init(&swhash_mtx, "swap_pager swhash", NULL, MTX_DEF);
593 }
594
595 /*
596  * SWAP_PAGER_ALLOC() - allocate a new OBJT_SWAP VM object and instantiate
597  *                      its metadata structures.
598  *
599  *      This routine is called from the mmap and fork code to create a new
600  *      OBJT_SWAP object.  We do this by creating an OBJT_DEFAULT object
601  *      and then converting it with swp_pager_meta_build().
602  *
603  *      This routine may block in vm_object_allocate() and create a named
604  *      object lookup race, so we must interlock.
605  *
606  * MPSAFE
607  */
608 static vm_object_t
609 swap_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size, vm_prot_t prot,
610     vm_ooffset_t offset, struct ucred *cred)
611 {
612         vm_object_t object;
613         vm_pindex_t pindex;
614
615         pindex = OFF_TO_IDX(offset + PAGE_MASK + size);
616         if (handle) {
617                 mtx_lock(&Giant);
618                 /*
619                  * Reference existing named region or allocate new one.  There
620                  * should not be a race here against swp_pager_meta_build()
621                  * as called from vm_page_remove() in regards to the lookup
622                  * of the handle.
623                  */
624                 sx_xlock(&sw_alloc_sx);
625                 object = vm_pager_object_lookup(NOBJLIST(handle), handle);
626                 if (object == NULL) {
627                         if (cred != NULL) {
628                                 if (!swap_reserve_by_cred(size, cred)) {
629                                         sx_xunlock(&sw_alloc_sx);
630                                         mtx_unlock(&Giant);
631                                         return (NULL);
632                                 }
633                                 crhold(cred);
634                         }
635                         object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, pindex);
636                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
637                         object->handle = handle;
638                         if (cred != NULL) {
639                                 object->cred = cred;
640                                 object->charge = size;
641                         }
642                         swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
643                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
644                 }
645                 sx_xunlock(&sw_alloc_sx);
646                 mtx_unlock(&Giant);
647         } else {
648                 if (cred != NULL) {
649                         if (!swap_reserve_by_cred(size, cred))
650                                 return (NULL);
651                         crhold(cred);
652                 }
653                 object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, pindex);
654                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
655                 if (cred != NULL) {
656                         object->cred = cred;
657                         object->charge = size;
658                 }
659                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
660                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
661         }
662         return (object);
663 }
664
665 /*
666  * SWAP_PAGER_DEALLOC() -       remove swap metadata from object
667  *
668  *      The swap backing for the object is destroyed.  The code is
669  *      designed such that we can reinstantiate it later, but this
670  *      routine is typically called only when the entire object is
671  *      about to be destroyed.
672  *
673  *      The object must be locked.
674  */
675 static void
676 swap_pager_dealloc(vm_object_t object)
677 {
678
679         /*
680          * Remove from list right away so lookups will fail if we block for
681          * pageout completion.
682          */
683         if (object->handle != NULL) {
684                 mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
685                 TAILQ_REMOVE(NOBJLIST(object->handle), object, pager_object_list);
686                 mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
687         }
688
689         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
690         vm_object_pip_wait(object, "swpdea");
691
692         /*
693          * Free all remaining metadata.  We only bother to free it from
694          * the swap meta data.  We do not attempt to free swapblk's still
695          * associated with vm_page_t's for this object.  We do not care
696          * if paging is still in progress on some objects.
697          */
698         swp_pager_meta_free_all(object);
699 }
700
701 /************************************************************************
702  *                      SWAP PAGER BITMAP ROUTINES                      *
703  ************************************************************************/
704
705 /*
706  * SWP_PAGER_GETSWAPSPACE() -   allocate raw swap space
707  *
708  *      Allocate swap for the requested number of pages.  The starting
709  *      swap block number (a page index) is returned or SWAPBLK_NONE
710  *      if the allocation failed.
711  *
712  *      Also has the side effect of advising that somebody made a mistake
713  *      when they configured swap and didn't configure enough.
714  *
715  *      This routine may not sleep.
716  *
717  *      We allocate in round-robin fashion from the configured devices.
718  */
719 static daddr_t
720 swp_pager_getswapspace(int npages)
721 {
722         daddr_t blk;
723         struct swdevt *sp;
724         int i;
725
726         blk = SWAPBLK_NONE;
727         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
728         sp = swdevhd;
729         for (i = 0; i < nswapdev; i++) {
730                 if (sp == NULL)
731                         sp = TAILQ_FIRST(&swtailq);
732                 if (!(sp->sw_flags & SW_CLOSING)) {
733                         blk = blist_alloc(sp->sw_blist, npages);
734                         if (blk != SWAPBLK_NONE) {
735                                 blk += sp->sw_first;
736                                 sp->sw_used += npages;
737                                 swap_pager_avail -= npages;
738                                 swp_sizecheck();
739                                 swdevhd = TAILQ_NEXT(sp, sw_list);
740                                 goto done;
741                         }
742                 }
743                 sp = TAILQ_NEXT(sp, sw_list);
744         }
745         if (swap_pager_full != 2) {
746                 printf("swap_pager_getswapspace(%d): failed\n", npages);
747                 swap_pager_full = 2;
748                 swap_pager_almost_full = 1;
749         }
750         swdevhd = NULL;
751 done:
752         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
753         return (blk);
754 }
755
756 static int
757 swp_pager_isondev(daddr_t blk, struct swdevt *sp)
758 {
759
760         return (blk >= sp->sw_first && blk < sp->sw_end);
761 }
762
763 static void
764 swp_pager_strategy(struct buf *bp)
765 {
766         struct swdevt *sp;
767
768         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
769         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
770                 if (bp->b_blkno >= sp->sw_first && bp->b_blkno < sp->sw_end) {
771                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
772                         if ((sp->sw_flags & SW_UNMAPPED) != 0 &&
773                             unmapped_buf_allowed) {
774                                 bp->b_kvaalloc = bp->b_data;
775                                 bp->b_data = unmapped_buf;
776                                 bp->b_kvabase = unmapped_buf;
777                                 bp->b_offset = 0;
778                                 bp->b_flags |= B_UNMAPPED;
779                         } else {
780                                 pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_data,
781                                     &bp->b_pages[0], bp->b_bcount / PAGE_SIZE);
782                         }
783                         sp->sw_strategy(bp, sp);
784                         return;
785                 }
786         }
787         panic("Swapdev not found");
788 }
789
790
791 /*
792  * SWP_PAGER_FREESWAPSPACE() -  free raw swap space
793  *
794  *      This routine returns the specified swap blocks back to the bitmap.
795  *
796  *      This routine may not sleep.
797  */
798 static void
799 swp_pager_freeswapspace(daddr_t blk, int npages)
800 {
801         struct swdevt *sp;
802
803         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
804         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
805                 if (blk >= sp->sw_first && blk < sp->sw_end) {
806                         sp->sw_used -= npages;
807                         /*
808                          * If we are attempting to stop swapping on
809                          * this device, we don't want to mark any
810                          * blocks free lest they be reused.
811                          */
812                         if ((sp->sw_flags & SW_CLOSING) == 0) {
813                                 blist_free(sp->sw_blist, blk - sp->sw_first,
814                                     npages);
815                                 swap_pager_avail += npages;
816                                 swp_sizecheck();
817                         }
818                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
819                         return;
820                 }
821         }
822         panic("Swapdev not found");
823 }
824
825 /*
826  * SWAP_PAGER_FREESPACE() -     frees swap blocks associated with a page
827  *                              range within an object.
828  *
829  *      This is a globally accessible routine.
830  *
831  *      This routine removes swapblk assignments from swap metadata.
832  *
833  *      The external callers of this routine typically have already destroyed
834  *      or renamed vm_page_t's associated with this range in the object so
835  *      we should be ok.
836  *
837  *      The object must be locked.
838  */
839 void
840 swap_pager_freespace(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_size_t size)
841 {
842
843         swp_pager_meta_free(object, start, size);
844 }
845
846 /*
847  * SWAP_PAGER_RESERVE() - reserve swap blocks in object
848  *
849  *      Assigns swap blocks to the specified range within the object.  The
850  *      swap blocks are not zeroed.  Any previous swap assignment is destroyed.
851  *
852  *      Returns 0 on success, -1 on failure.
853  */
854 int
855 swap_pager_reserve(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_size_t size)
856 {
857         int n = 0;
858         daddr_t blk = SWAPBLK_NONE;
859         vm_pindex_t beg = start;        /* save start index */
860
861         VM_OBJECT_WLOCK(object);
862         while (size) {
863                 if (n == 0) {
864                         n = BLIST_MAX_ALLOC;
865                         while ((blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE) {
866                                 n >>= 1;
867                                 if (n == 0) {
868                                         swp_pager_meta_free(object, beg, start - beg);
869                                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
870                                         return (-1);
871                                 }
872                         }
873                 }
874                 swp_pager_meta_build(object, start, blk);
875                 --size;
876                 ++start;
877                 ++blk;
878                 --n;
879         }
880         swp_pager_meta_free(object, start, n);
881         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
882         return (0);
883 }
884
885 /*
886  * SWAP_PAGER_COPY() -  copy blocks from source pager to destination pager
887  *                      and destroy the source.
888  *
889  *      Copy any valid swapblks from the source to the destination.  In
890  *      cases where both the source and destination have a valid swapblk,
891  *      we keep the destination's.
892  *
893  *      This routine is allowed to sleep.  It may sleep allocating metadata
894  *      indirectly through swp_pager_meta_build() or if paging is still in
895  *      progress on the source.
896  *
897  *      The source object contains no vm_page_t's (which is just as well)
898  *
899  *      The source object is of type OBJT_SWAP.
900  *
901  *      The source and destination objects must be locked.
902  *      Both object locks may temporarily be released.
903  */
904 void
905 swap_pager_copy(vm_object_t srcobject, vm_object_t dstobject,
906     vm_pindex_t offset, int destroysource)
907 {
908         vm_pindex_t i;
909
910         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(srcobject);
911         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(dstobject);
912
913         /*
914          * If destroysource is set, we remove the source object from the
915          * swap_pager internal queue now.
916          */
917         if (destroysource) {
918                 if (srcobject->handle != NULL) {
919                         mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
920                         TAILQ_REMOVE(
921                             NOBJLIST(srcobject->handle),
922                             srcobject,
923                             pager_object_list
924                         );
925                         mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
926                 }
927         }
928
929         /*
930          * transfer source to destination.
931          */
932         for (i = 0; i < dstobject->size; ++i) {
933                 daddr_t dstaddr;
934
935                 /*
936                  * Locate (without changing) the swapblk on the destination,
937                  * unless it is invalid in which case free it silently, or
938                  * if the destination is a resident page, in which case the
939                  * source is thrown away.
940                  */
941                 dstaddr = swp_pager_meta_ctl(dstobject, i, 0);
942
943                 if (dstaddr == SWAPBLK_NONE) {
944                         /*
945                          * Destination has no swapblk and is not resident,
946                          * copy source.
947                          */
948                         daddr_t srcaddr;
949
950                         srcaddr = swp_pager_meta_ctl(
951                             srcobject,
952                             i + offset,
953                             SWM_POP
954                         );
955
956                         if (srcaddr != SWAPBLK_NONE) {
957                                 /*
958                                  * swp_pager_meta_build() can sleep.
959                                  */
960                                 vm_object_pip_add(srcobject, 1);
961                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(srcobject);
962                                 vm_object_pip_add(dstobject, 1);
963                                 swp_pager_meta_build(dstobject, i, srcaddr);
964                                 vm_object_pip_wakeup(dstobject);
965                                 VM_OBJECT_WLOCK(srcobject);
966                                 vm_object_pip_wakeup(srcobject);
967                         }
968                 } else {
969                         /*
970                          * Destination has valid swapblk or it is represented
971                          * by a resident page.  We destroy the sourceblock.
972                          */
973
974                         swp_pager_meta_ctl(srcobject, i + offset, SWM_FREE);
975                 }
976         }
977
978         /*
979          * Free left over swap blocks in source.
980          *
981          * We have to revert the type to OBJT_DEFAULT so we do not accidently
982          * double-remove the object from the swap queues.
983          */
984         if (destroysource) {
985                 swp_pager_meta_free_all(srcobject);
986                 /*
987                  * Reverting the type is not necessary, the caller is going
988                  * to destroy srcobject directly, but I'm doing it here
989                  * for consistency since we've removed the object from its
990                  * queues.
991                  */
992                 srcobject->type = OBJT_DEFAULT;
993         }
994 }
995
996 /*
997  * SWAP_PAGER_HASPAGE() -       determine if we have good backing store for
998  *                              the requested page.
999  *
1000  *      We determine whether good backing store exists for the requested
1001  *      page and return TRUE if it does, FALSE if it doesn't.
1002  *
1003  *      If TRUE, we also try to determine how much valid, contiguous backing
1004  *      store exists before and after the requested page within a reasonable
1005  *      distance.  We do not try to restrict it to the swap device stripe
1006  *      (that is handled in getpages/putpages).  It probably isn't worth
1007  *      doing here.
1008  */
1009 static boolean_t
1010 swap_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before, int *after)
1011 {
1012         daddr_t blk0;
1013
1014         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
1015         /*
1016          * do we have good backing store at the requested index ?
1017          */
1018         blk0 = swp_pager_meta_ctl(object, pindex, 0);
1019
1020         if (blk0 == SWAPBLK_NONE) {
1021                 if (before)
1022                         *before = 0;
1023                 if (after)
1024                         *after = 0;
1025                 return (FALSE);
1026         }
1027
1028         /*
1029          * find backwards-looking contiguous good backing store
1030          */
1031         if (before != NULL) {
1032                 int i;
1033
1034                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
1035                         daddr_t blk;
1036
1037                         if (i > pindex)
1038                                 break;
1039                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex - i, 0);
1040                         if (blk != blk0 - i)
1041                                 break;
1042                 }
1043                 *before = (i - 1);
1044         }
1045
1046         /*
1047          * find forward-looking contiguous good backing store
1048          */
1049         if (after != NULL) {
1050                 int i;
1051
1052                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
1053                         daddr_t blk;
1054
1055                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex + i, 0);
1056                         if (blk != blk0 + i)
1057                                 break;
1058                 }
1059                 *after = (i - 1);
1060         }
1061         return (TRUE);
1062 }
1063
1064 /*
1065  * SWAP_PAGER_PAGE_UNSWAPPED() - remove swap backing store related to page
1066  *
1067  *      This removes any associated swap backing store, whether valid or
1068  *      not, from the page.
1069  *
1070  *      This routine is typically called when a page is made dirty, at
1071  *      which point any associated swap can be freed.  MADV_FREE also
1072  *      calls us in a special-case situation
1073  *
1074  *      NOTE!!!  If the page is clean and the swap was valid, the caller
1075  *      should make the page dirty before calling this routine.  This routine
1076  *      does NOT change the m->dirty status of the page.  Also: MADV_FREE
1077  *      depends on it.
1078  *
1079  *      This routine may not sleep.
1080  *
1081  *      The object containing the page must be locked.
1082  */
1083 static void
1084 swap_pager_unswapped(vm_page_t m)
1085 {
1086
1087         swp_pager_meta_ctl(m->object, m->pindex, SWM_FREE);
1088 }
1089
1090 /*
1091  * SWAP_PAGER_GETPAGES() - bring pages in from swap
1092  *
1093  *      Attempt to retrieve (m, count) pages from backing store, but make
1094  *      sure we retrieve at least m[reqpage].  We try to load in as large
1095  *      a chunk surrounding m[reqpage] as is contiguous in swap and which
1096  *      belongs to the same object.
1097  *
1098  *      The code is designed for asynchronous operation and
1099  *      immediate-notification of 'reqpage' but tends not to be
1100  *      used that way.  Please do not optimize-out this algorithmic
1101  *      feature, I intend to improve on it in the future.
1102  *
1103  *      The parent has a single vm_object_pip_add() reference prior to
1104  *      calling us and we should return with the same.
1105  *
1106  *      The parent has BUSY'd the pages.  We should return with 'm'
1107  *      left busy, but the others adjusted.
1108  */
1109 static int
1110 swap_pager_getpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count, int reqpage)
1111 {
1112         struct buf *bp;
1113         vm_page_t mreq;
1114         int i;
1115         int j;
1116         daddr_t blk;
1117
1118         mreq = m[reqpage];
1119
1120         KASSERT(mreq->object == object,
1121             ("swap_pager_getpages: object mismatch %p/%p",
1122             object, mreq->object));
1123
1124         /*
1125          * Calculate range to retrieve.  The pages have already been assigned
1126          * their swapblks.  We require a *contiguous* range but we know it to
1127          * not span devices.   If we do not supply it, bad things
1128          * happen.  Note that blk, iblk & jblk can be SWAPBLK_NONE, but the
1129          * loops are set up such that the case(s) are handled implicitly.
1130          *
1131          * The swp_*() calls must be made with the object locked.
1132          */
1133         blk = swp_pager_meta_ctl(mreq->object, mreq->pindex, 0);
1134
1135         for (i = reqpage - 1; i >= 0; --i) {
1136                 daddr_t iblk;
1137
1138                 iblk = swp_pager_meta_ctl(m[i]->object, m[i]->pindex, 0);
1139                 if (blk != iblk + (reqpage - i))
1140                         break;
1141         }
1142         ++i;
1143
1144         for (j = reqpage + 1; j < count; ++j) {
1145                 daddr_t jblk;
1146
1147                 jblk = swp_pager_meta_ctl(m[j]->object, m[j]->pindex, 0);
1148                 if (blk != jblk - (j - reqpage))
1149                         break;
1150         }
1151
1152         /*
1153          * free pages outside our collection range.   Note: we never free
1154          * mreq, it must remain busy throughout.
1155          */
1156         if (0 < i || j < count) {
1157                 int k;
1158
1159                 for (k = 0; k < i; ++k)
1160                         swp_pager_free_nrpage(m[k]);
1161                 for (k = j; k < count; ++k)
1162                         swp_pager_free_nrpage(m[k]);
1163         }
1164
1165         /*
1166          * Return VM_PAGER_FAIL if we have nothing to do.  Return mreq
1167          * still busy, but the others unbusied.
1168          */
1169         if (blk == SWAPBLK_NONE)
1170                 return (VM_PAGER_FAIL);
1171
1172         /*
1173          * Getpbuf() can sleep.
1174          */
1175         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1176         /*
1177          * Get a swap buffer header to perform the IO
1178          */
1179         bp = getpbuf(&nsw_rcount);
1180         bp->b_flags |= B_PAGING;
1181
1182         bp->b_iocmd = BIO_READ;
1183         bp->b_iodone = swp_pager_async_iodone;
1184         bp->b_rcred = crhold(thread0.td_ucred);
1185         bp->b_wcred = crhold(thread0.td_ucred);
1186         bp->b_blkno = blk - (reqpage - i);
1187         bp->b_bcount = PAGE_SIZE * (j - i);
1188         bp->b_bufsize = PAGE_SIZE * (j - i);
1189         bp->b_pager.pg_reqpage = reqpage - i;
1190
1191         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1192         {
1193                 int k;
1194
1195                 for (k = i; k < j; ++k) {
1196                         bp->b_pages[k - i] = m[k];
1197                         m[k]->oflags |= VPO_SWAPINPROG;
1198                 }
1199         }
1200         bp->b_npages = j - i;
1201
1202         PCPU_INC(cnt.v_swapin);
1203         PCPU_ADD(cnt.v_swappgsin, bp->b_npages);
1204
1205         /*
1206          * We still hold the lock on mreq, and our automatic completion routine
1207          * does not remove it.
1208          */
1209         vm_object_pip_add(object, bp->b_npages);
1210         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1211
1212         /*
1213          * perform the I/O.  NOTE!!!  bp cannot be considered valid after
1214          * this point because we automatically release it on completion.
1215          * Instead, we look at the one page we are interested in which we
1216          * still hold a lock on even through the I/O completion.
1217          *
1218          * The other pages in our m[] array are also released on completion,
1219          * so we cannot assume they are valid anymore either.
1220          *
1221          * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1222          */
1223         BUF_KERNPROC(bp);
1224         swp_pager_strategy(bp);
1225
1226         /*
1227          * wait for the page we want to complete.  VPO_SWAPINPROG is always
1228          * cleared on completion.  If an I/O error occurs, SWAPBLK_NONE
1229          * is set in the meta-data.
1230          */
1231         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1232         while ((mreq->oflags & VPO_SWAPINPROG) != 0) {
1233                 mreq->oflags |= VPO_SWAPSLEEP;
1234                 PCPU_INC(cnt.v_intrans);
1235                 if (VM_OBJECT_SLEEP(object, &object->paging_in_progress, PSWP,
1236                     "swread", hz * 20)) {
1237                         printf(
1238 "swap_pager: indefinite wait buffer: bufobj: %p, blkno: %jd, size: %ld\n",
1239                             bp->b_bufobj, (intmax_t)bp->b_blkno, bp->b_bcount);
1240                 }
1241         }
1242
1243         /*
1244          * mreq is left busied after completion, but all the other pages
1245          * are freed.  If we had an unrecoverable read error the page will
1246          * not be valid.
1247          */
1248         if (mreq->valid != VM_PAGE_BITS_ALL) {
1249                 return (VM_PAGER_ERROR);
1250         } else {
1251                 return (VM_PAGER_OK);
1252         }
1253
1254         /*
1255          * A final note: in a low swap situation, we cannot deallocate swap
1256          * and mark a page dirty here because the caller is likely to mark
1257          * the page clean when we return, causing the page to possibly revert
1258          * to all-zero's later.
1259          */
1260 }
1261
1262 /*
1263  *      swap_pager_getpages_async():
1264  *
1265  *      Right now this is emulation of asynchronous operation on top of
1266  *      swap_pager_getpages().
1267  */
1268 static int
1269 swap_pager_getpages_async(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
1270     int reqpage, pgo_getpages_iodone_t iodone, void *arg)
1271 {
1272         int r, error;
1273
1274         r = swap_pager_getpages(object, m, count, reqpage);
1275         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1276         switch (r) {
1277         case VM_PAGER_OK:
1278                 error = 0;
1279                 break;
1280         case VM_PAGER_ERROR:
1281                 error = EIO;
1282                 break;
1283         case VM_PAGER_FAIL:
1284                 error = EINVAL;
1285                 break;
1286         default:
1287                 panic("unhandled swap_pager_getpages() error %d", r);
1288         }
1289         (iodone)(arg, m, count, error);
1290         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1291
1292         return (r);
1293 }
1294
1295 /*
1296  *      swap_pager_putpages:
1297  *
1298  *      Assign swap (if necessary) and initiate I/O on the specified pages.
1299  *
1300  *      We support both OBJT_DEFAULT and OBJT_SWAP objects.  DEFAULT objects
1301  *      are automatically converted to SWAP objects.
1302  *
1303  *      In a low memory situation we may block in VOP_STRATEGY(), but the new
1304  *      vm_page reservation system coupled with properly written VFS devices
1305  *      should ensure that no low-memory deadlock occurs.  This is an area
1306  *      which needs work.
1307  *
1308  *      The parent has N vm_object_pip_add() references prior to
1309  *      calling us and will remove references for rtvals[] that are
1310  *      not set to VM_PAGER_PEND.  We need to remove the rest on I/O
1311  *      completion.
1312  *
1313  *      The parent has soft-busy'd the pages it passes us and will unbusy
1314  *      those whos rtvals[] entry is not set to VM_PAGER_PEND on return.
1315  *      We need to unbusy the rest on I/O completion.
1316  */
1317 void
1318 swap_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
1319     int flags, int *rtvals)
1320 {
1321         int i, n;
1322         boolean_t sync;
1323
1324         if (count && m[0]->object != object) {
1325                 panic("swap_pager_putpages: object mismatch %p/%p",
1326                     object,
1327                     m[0]->object
1328                 );
1329         }
1330
1331         /*
1332          * Step 1
1333          *
1334          * Turn object into OBJT_SWAP
1335          * check for bogus sysops
1336          * force sync if not pageout process
1337          */
1338         if (object->type != OBJT_SWAP)
1339                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
1340         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1341
1342         n = 0;
1343         if (curproc != pageproc)
1344                 sync = TRUE;
1345         else
1346                 sync = (flags & VM_PAGER_PUT_SYNC) != 0;
1347
1348         /*
1349          * Step 2
1350          *
1351          * Update nsw parameters from swap_async_max sysctl values.
1352          * Do not let the sysop crash the machine with bogus numbers.
1353          */
1354         mtx_lock(&pbuf_mtx);
1355         if (swap_async_max != nsw_wcount_async_max) {
1356                 int n;
1357
1358                 /*
1359                  * limit range
1360                  */
1361                 if ((n = swap_async_max) > nswbuf / 2)
1362                         n = nswbuf / 2;
1363                 if (n < 1)
1364                         n = 1;
1365                 swap_async_max = n;
1366
1367                 /*
1368                  * Adjust difference ( if possible ).  If the current async
1369                  * count is too low, we may not be able to make the adjustment
1370                  * at this time.
1371                  */
1372                 n -= nsw_wcount_async_max;
1373                 if (nsw_wcount_async + n >= 0) {
1374                         nsw_wcount_async += n;
1375                         nsw_wcount_async_max += n;
1376                         wakeup(&nsw_wcount_async);
1377                 }
1378         }
1379         mtx_unlock(&pbuf_mtx);
1380
1381         /*
1382          * Step 3
1383          *
1384          * Assign swap blocks and issue I/O.  We reallocate swap on the fly.
1385          * The page is left dirty until the pageout operation completes
1386          * successfully.
1387          */
1388         for (i = 0; i < count; i += n) {
1389                 int j;
1390                 struct buf *bp;
1391                 daddr_t blk;
1392
1393                 /*
1394                  * Maximum I/O size is limited by a number of factors.
1395                  */
1396                 n = min(BLIST_MAX_ALLOC, count - i);
1397                 n = min(n, nsw_cluster_max);
1398
1399                 /*
1400                  * Get biggest block of swap we can.  If we fail, fall
1401                  * back and try to allocate a smaller block.  Don't go
1402                  * overboard trying to allocate space if it would overly
1403                  * fragment swap.
1404                  */
1405                 while (
1406                     (blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE &&
1407                     n > 4
1408                 ) {
1409                         n >>= 1;
1410                 }
1411                 if (blk == SWAPBLK_NONE) {
1412                         for (j = 0; j < n; ++j)
1413                                 rtvals[i+j] = VM_PAGER_FAIL;
1414                         continue;
1415                 }
1416
1417                 /*
1418                  * All I/O parameters have been satisfied, build the I/O
1419                  * request and assign the swap space.
1420                  */
1421                 if (sync == TRUE) {
1422                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_sync);
1423                 } else {
1424                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_async);
1425                         bp->b_flags = B_ASYNC;
1426                 }
1427                 bp->b_flags |= B_PAGING;
1428                 bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
1429
1430                 bp->b_rcred = crhold(thread0.td_ucred);
1431                 bp->b_wcred = crhold(thread0.td_ucred);
1432                 bp->b_bcount = PAGE_SIZE * n;
1433                 bp->b_bufsize = PAGE_SIZE * n;
1434                 bp->b_blkno = blk;
1435
1436                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
1437                 for (j = 0; j < n; ++j) {
1438                         vm_page_t mreq = m[i+j];
1439
1440                         swp_pager_meta_build(
1441                             mreq->object,
1442                             mreq->pindex,
1443                             blk + j
1444                         );
1445                         vm_page_dirty(mreq);
1446                         rtvals[i+j] = VM_PAGER_OK;
1447
1448                         mreq->oflags |= VPO_SWAPINPROG;
1449                         bp->b_pages[j] = mreq;
1450                 }
1451                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1452                 bp->b_npages = n;
1453                 /*
1454                  * Must set dirty range for NFS to work.
1455                  */
1456                 bp->b_dirtyoff = 0;
1457                 bp->b_dirtyend = bp->b_bcount;
1458
1459                 PCPU_INC(cnt.v_swapout);
1460                 PCPU_ADD(cnt.v_swappgsout, bp->b_npages);
1461
1462                 /*
1463                  * asynchronous
1464                  *
1465                  * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1466                  */
1467                 if (sync == FALSE) {
1468                         bp->b_iodone = swp_pager_async_iodone;
1469                         BUF_KERNPROC(bp);
1470                         swp_pager_strategy(bp);
1471
1472                         for (j = 0; j < n; ++j)
1473                                 rtvals[i+j] = VM_PAGER_PEND;
1474                         /* restart outter loop */
1475                         continue;
1476                 }
1477
1478                 /*
1479                  * synchronous
1480                  *
1481                  * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1482                  */
1483                 bp->b_iodone = bdone;
1484                 swp_pager_strategy(bp);
1485
1486                 /*
1487                  * Wait for the sync I/O to complete, then update rtvals.
1488                  * We just set the rtvals[] to VM_PAGER_PEND so we can call
1489                  * our async completion routine at the end, thus avoiding a
1490                  * double-free.
1491                  */
1492                 bwait(bp, PVM, "swwrt");
1493                 for (j = 0; j < n; ++j)
1494                         rtvals[i+j] = VM_PAGER_PEND;
1495                 /*
1496                  * Now that we are through with the bp, we can call the
1497                  * normal async completion, which frees everything up.
1498                  */
1499                 swp_pager_async_iodone(bp);
1500         }
1501         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1502 }
1503
1504 /*
1505  *      swp_pager_async_iodone:
1506  *
1507  *      Completion routine for asynchronous reads and writes from/to swap.
1508  *      Also called manually by synchronous code to finish up a bp.
1509  *
1510  *      This routine may not sleep.
1511  */
1512 static void
1513 swp_pager_async_iodone(struct buf *bp)
1514 {
1515         int i;
1516         vm_object_t object = NULL;
1517
1518         /*
1519          * report error
1520          */
1521         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
1522                 printf(
1523                     "swap_pager: I/O error - %s failed; blkno %ld,"
1524                         "size %ld, error %d\n",
1525                     ((bp->b_iocmd == BIO_READ) ? "pagein" : "pageout"),
1526                     (long)bp->b_blkno,
1527                     (long)bp->b_bcount,
1528                     bp->b_error
1529                 );
1530         }
1531
1532         /*
1533          * remove the mapping for kernel virtual
1534          */
1535         if ((bp->b_flags & B_UNMAPPED) != 0) {
1536                 bp->b_data = bp->b_kvaalloc;
1537                 bp->b_kvabase = bp->b_kvaalloc;
1538                 bp->b_flags &= ~B_UNMAPPED;
1539         } else
1540                 pmap_qremove((vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_npages);
1541
1542         if (bp->b_npages) {
1543                 object = bp->b_pages[0]->object;
1544                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
1545         }
1546
1547         /*
1548          * cleanup pages.  If an error occurs writing to swap, we are in
1549          * very serious trouble.  If it happens to be a disk error, though,
1550          * we may be able to recover by reassigning the swap later on.  So
1551          * in this case we remove the m->swapblk assignment for the page
1552          * but do not free it in the rlist.  The errornous block(s) are thus
1553          * never reallocated as swap.  Redirty the page and continue.
1554          */
1555         for (i = 0; i < bp->b_npages; ++i) {
1556                 vm_page_t m = bp->b_pages[i];
1557
1558                 m->oflags &= ~VPO_SWAPINPROG;
1559                 if (m->oflags & VPO_SWAPSLEEP) {
1560                         m->oflags &= ~VPO_SWAPSLEEP;
1561                         wakeup(&object->paging_in_progress);
1562                 }
1563
1564                 if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
1565                         /*
1566                          * If an error occurs I'd love to throw the swapblk
1567                          * away without freeing it back to swapspace, so it
1568                          * can never be used again.  But I can't from an
1569                          * interrupt.
1570                          */
1571                         if (bp->b_iocmd == BIO_READ) {
1572                                 /*
1573                                  * When reading, reqpage needs to stay
1574                                  * locked for the parent, but all other
1575                                  * pages can be freed.  We still want to
1576                                  * wakeup the parent waiting on the page,
1577                                  * though.  ( also: pg_reqpage can be -1 and
1578                                  * not match anything ).
1579                                  *
1580                                  * We have to wake specifically requested pages
1581                                  * up too because we cleared VPO_SWAPINPROG and
1582                                  * someone may be waiting for that.
1583                                  *
1584                                  * NOTE: for reads, m->dirty will probably
1585                                  * be overridden by the original caller of
1586                                  * getpages so don't play cute tricks here.
1587                                  */
1588                                 m->valid = 0;
1589                                 if (i != bp->b_pager.pg_reqpage)
1590                                         swp_pager_free_nrpage(m);
1591                                 else {
1592                                         vm_page_lock(m);
1593                                         vm_page_flash(m);
1594                                         vm_page_unlock(m);
1595                                 }
1596                                 /*
1597                                  * If i == bp->b_pager.pg_reqpage, do not wake
1598                                  * the page up.  The caller needs to.
1599                                  */
1600                         } else {
1601                                 /*
1602                                  * If a write error occurs, reactivate page
1603                                  * so it doesn't clog the inactive list,
1604                                  * then finish the I/O.
1605                                  */
1606                                 vm_page_dirty(m);
1607                                 vm_page_lock(m);
1608                                 vm_page_activate(m);
1609                                 vm_page_unlock(m);
1610                                 vm_page_sunbusy(m);
1611                         }
1612                 } else if (bp->b_iocmd == BIO_READ) {
1613                         /*
1614                          * NOTE: for reads, m->dirty will probably be
1615                          * overridden by the original caller of getpages so
1616                          * we cannot set them in order to free the underlying
1617                          * swap in a low-swap situation.  I don't think we'd
1618                          * want to do that anyway, but it was an optimization
1619                          * that existed in the old swapper for a time before
1620                          * it got ripped out due to precisely this problem.
1621                          *
1622                          * If not the requested page then deactivate it.
1623                          *
1624                          * Note that the requested page, reqpage, is left
1625                          * busied, but we still have to wake it up.  The
1626                          * other pages are released (unbusied) by
1627                          * vm_page_xunbusy().
1628                          */
1629                         KASSERT(!pmap_page_is_mapped(m),
1630                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is mapped", m));
1631                         m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
1632                         KASSERT(m->dirty == 0,
1633                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is dirty", m));
1634
1635                         /*
1636                          * We have to wake specifically requested pages
1637                          * up too because we cleared VPO_SWAPINPROG and
1638                          * could be waiting for it in getpages.  However,
1639                          * be sure to not unbusy getpages specifically
1640                          * requested page - getpages expects it to be
1641                          * left busy.
1642                          */
1643                         if (i != bp->b_pager.pg_reqpage) {
1644                                 vm_page_lock(m);
1645                                 vm_page_deactivate(m);
1646                                 vm_page_unlock(m);
1647                                 vm_page_xunbusy(m);
1648                         } else {
1649                                 vm_page_lock(m);
1650                                 vm_page_flash(m);
1651                                 vm_page_unlock(m);
1652                         }
1653                 } else {
1654                         /*
1655                          * For write success, clear the dirty
1656                          * status, then finish the I/O ( which decrements the
1657                          * busy count and possibly wakes waiter's up ).
1658                          */
1659                         KASSERT(!pmap_page_is_write_mapped(m),
1660                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is not write"
1661                             " protected", m));
1662                         vm_page_undirty(m);
1663                         vm_page_sunbusy(m);
1664                         if (vm_page_count_severe()) {
1665                                 vm_page_lock(m);
1666                                 vm_page_try_to_cache(m);
1667                                 vm_page_unlock(m);
1668                         }
1669                 }
1670         }
1671
1672         /*
1673          * adjust pip.  NOTE: the original parent may still have its own
1674          * pip refs on the object.
1675          */
1676         if (object != NULL) {
1677                 vm_object_pip_wakeupn(object, bp->b_npages);
1678                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1679         }
1680
1681         /*
1682          * swapdev_strategy() manually sets b_vp and b_bufobj before calling
1683          * bstrategy(). Set them back to NULL now we're done with it, or we'll
1684          * trigger a KASSERT in relpbuf().
1685          */
1686         if (bp->b_vp) {
1687                     bp->b_vp = NULL;
1688                     bp->b_bufobj = NULL;
1689         }
1690         /*
1691          * release the physical I/O buffer
1692          */
1693         relpbuf(
1694             bp,
1695             ((bp->b_iocmd == BIO_READ) ? &nsw_rcount :
1696                 ((bp->b_flags & B_ASYNC) ?
1697                     &nsw_wcount_async :
1698                     &nsw_wcount_sync
1699                 )
1700             )
1701         );
1702 }
1703
1704 /*
1705  *      swap_pager_isswapped:
1706  *
1707  *      Return 1 if at least one page in the given object is paged
1708  *      out to the given swap device.
1709  *
1710  *      This routine may not sleep.
1711  */
1712 int
1713 swap_pager_isswapped(vm_object_t object, struct swdevt *sp)
1714 {
1715         daddr_t index = 0;
1716         int bcount;
1717         int i;
1718
1719         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1720         if (object->type != OBJT_SWAP)
1721                 return (0);
1722
1723         mtx_lock(&swhash_mtx);
1724         for (bcount = 0; bcount < object->un_pager.swp.swp_bcount; bcount++) {
1725                 struct swblock *swap;
1726
1727                 if ((swap = *swp_pager_hash(object, index)) != NULL) {
1728                         for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i) {
1729                                 if (swp_pager_isondev(swap->swb_pages[i], sp)) {
1730                                         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1731                                         return (1);
1732                                 }
1733                         }
1734                 }
1735                 index += SWAP_META_PAGES;
1736         }
1737         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1738         return (0);
1739 }
1740
1741 /*
1742  * SWP_PAGER_FORCE_PAGEIN() - force a swap block to be paged in
1743  *
1744  *      This routine dissociates the page at the given index within a
1745  *      swap block from its backing store, paging it in if necessary.
1746  *      If the page is paged in, it is placed in the inactive queue,
1747  *      since it had its backing store ripped out from under it.
1748  *      We also attempt to swap in all other pages in the swap block,
1749  *      we only guarantee that the one at the specified index is
1750  *      paged in.
1751  *
1752  *      XXX - The code to page the whole block in doesn't work, so we
1753  *            revert to the one-by-one behavior for now.  Sigh.
1754  */
1755 static inline void
1756 swp_pager_force_pagein(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1757 {
1758         vm_page_t m;
1759
1760         vm_object_pip_add(object, 1);
1761         m = vm_page_grab(object, pindex, VM_ALLOC_NORMAL);
1762         if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
1763                 vm_object_pip_wakeup(object);
1764                 vm_page_dirty(m);
1765                 vm_page_lock(m);
1766                 vm_page_activate(m);
1767                 vm_page_unlock(m);
1768                 vm_page_xunbusy(m);
1769                 vm_pager_page_unswapped(m);
1770                 return;
1771         }
1772
1773         if (swap_pager_getpages(object, &m, 1, 0) != VM_PAGER_OK)
1774                 panic("swap_pager_force_pagein: read from swap failed");/*XXX*/
1775         vm_object_pip_wakeup(object);
1776         vm_page_dirty(m);
1777         vm_page_lock(m);
1778         vm_page_deactivate(m);
1779         vm_page_unlock(m);
1780         vm_page_xunbusy(m);
1781         vm_pager_page_unswapped(m);
1782 }
1783
1784 /*
1785  *      swap_pager_swapoff:
1786  *
1787  *      Page in all of the pages that have been paged out to the
1788  *      given device.  The corresponding blocks in the bitmap must be
1789  *      marked as allocated and the device must be flagged SW_CLOSING.
1790  *      There may be no processes swapped out to the device.
1791  *
1792  *      This routine may block.
1793  */
1794 static void
1795 swap_pager_swapoff(struct swdevt *sp)
1796 {
1797         struct swblock *swap;
1798         int i, j, retries;
1799
1800         GIANT_REQUIRED;
1801
1802         retries = 0;
1803 full_rescan:
1804         mtx_lock(&swhash_mtx);
1805         for (i = 0; i <= swhash_mask; i++) { /* '<=' is correct here */
1806 restart:
1807                 for (swap = swhash[i]; swap != NULL; swap = swap->swb_hnext) {
1808                         vm_object_t object = swap->swb_object;
1809                         vm_pindex_t pindex = swap->swb_index;
1810                         for (j = 0; j < SWAP_META_PAGES; ++j) {
1811                                 if (swp_pager_isondev(swap->swb_pages[j], sp)) {
1812                                         /* avoid deadlock */
1813                                         if (!VM_OBJECT_TRYWLOCK(object)) {
1814                                                 break;
1815                                         } else {
1816                                                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
1817                                                 swp_pager_force_pagein(object,
1818                                                     pindex + j);
1819                                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1820                                                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1821                                                 goto restart;
1822                                         }
1823                                 }
1824                         }
1825                 }
1826         }
1827         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1828         if (sp->sw_used) {
1829                 /*
1830                  * Objects may be locked or paging to the device being
1831                  * removed, so we will miss their pages and need to
1832                  * make another pass.  We have marked this device as
1833                  * SW_CLOSING, so the activity should finish soon.
1834                  */
1835                 retries++;
1836                 if (retries > 100) {
1837                         panic("swapoff: failed to locate %d swap blocks",
1838                             sp->sw_used);
1839                 }
1840                 pause("swpoff", hz / 20);
1841                 goto full_rescan;
1842         }
1843 }
1844
1845 /************************************************************************
1846  *                              SWAP META DATA                          *
1847  ************************************************************************
1848  *
1849  *      These routines manipulate the swap metadata stored in the
1850  *      OBJT_SWAP object.
1851  *
1852  *      Swap metadata is implemented with a global hash and not directly
1853  *      linked into the object.  Instead the object simply contains
1854  *      appropriate tracking counters.
1855  */
1856
1857 /*
1858  * SWP_PAGER_META_BUILD() -     add swap block to swap meta data for object
1859  *
1860  *      We first convert the object to a swap object if it is a default
1861  *      object.
1862  *
1863  *      The specified swapblk is added to the object's swap metadata.  If
1864  *      the swapblk is not valid, it is freed instead.  Any previously
1865  *      assigned swapblk is freed.
1866  */
1867 static void
1868 swp_pager_meta_build(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, daddr_t swapblk)
1869 {
1870         static volatile int exhausted;
1871         struct swblock *swap;
1872         struct swblock **pswap;
1873         int idx;
1874
1875         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1876         /*
1877          * Convert default object to swap object if necessary
1878          */
1879         if (object->type != OBJT_SWAP) {
1880                 object->type = OBJT_SWAP;
1881                 object->un_pager.swp.swp_bcount = 0;
1882
1883                 if (object->handle != NULL) {
1884                         mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
1885                         TAILQ_INSERT_TAIL(
1886                             NOBJLIST(object->handle),
1887                             object,
1888                             pager_object_list
1889                         );
1890                         mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
1891                 }
1892         }
1893
1894         /*
1895          * Locate hash entry.  If not found create, but if we aren't adding
1896          * anything just return.  If we run out of space in the map we wait
1897          * and, since the hash table may have changed, retry.
1898          */
1899 retry:
1900         mtx_lock(&swhash_mtx);
1901         pswap = swp_pager_hash(object, pindex);
1902
1903         if ((swap = *pswap) == NULL) {
1904                 int i;
1905
1906                 if (swapblk == SWAPBLK_NONE)
1907                         goto done;
1908
1909                 swap = *pswap = uma_zalloc(swap_zone, M_NOWAIT |
1910                     (curproc == pageproc ? M_USE_RESERVE : 0));
1911                 if (swap == NULL) {
1912                         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1913                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1914                         if (uma_zone_exhausted(swap_zone)) {
1915                                 if (atomic_cmpset_int(&exhausted, 0, 1))
1916                                         printf("swap zone exhausted, "
1917                                             "increase kern.maxswzone\n");
1918                                 vm_pageout_oom(VM_OOM_SWAPZ);
1919                                 pause("swzonex", 10);
1920                         } else
1921                                 VM_WAIT;
1922                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1923                         goto retry;
1924                 }
1925
1926                 if (atomic_cmpset_int(&exhausted, 1, 0))
1927                         printf("swap zone ok\n");
1928
1929                 swap->swb_hnext = NULL;
1930                 swap->swb_object = object;
1931                 swap->swb_index = pindex & ~(vm_pindex_t)SWAP_META_MASK;
1932                 swap->swb_count = 0;
1933
1934                 ++object->un_pager.swp.swp_bcount;
1935
1936                 for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i)
1937                         swap->swb_pages[i] = SWAPBLK_NONE;
1938         }
1939
1940         /*
1941          * Delete prior contents of metadata
1942          */
1943         idx = pindex & SWAP_META_MASK;
1944
1945         if (swap->swb_pages[idx] != SWAPBLK_NONE) {
1946                 swp_pager_freeswapspace(swap->swb_pages[idx], 1);
1947                 --swap->swb_count;
1948         }
1949
1950         /*
1951          * Enter block into metadata
1952          */
1953         swap->swb_pages[idx] = swapblk;
1954         if (swapblk != SWAPBLK_NONE)
1955                 ++swap->swb_count;
1956 done:
1957         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1958 }
1959
1960 /*
1961  * SWP_PAGER_META_FREE() - free a range of blocks in the object's swap metadata
1962  *
1963  *      The requested range of blocks is freed, with any associated swap
1964  *      returned to the swap bitmap.
1965  *
1966  *      This routine will free swap metadata structures as they are cleaned
1967  *      out.  This routine does *NOT* operate on swap metadata associated
1968  *      with resident pages.
1969  */
1970 static void
1971 swp_pager_meta_free(vm_object_t object, vm_pindex_t index, daddr_t count)
1972 {
1973
1974         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
1975         if (object->type != OBJT_SWAP)
1976                 return;
1977
1978         while (count > 0) {
1979                 struct swblock **pswap;
1980                 struct swblock *swap;
1981
1982                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1983                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
1984
1985                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
1986                         daddr_t v = swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK];
1987
1988                         if (v != SWAPBLK_NONE) {
1989                                 swp_pager_freeswapspace(v, 1);
1990                                 swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK] =
1991                                         SWAPBLK_NONE;
1992                                 if (--swap->swb_count == 0) {
1993                                         *pswap = swap->swb_hnext;
1994                                         uma_zfree(swap_zone, swap);
1995                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
1996                                 }
1997                         }
1998                         --count;
1999                         ++index;
2000                 } else {
2001                         int n = SWAP_META_PAGES - (index & SWAP_META_MASK);
2002                         count -= n;
2003                         index += n;
2004                 }
2005                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
2006         }
2007 }
2008
2009 /*
2010  * SWP_PAGER_META_FREE_ALL() - destroy all swap metadata associated with object
2011  *
2012  *      This routine locates and destroys all swap metadata associated with
2013  *      an object.
2014  */
2015 static void
2016 swp_pager_meta_free_all(vm_object_t object)
2017 {
2018         daddr_t index = 0;
2019
2020         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
2021         if (object->type != OBJT_SWAP)
2022                 return;
2023
2024         while (object->un_pager.swp.swp_bcount) {
2025                 struct swblock **pswap;
2026                 struct swblock *swap;
2027
2028                 mtx_lock(&swhash_mtx);
2029                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
2030                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
2031                         int i;
2032
2033                         for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i) {
2034                                 daddr_t v = swap->swb_pages[i];
2035                                 if (v != SWAPBLK_NONE) {
2036                                         --swap->swb_count;
2037                                         swp_pager_freeswapspace(v, 1);
2038                                 }
2039                         }
2040                         if (swap->swb_count != 0)
2041                                 panic("swap_pager_meta_free_all: swb_count != 0");
2042                         *pswap = swap->swb_hnext;
2043                         uma_zfree(swap_zone, swap);
2044                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
2045                 }
2046                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
2047                 index += SWAP_META_PAGES;
2048         }
2049 }
2050
2051 /*
2052  * SWP_PAGER_METACTL() -  misc control of swap and vm_page_t meta data.
2053  *
2054  *      This routine is capable of looking up, popping, or freeing
2055  *      swapblk assignments in the swap meta data or in the vm_page_t.
2056  *      The routine typically returns the swapblk being looked-up, or popped,
2057  *      or SWAPBLK_NONE if the block was freed, or SWAPBLK_NONE if the block
2058  *      was invalid.  This routine will automatically free any invalid
2059  *      meta-data swapblks.
2060  *
2061  *      It is not possible to store invalid swapblks in the swap meta data
2062  *      (other then a literal 'SWAPBLK_NONE'), so we don't bother checking.
2063  *
2064  *      When acting on a busy resident page and paging is in progress, we
2065  *      have to wait until paging is complete but otherwise can act on the
2066  *      busy page.
2067  *
2068  *      SWM_FREE        remove and free swap block from metadata
2069  *      SWM_POP         remove from meta data but do not free.. pop it out
2070  */
2071 static daddr_t
2072 swp_pager_meta_ctl(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int flags)
2073 {
2074         struct swblock **pswap;
2075         struct swblock *swap;
2076         daddr_t r1;
2077         int idx;
2078
2079         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
2080         /*
2081          * The meta data only exists of the object is OBJT_SWAP
2082          * and even then might not be allocated yet.
2083          */
2084         if (object->type != OBJT_SWAP)
2085                 return (SWAPBLK_NONE);
2086
2087         r1 = SWAPBLK_NONE;
2088         mtx_lock(&swhash_mtx);
2089         pswap = swp_pager_hash(object, pindex);
2090
2091         if ((swap = *pswap) != NULL) {
2092                 idx = pindex & SWAP_META_MASK;
2093                 r1 = swap->swb_pages[idx];
2094
2095                 if (r1 != SWAPBLK_NONE) {
2096                         if (flags & SWM_FREE) {
2097                                 swp_pager_freeswapspace(r1, 1);
2098                                 r1 = SWAPBLK_NONE;
2099                         }
2100                         if (flags & (SWM_FREE|SWM_POP)) {
2101                                 swap->swb_pages[idx] = SWAPBLK_NONE;
2102                                 if (--swap->swb_count == 0) {
2103                                         *pswap = swap->swb_hnext;
2104                                         uma_zfree(swap_zone, swap);
2105                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
2106                                 }
2107                         }
2108                 }
2109         }
2110         mtx_unlock(&swhash_mtx);
2111         return (r1);
2112 }
2113
2114 /*
2115  * System call swapon(name) enables swapping on device name,
2116  * which must be in the swdevsw.  Return EBUSY
2117  * if already swapping on this device.
2118  */
2119 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2120 struct swapon_args {
2121         char *name;
2122 };
2123 #endif
2124
2125 /*
2126  * MPSAFE
2127  */
2128 /* ARGSUSED */
2129 int
2130 sys_swapon(struct thread *td, struct swapon_args *uap)
2131 {
2132         struct vattr attr;
2133         struct vnode *vp;
2134         struct nameidata nd;
2135         int error;
2136
2137         error = priv_check(td, PRIV_SWAPON);
2138         if (error)
2139                 return (error);
2140
2141         mtx_lock(&Giant);
2142         while (swdev_syscall_active)
2143             tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpon", 0);
2144         swdev_syscall_active = 1;
2145
2146         /*
2147          * Swap metadata may not fit in the KVM if we have physical
2148          * memory of >1GB.
2149          */
2150         if (swap_zone == NULL) {
2151                 error = ENOMEM;
2152                 goto done;
2153         }
2154
2155         NDINIT(&nd, LOOKUP, ISOPEN | FOLLOW | AUDITVNODE1, UIO_USERSPACE,
2156             uap->name, td);
2157         error = namei(&nd);
2158         if (error)
2159                 goto done;
2160
2161         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
2162         vp = nd.ni_vp;
2163
2164         if (vn_isdisk(vp, &error)) {
2165                 error = swapongeom(td, vp);
2166         } else if (vp->v_type == VREG &&
2167             (vp->v_mount->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_NETWORK) != 0 &&
2168             (error = VOP_GETATTR(vp, &attr, td->td_ucred)) == 0) {
2169                 /*
2170                  * Allow direct swapping to NFS regular files in the same
2171                  * way that nfs_mountroot() sets up diskless swapping.
2172                  */
2173                 error = swaponvp(td, vp, attr.va_size / DEV_BSIZE);
2174         }
2175
2176         if (error)
2177                 vrele(vp);
2178 done:
2179         swdev_syscall_active = 0;
2180         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2181         mtx_unlock(&Giant);
2182         return (error);
2183 }
2184
2185 /*
2186  * Check that the total amount of swap currently configured does not
2187  * exceed half the theoretical maximum.  If it does, print a warning
2188  * message and return -1; otherwise, return 0.
2189  */
2190 static int
2191 swapon_check_swzone(unsigned long npages)
2192 {
2193         unsigned long maxpages;
2194
2195         /* absolute maximum we can handle assuming 100% efficiency */
2196         maxpages = uma_zone_get_max(swap_zone) * SWAP_META_PAGES;
2197
2198         /* recommend using no more than half that amount */
2199         if (npages > maxpages / 2) {
2200                 printf("warning: total configured swap (%lu pages) "
2201                     "exceeds maximum recommended amount (%lu pages).\n",
2202                     npages, maxpages / 2);
2203                 printf("warning: increase kern.maxswzone "
2204                     "or reduce amount of swap.\n");
2205                 return (-1);
2206         }
2207         return (0);
2208 }
2209
2210 static void
2211 swaponsomething(struct vnode *vp, void *id, u_long nblks,
2212     sw_strategy_t *strategy, sw_close_t *close, dev_t dev, int flags)
2213 {
2214         struct swdevt *sp, *tsp;
2215         swblk_t dvbase;
2216         u_long mblocks;
2217
2218         /*
2219          * nblks is in DEV_BSIZE'd chunks, convert to PAGE_SIZE'd chunks.
2220          * First chop nblks off to page-align it, then convert.
2221          *
2222          * sw->sw_nblks is in page-sized chunks now too.
2223          */
2224         nblks &= ~(ctodb(1) - 1);
2225         nblks = dbtoc(nblks);
2226
2227         /*
2228          * If we go beyond this, we get overflows in the radix
2229          * tree bitmap code.
2230          */
2231         mblocks = 0x40000000 / BLIST_META_RADIX;
2232         if (nblks > mblocks) {
2233                 printf(
2234     "WARNING: reducing swap size to maximum of %luMB per unit\n",
2235                     mblocks / 1024 / 1024 * PAGE_SIZE);
2236                 nblks = mblocks;
2237         }
2238
2239         sp = malloc(sizeof *sp, M_VMPGDATA, M_WAITOK | M_ZERO);
2240         sp->sw_vp = vp;
2241         sp->sw_id = id;
2242         sp->sw_dev = dev;
2243         sp->sw_flags = 0;
2244         sp->sw_nblks = nblks;
2245         sp->sw_used = 0;
2246         sp->sw_strategy = strategy;
2247         sp->sw_close = close;
2248         sp->sw_flags = flags;
2249
2250         sp->sw_blist = blist_create(nblks, M_WAITOK);
2251         /*
2252          * Do not free the first two block in order to avoid overwriting
2253          * any bsd label at the front of the partition
2254          */
2255         blist_free(sp->sw_blist, 2, nblks - 2);
2256
2257         dvbase = 0;
2258         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2259         TAILQ_FOREACH(tsp, &swtailq, sw_list) {
2260                 if (tsp->sw_end >= dvbase) {
2261                         /*
2262                          * We put one uncovered page between the devices
2263                          * in order to definitively prevent any cross-device
2264                          * I/O requests
2265                          */
2266                         dvbase = tsp->sw_end + 1;
2267                 }
2268         }
2269         sp->sw_first = dvbase;
2270         sp->sw_end = dvbase + nblks;
2271         TAILQ_INSERT_TAIL(&swtailq, sp, sw_list);
2272         nswapdev++;
2273         swap_pager_avail += nblks;
2274         swap_total += (vm_ooffset_t)nblks * PAGE_SIZE;
2275         swapon_check_swzone(swap_total / PAGE_SIZE);
2276         swp_sizecheck();
2277         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2278 }
2279
2280 /*
2281  * SYSCALL: swapoff(devname)
2282  *
2283  * Disable swapping on the given device.
2284  *
2285  * XXX: Badly designed system call: it should use a device index
2286  * rather than filename as specification.  We keep sw_vp around
2287  * only to make this work.
2288  */
2289 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2290 struct swapoff_args {
2291         char *name;
2292 };
2293 #endif
2294
2295 /*
2296  * MPSAFE
2297  */
2298 /* ARGSUSED */
2299 int
2300 sys_swapoff(struct thread *td, struct swapoff_args *uap)
2301 {
2302         struct vnode *vp;
2303         struct nameidata nd;
2304         struct swdevt *sp;
2305         int error;
2306
2307         error = priv_check(td, PRIV_SWAPOFF);
2308         if (error)
2309                 return (error);
2310
2311         mtx_lock(&Giant);
2312         while (swdev_syscall_active)
2313             tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpoff", 0);
2314         swdev_syscall_active = 1;
2315
2316         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW | AUDITVNODE1, UIO_USERSPACE, uap->name,
2317             td);
2318         error = namei(&nd);
2319         if (error)
2320                 goto done;
2321         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
2322         vp = nd.ni_vp;
2323
2324         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2325         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2326                 if (sp->sw_vp == vp)
2327                         break;
2328         }
2329         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2330         if (sp == NULL) {
2331                 error = EINVAL;
2332                 goto done;
2333         }
2334         error = swapoff_one(sp, td->td_ucred);
2335 done:
2336         swdev_syscall_active = 0;
2337         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2338         mtx_unlock(&Giant);
2339         return (error);
2340 }
2341
2342 static int
2343 swapoff_one(struct swdevt *sp, struct ucred *cred)
2344 {
2345         u_long nblks, dvbase;
2346 #ifdef MAC
2347         int error;
2348 #endif
2349
2350         mtx_assert(&Giant, MA_OWNED);
2351 #ifdef MAC
2352         (void) vn_lock(sp->sw_vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2353         error = mac_system_check_swapoff(cred, sp->sw_vp);
2354         (void) VOP_UNLOCK(sp->sw_vp, 0);
2355         if (error != 0)
2356                 return (error);
2357 #endif
2358         nblks = sp->sw_nblks;
2359
2360         /*
2361          * We can turn off this swap device safely only if the
2362          * available virtual memory in the system will fit the amount
2363          * of data we will have to page back in, plus an epsilon so
2364          * the system doesn't become critically low on swap space.
2365          */
2366         if (vm_cnt.v_free_count + vm_cnt.v_cache_count + swap_pager_avail <
2367             nblks + nswap_lowat) {
2368                 return (ENOMEM);
2369         }
2370
2371         /*
2372          * Prevent further allocations on this device.
2373          */
2374         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2375         sp->sw_flags |= SW_CLOSING;
2376         for (dvbase = 0; dvbase < sp->sw_end; dvbase += dmmax) {
2377                 swap_pager_avail -= blist_fill(sp->sw_blist,
2378                      dvbase, dmmax);
2379         }
2380         swap_total -= (vm_ooffset_t)nblks * PAGE_SIZE;
2381         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2382
2383         /*
2384          * Page in the contents of the device and close it.
2385          */
2386         swap_pager_swapoff(sp);
2387
2388         sp->sw_close(curthread, sp);
2389         sp->sw_id = NULL;
2390         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2391         TAILQ_REMOVE(&swtailq, sp, sw_list);
2392         nswapdev--;
2393         if (nswapdev == 0) {
2394                 swap_pager_full = 2;
2395                 swap_pager_almost_full = 1;
2396         }
2397         if (swdevhd == sp)
2398                 swdevhd = NULL;
2399         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2400         blist_destroy(sp->sw_blist);
2401         free(sp, M_VMPGDATA);
2402         return (0);
2403 }
2404
2405 void
2406 swapoff_all(void)
2407 {
2408         struct swdevt *sp, *spt;
2409         const char *devname;
2410         int error;
2411
2412         mtx_lock(&Giant);
2413         while (swdev_syscall_active)
2414                 tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpoff", 0);
2415         swdev_syscall_active = 1;
2416
2417         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2418         TAILQ_FOREACH_SAFE(sp, &swtailq, sw_list, spt) {
2419                 mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2420                 if (vn_isdisk(sp->sw_vp, NULL))
2421                         devname = devtoname(sp->sw_vp->v_rdev);
2422                 else
2423                         devname = "[file]";
2424                 error = swapoff_one(sp, thread0.td_ucred);
2425                 if (error != 0) {
2426                         printf("Cannot remove swap device %s (error=%d), "
2427                             "skipping.\n", devname, error);
2428                 } else if (bootverbose) {
2429                         printf("Swap device %s removed.\n", devname);
2430                 }
2431                 mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2432         }
2433         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2434
2435         swdev_syscall_active = 0;
2436         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2437         mtx_unlock(&Giant);
2438 }
2439
2440 void
2441 swap_pager_status(int *total, int *used)
2442 {
2443         struct swdevt *sp;
2444
2445         *total = 0;
2446         *used = 0;
2447         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2448         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2449                 *total += sp->sw_nblks;
2450                 *used += sp->sw_used;
2451         }
2452         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2453 }
2454
2455 int
2456 swap_dev_info(int name, struct xswdev *xs, char *devname, size_t len)
2457 {
2458         struct swdevt *sp;
2459         const char *tmp_devname;
2460         int error, n;
2461
2462         n = 0;
2463         error = ENOENT;
2464         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2465         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2466                 if (n != name) {
2467                         n++;
2468                         continue;
2469                 }
2470                 xs->xsw_version = XSWDEV_VERSION;
2471                 xs->xsw_dev = sp->sw_dev;
2472                 xs->xsw_flags = sp->sw_flags;
2473                 xs->xsw_nblks = sp->sw_nblks;
2474                 xs->xsw_used = sp->sw_used;
2475                 if (devname != NULL) {
2476                         if (vn_isdisk(sp->sw_vp, NULL))
2477                                 tmp_devname = devtoname(sp->sw_vp->v_rdev);
2478                         else
2479                                 tmp_devname = "[file]";
2480                         strncpy(devname, tmp_devname, len);
2481                 }
2482                 error = 0;
2483                 break;
2484         }
2485         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2486         return (error);
2487 }
2488
2489 static int
2490 sysctl_vm_swap_info(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2491 {
2492         struct xswdev xs;
2493         int error;
2494
2495         if (arg2 != 1)                  /* name length */
2496                 return (EINVAL);
2497         error = swap_dev_info(*(int *)arg1, &xs, NULL, 0);
2498         if (error != 0)
2499                 return (error);
2500         error = SYSCTL_OUT(req, &xs, sizeof(xs));
2501         return (error);
2502 }
2503
2504 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, nswapdev, CTLFLAG_RD, &nswapdev, 0,
2505     "Number of swap devices");
2506 SYSCTL_NODE(_vm, OID_AUTO, swap_info, CTLFLAG_RD, sysctl_vm_swap_info,
2507     "Swap statistics by device");
2508
2509 /*
2510  * vmspace_swap_count() - count the approximate swap usage in pages for a
2511  *                        vmspace.
2512  *
2513  *      The map must be locked.
2514  *
2515  *      Swap usage is determined by taking the proportional swap used by
2516  *      VM objects backing the VM map.  To make up for fractional losses,
2517  *      if the VM object has any swap use at all the associated map entries
2518  *      count for at least 1 swap page.
2519  */
2520 long
2521 vmspace_swap_count(struct vmspace *vmspace)
2522 {
2523         vm_map_t map;
2524         vm_map_entry_t cur;
2525         vm_object_t object;
2526         long count, n;
2527
2528         map = &vmspace->vm_map;
2529         count = 0;
2530
2531         for (cur = map->header.next; cur != &map->header; cur = cur->next) {
2532                 if ((cur->eflags & MAP_ENTRY_IS_SUB_MAP) == 0 &&
2533                     (object = cur->object.vm_object) != NULL) {
2534                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2535                         if (object->type == OBJT_SWAP &&
2536                             object->un_pager.swp.swp_bcount != 0) {
2537                                 n = (cur->end - cur->start) / PAGE_SIZE;
2538                                 count += object->un_pager.swp.swp_bcount *
2539                                     SWAP_META_PAGES * n / object->size + 1;
2540                         }
2541                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2542                 }
2543         }
2544         return (count);
2545 }
2546
2547 /*
2548  * GEOM backend
2549  *
2550  * Swapping onto disk devices.
2551  *
2552  */
2553
2554 static g_orphan_t swapgeom_orphan;
2555
2556 static struct g_class g_swap_class = {
2557         .name = "SWAP",
2558         .version = G_VERSION,
2559         .orphan = swapgeom_orphan,
2560 };
2561
2562 DECLARE_GEOM_CLASS(g_swap_class, g_class);
2563
2564
2565 static void
2566 swapgeom_done(struct bio *bp2)
2567 {
2568         struct buf *bp;
2569
2570         bp = bp2->bio_caller2;
2571         bp->b_ioflags = bp2->bio_flags;
2572         if (bp2->bio_error)
2573                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2574         bp->b_resid = bp->b_bcount - bp2->bio_completed;
2575         bp->b_error = bp2->bio_error;
2576         bufdone(bp);
2577         g_destroy_bio(bp2);
2578 }
2579
2580 static void
2581 swapgeom_strategy(struct buf *bp, struct swdevt *sp)
2582 {
2583         struct bio *bio;
2584         struct g_consumer *cp;
2585
2586         cp = sp->sw_id;
2587         if (cp == NULL) {
2588                 bp->b_error = ENXIO;
2589                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2590                 bufdone(bp);
2591                 return;
2592         }
2593         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE)
2594                 bio = g_new_bio();
2595         else
2596                 bio = g_alloc_bio();
2597         if (bio == NULL) {
2598                 bp->b_error = ENOMEM;
2599                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2600                 bufdone(bp);
2601                 return;
2602         }
2603
2604         bio->bio_caller2 = bp;
2605         bio->bio_cmd = bp->b_iocmd;
2606         bio->bio_offset = (bp->b_blkno - sp->sw_first) * PAGE_SIZE;
2607         bio->bio_length = bp->b_bcount;
2608         bio->bio_done = swapgeom_done;
2609         if ((bp->b_flags & B_UNMAPPED) != 0) {
2610                 bio->bio_ma = bp->b_pages;
2611                 bio->bio_data = unmapped_buf;
2612                 bio->bio_ma_offset = (vm_offset_t)bp->b_offset & PAGE_MASK;
2613                 bio->bio_ma_n = bp->b_npages;
2614                 bio->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
2615         } else {
2616                 bio->bio_data = bp->b_data;
2617                 bio->bio_ma = NULL;
2618         }
2619         g_io_request(bio, cp);
2620         return;
2621 }
2622
2623 static void
2624 swapgeom_orphan(struct g_consumer *cp)
2625 {
2626         struct swdevt *sp;
2627
2628         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2629         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list)
2630                 if (sp->sw_id == cp)
2631                         sp->sw_flags |= SW_CLOSING;
2632         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2633 }
2634
2635 static void
2636 swapgeom_close_ev(void *arg, int flags)
2637 {
2638         struct g_consumer *cp;
2639
2640         cp = arg;
2641         g_access(cp, -1, -1, 0);
2642         g_detach(cp);
2643         g_destroy_consumer(cp);
2644 }
2645
2646 static void
2647 swapgeom_close(struct thread *td, struct swdevt *sw)
2648 {
2649
2650         /* XXX: direct call when Giant untangled */
2651         g_waitfor_event(swapgeom_close_ev, sw->sw_id, M_WAITOK, NULL);
2652 }
2653
2654
2655 struct swh0h0 {
2656         struct cdev *dev;
2657         struct vnode *vp;
2658         int     error;
2659 };
2660
2661 static void
2662 swapongeom_ev(void *arg, int flags)
2663 {
2664         struct swh0h0 *swh;
2665         struct g_provider *pp;
2666         struct g_consumer *cp;
2667         static struct g_geom *gp;
2668         struct swdevt *sp;
2669         u_long nblks;
2670         int error;
2671
2672         swh = arg;
2673         swh->error = 0;
2674         pp = g_dev_getprovider(swh->dev);
2675         if (pp == NULL) {
2676                 swh->error = ENODEV;
2677                 return;
2678         }
2679         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2680         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2681                 cp = sp->sw_id;
2682                 if (cp != NULL && cp->provider == pp) {
2683                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2684                         swh->error = EBUSY;
2685                         return;
2686                 }
2687         }
2688         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2689         if (gp == NULL)
2690                 gp = g_new_geomf(&g_swap_class, "swap");
2691         cp = g_new_consumer(gp);
2692         g_attach(cp, pp);
2693         /*
2694          * XXX: Everytime you think you can improve the margin for
2695          * footshooting, somebody depends on the ability to do so:
2696          * savecore(8) wants to write to our swapdev so we cannot
2697          * set an exclusive count :-(
2698          */
2699         error = g_access(cp, 1, 1, 0);
2700         if (error) {
2701                 g_detach(cp);
2702                 g_destroy_consumer(cp);
2703                 swh->error = error;
2704                 return;
2705         }
2706         nblks = pp->mediasize / DEV_BSIZE;
2707         swaponsomething(swh->vp, cp, nblks, swapgeom_strategy,
2708             swapgeom_close, dev2udev(swh->dev),
2709             (pp->flags & G_PF_ACCEPT_UNMAPPED) != 0 ? SW_UNMAPPED : 0);
2710         swh->error = 0;
2711 }
2712
2713 static int
2714 swapongeom(struct thread *td, struct vnode *vp)
2715 {
2716         int error;
2717         struct swh0h0 swh;
2718
2719         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2720
2721         swh.dev = vp->v_rdev;
2722         swh.vp = vp;
2723         swh.error = 0;
2724         /* XXX: direct call when Giant untangled */
2725         error = g_waitfor_event(swapongeom_ev, &swh, M_WAITOK, NULL);
2726         if (!error)
2727                 error = swh.error;
2728         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2729         return (error);
2730 }
2731
2732 /*
2733  * VNODE backend
2734  *
2735  * This is used mainly for network filesystem (read: probably only tested
2736  * with NFS) swapfiles.
2737  *
2738  */
2739
2740 static void
2741 swapdev_strategy(struct buf *bp, struct swdevt *sp)
2742 {
2743         struct vnode *vp2;
2744
2745         bp->b_blkno = ctodb(bp->b_blkno - sp->sw_first);
2746
2747         vp2 = sp->sw_id;
2748         vhold(vp2);
2749         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE) {
2750                 if (bp->b_bufobj)
2751                         bufobj_wdrop(bp->b_bufobj);
2752                 bufobj_wref(&vp2->v_bufobj);
2753         }
2754         if (bp->b_bufobj != &vp2->v_bufobj)
2755                 bp->b_bufobj = &vp2->v_bufobj;
2756         bp->b_vp = vp2;
2757         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
2758         bstrategy(bp);
2759         return;
2760 }
2761
2762 static void
2763 swapdev_close(struct thread *td, struct swdevt *sp)
2764 {
2765
2766         VOP_CLOSE(sp->sw_vp, FREAD | FWRITE, td->td_ucred, td);
2767         vrele(sp->sw_vp);
2768 }
2769
2770
2771 static int
2772 swaponvp(struct thread *td, struct vnode *vp, u_long nblks)
2773 {
2774         struct swdevt *sp;
2775         int error;
2776
2777         if (nblks == 0)
2778                 return (ENXIO);
2779         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2780         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2781                 if (sp->sw_id == vp) {
2782                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2783                         return (EBUSY);
2784                 }
2785         }
2786         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2787
2788         (void) vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2789 #ifdef MAC
2790         error = mac_system_check_swapon(td->td_ucred, vp);
2791         if (error == 0)
2792 #endif
2793                 error = VOP_OPEN(vp, FREAD | FWRITE, td->td_ucred, td, NULL);
2794         (void) VOP_UNLOCK(vp, 0);
2795         if (error)
2796                 return (error);
2797
2798         swaponsomething(vp, vp, nblks, swapdev_strategy, swapdev_close,
2799             NODEV, 0);
2800         return (0);
2801 }