]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/vm/swap_pager.c
This commit was generated by cvs2svn to compensate for changes in r96364,
[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) 1991, 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  *
67  * $FreeBSD$
68  */
69
70 #include <sys/param.h>
71 #include <sys/systm.h>
72 #include <sys/conf.h>
73 #include <sys/kernel.h>
74 #include <sys/proc.h>
75 #include <sys/bio.h>
76 #include <sys/buf.h>
77 #include <sys/vnode.h>
78 #include <sys/malloc.h>
79 #include <sys/vmmeter.h>
80 #include <sys/sysctl.h>
81 #include <sys/blist.h>
82 #include <sys/lock.h>
83 #include <sys/sx.h>
84 #include <sys/vmmeter.h>
85
86 #ifndef MAX_PAGEOUT_CLUSTER
87 #define MAX_PAGEOUT_CLUSTER 16
88 #endif
89
90 #define SWB_NPAGES      MAX_PAGEOUT_CLUSTER
91
92 #include "opt_swap.h"
93 #include <vm/vm.h>
94 #include <vm/pmap.h>
95 #include <vm/vm_map.h>
96 #include <vm/vm_kern.h>
97 #include <vm/vm_object.h>
98 #include <vm/vm_page.h>
99 #include <vm/vm_pager.h>
100 #include <vm/vm_pageout.h>
101 #include <vm/swap_pager.h>
102 #include <vm/vm_extern.h>
103 #include <vm/uma.h>
104
105 #define SWM_FREE        0x02    /* free, period                 */
106 #define SWM_POP         0x04    /* pop out                      */
107
108 /*
109  * vm_swap_size is in page-sized chunks now.  It was DEV_BSIZE'd chunks
110  * in the old system.
111  */
112 extern int vm_swap_size;        /* number of free swap blocks, in pages */
113
114 int swap_pager_full;            /* swap space exhaustion (task killing) */
115 static int swap_pager_almost_full; /* swap space exhaustion (w/ hysteresis)*/
116 static int nsw_rcount;          /* free read buffers                    */
117 static int nsw_wcount_sync;     /* limit write buffers / synchronous    */
118 static int nsw_wcount_async;    /* limit write buffers / asynchronous   */
119 static int nsw_wcount_async_max;/* assigned maximum                     */
120 static int nsw_cluster_max;     /* maximum VOP I/O allowed              */
121
122 struct blist *swapblist;
123 static struct swblock **swhash;
124 static int swhash_mask;
125 static int swap_async_max = 4;  /* maximum in-progress async I/O's      */
126 static struct sx sw_alloc_sx;
127
128 /* from vm_swap.c */
129 extern struct vnode *swapdev_vp;
130 extern struct swdevt *swdevt;
131 extern int nswdev;
132
133 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, swap_async_max,
134         CTLFLAG_RW, &swap_async_max, 0, "Maximum running async swap ops");
135
136 #define BLK2DEVIDX(blk) (nswdev > 1 ? blk / dmmax % nswdev : 0)
137
138 /*
139  * "named" and "unnamed" anon region objects.  Try to reduce the overhead
140  * of searching a named list by hashing it just a little.
141  */
142
143 #define NOBJLISTS               8
144
145 #define NOBJLIST(handle)        \
146         (&swap_pager_object_list[((int)(intptr_t)handle >> 4) & (NOBJLISTS-1)])
147
148 static struct mtx sw_alloc_mtx; /* protect list manipulation */ 
149 static struct pagerlst  swap_pager_object_list[NOBJLISTS];
150 struct pagerlst         swap_pager_un_object_list;
151 uma_zone_t              swap_zone;
152
153 /*
154  * pagerops for OBJT_SWAP - "swap pager".  Some ops are also global procedure
155  * calls hooked from other parts of the VM system and do not appear here.
156  * (see vm/swap_pager.h).
157  */
158 static vm_object_t
159                 swap_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size,
160                                       vm_prot_t prot, vm_ooffset_t offset);
161 static void     swap_pager_dealloc(vm_object_t object);
162 static int      swap_pager_getpages(vm_object_t, vm_page_t *, int, int);
163 static void     swap_pager_init(void);
164 static void     swap_pager_unswapped(vm_page_t);
165 static void     swap_pager_strategy(vm_object_t, struct bio *);
166
167 struct pagerops swappagerops = {
168         swap_pager_init,        /* early system initialization of pager */
169         swap_pager_alloc,       /* allocate an OBJT_SWAP object         */
170         swap_pager_dealloc,     /* deallocate an OBJT_SWAP object       */
171         swap_pager_getpages,    /* pagein                               */
172         swap_pager_putpages,    /* pageout                              */
173         swap_pager_haspage,     /* get backing store status for page    */
174         swap_pager_unswapped,   /* remove swap related to page          */
175         swap_pager_strategy     /* pager strategy call                  */
176 };
177
178 static struct buf *getchainbuf(struct bio *bp, struct vnode *vp, int flags);
179 static void flushchainbuf(struct buf *nbp);
180 static void waitchainbuf(struct bio *bp, int count, int done);
181
182 /*
183  * dmmax is in page-sized chunks with the new swap system.  It was
184  * dev-bsized chunks in the old.  dmmax is always a power of 2.
185  *
186  * swap_*() routines are externally accessible.  swp_*() routines are
187  * internal.
188  */
189 int dmmax;
190 static int dmmax_mask;
191 int nswap_lowat = 128;          /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
192 int nswap_hiwat = 512;          /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
193
194 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, dmmax,
195         CTLFLAG_RD, &dmmax, 0, "Maximum size of a swap block");
196
197 static __inline void    swp_sizecheck(void);
198 static void     swp_pager_sync_iodone(struct buf *bp);
199 static void     swp_pager_async_iodone(struct buf *bp);
200
201 /*
202  * Swap bitmap functions
203  */
204 static __inline void    swp_pager_freeswapspace(daddr_t blk, int npages);
205 static __inline daddr_t swp_pager_getswapspace(int npages);
206
207 /*
208  * Metadata functions
209  */
210 static void swp_pager_meta_build(vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
211 static void swp_pager_meta_free(vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
212 static void swp_pager_meta_free_all(vm_object_t);
213 static daddr_t swp_pager_meta_ctl(vm_object_t, vm_pindex_t, int);
214
215 /*
216  * SWP_SIZECHECK() -    update swap_pager_full indication
217  *      
218  *      update the swap_pager_almost_full indication and warn when we are
219  *      about to run out of swap space, using lowat/hiwat hysteresis.
220  *
221  *      Clear swap_pager_full ( task killing ) indication when lowat is met.
222  *
223  *      No restrictions on call
224  *      This routine may not block.
225  *      This routine must be called at splvm()
226  */
227 static __inline void
228 swp_sizecheck()
229 {
230         GIANT_REQUIRED;
231
232         if (vm_swap_size < nswap_lowat) {
233                 if (swap_pager_almost_full == 0) {
234                         printf("swap_pager: out of swap space\n");
235                         swap_pager_almost_full = 1;
236                 }
237         } else {
238                 swap_pager_full = 0;
239                 if (vm_swap_size > nswap_hiwat)
240                         swap_pager_almost_full = 0;
241         }
242 }
243
244 /*
245  * SWAP_PAGER_INIT() -  initialize the swap pager!
246  *
247  *      Expected to be started from system init.  NOTE:  This code is run 
248  *      before much else so be careful what you depend on.  Most of the VM
249  *      system has yet to be initialized at this point.
250  */
251 static void
252 swap_pager_init()
253 {
254         /*
255          * Initialize object lists
256          */
257         int i;
258
259         for (i = 0; i < NOBJLISTS; ++i)
260                 TAILQ_INIT(&swap_pager_object_list[i]);
261         TAILQ_INIT(&swap_pager_un_object_list);
262         mtx_init(&sw_alloc_mtx, "swap_pager list", NULL, MTX_DEF);
263
264         /*
265          * Device Stripe, in PAGE_SIZE'd blocks
266          */
267         dmmax = SWB_NPAGES * 2;
268         dmmax_mask = ~(dmmax - 1);
269 }
270
271 /*
272  * SWAP_PAGER_SWAP_INIT() - swap pager initialization from pageout process
273  *
274  *      Expected to be started from pageout process once, prior to entering
275  *      its main loop.
276  */
277 void
278 swap_pager_swap_init()
279 {
280         int n, n2;
281
282         /*
283          * Number of in-transit swap bp operations.  Don't
284          * exhaust the pbufs completely.  Make sure we
285          * initialize workable values (0 will work for hysteresis
286          * but it isn't very efficient).
287          *
288          * The nsw_cluster_max is constrained by the bp->b_pages[]
289          * array (MAXPHYS/PAGE_SIZE) and our locally defined
290          * MAX_PAGEOUT_CLUSTER.   Also be aware that swap ops are
291          * constrained by the swap device interleave stripe size.
292          *
293          * Currently we hardwire nsw_wcount_async to 4.  This limit is 
294          * designed to prevent other I/O from having high latencies due to
295          * our pageout I/O.  The value 4 works well for one or two active swap
296          * devices but is probably a little low if you have more.  Even so,
297          * a higher value would probably generate only a limited improvement
298          * with three or four active swap devices since the system does not
299          * typically have to pageout at extreme bandwidths.   We will want
300          * at least 2 per swap devices, and 4 is a pretty good value if you
301          * have one NFS swap device due to the command/ack latency over NFS.
302          * So it all works out pretty well.
303          */
304         nsw_cluster_max = min((MAXPHYS/PAGE_SIZE), MAX_PAGEOUT_CLUSTER);
305
306         mtx_lock(&pbuf_mtx);
307         nsw_rcount = (nswbuf + 1) / 2;
308         nsw_wcount_sync = (nswbuf + 3) / 4;
309         nsw_wcount_async = 4;
310         nsw_wcount_async_max = nsw_wcount_async;
311         mtx_unlock(&pbuf_mtx);
312
313         /*
314          * Initialize our zone.  Right now I'm just guessing on the number
315          * we need based on the number of pages in the system.  Each swblock
316          * can hold 16 pages, so this is probably overkill.  This reservation
317          * is typically limited to around 70MB by default.
318          */
319         n = cnt.v_page_count;
320         if (maxswzone && n > maxswzone / sizeof(struct swblock))
321                 n = maxswzone / sizeof(struct swblock);
322         n2 = n;
323         swap_zone = uma_zcreate("SWAPMETA", sizeof(struct swblock), NULL, NULL,
324             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
325         do {
326                 if (uma_zone_set_obj(swap_zone, NULL, n))
327                         break;
328                 /*
329                  * if the allocation failed, try a zone two thirds the
330                  * size of the previous attempt.
331                  */
332                 n -= ((n + 2) / 3);
333         } while (n > 0);
334         if (swap_zone == NULL)
335                 panic("failed to create swap_zone.");
336         if (n2 != n)
337                 printf("Swap zone entries reduced from %d to %d.\n", n2, n);
338         n2 = n;
339
340         /*
341          * Initialize our meta-data hash table.  The swapper does not need to
342          * be quite as efficient as the VM system, so we do not use an 
343          * oversized hash table.
344          *
345          *      n:              size of hash table, must be power of 2
346          *      swhash_mask:    hash table index mask
347          */
348         for (n = 1; n < n2 / 8; n *= 2)
349                 ;
350         swhash = malloc(sizeof(struct swblock *) * n, M_VMPGDATA, M_WAITOK | M_ZERO);
351         swhash_mask = n - 1;
352 }
353
354 /*
355  * SWAP_PAGER_ALLOC() - allocate a new OBJT_SWAP VM object and instantiate
356  *                      its metadata structures.
357  *
358  *      This routine is called from the mmap and fork code to create a new
359  *      OBJT_SWAP object.  We do this by creating an OBJT_DEFAULT object
360  *      and then converting it with swp_pager_meta_build().
361  *
362  *      This routine may block in vm_object_allocate() and create a named
363  *      object lookup race, so we must interlock.   We must also run at
364  *      splvm() for the object lookup to handle races with interrupts, but
365  *      we do not have to maintain splvm() in between the lookup and the
366  *      add because (I believe) it is not possible to attempt to create
367  *      a new swap object w/handle when a default object with that handle
368  *      already exists.
369  */
370 static vm_object_t
371 swap_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size, vm_prot_t prot,
372                  vm_ooffset_t offset)
373 {
374         vm_object_t object;
375
376         GIANT_REQUIRED;
377
378         if (handle) {
379                 /*
380                  * Reference existing named region or allocate new one.  There
381                  * should not be a race here against swp_pager_meta_build()
382                  * as called from vm_page_remove() in regards to the lookup
383                  * of the handle.
384                  */
385                 sx_xlock(&sw_alloc_sx);
386                 object = vm_pager_object_lookup(NOBJLIST(handle), handle);
387
388                 if (object != NULL) {
389                         vm_object_reference(object);
390                 } else {
391                         object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT,
392                                 OFF_TO_IDX(offset + PAGE_MASK + size));
393                         object->handle = handle;
394
395                         swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
396                 }
397                 sx_xunlock(&sw_alloc_sx);
398         } else {
399                 object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT,
400                         OFF_TO_IDX(offset + PAGE_MASK + size));
401
402                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
403         }
404
405         return (object);
406 }
407
408 /*
409  * SWAP_PAGER_DEALLOC() -       remove swap metadata from object
410  *
411  *      The swap backing for the object is destroyed.  The code is 
412  *      designed such that we can reinstantiate it later, but this
413  *      routine is typically called only when the entire object is
414  *      about to be destroyed.
415  *
416  *      This routine may block, but no longer does. 
417  *
418  *      The object must be locked or unreferenceable.
419  */
420 static void
421 swap_pager_dealloc(object)
422         vm_object_t object;
423 {
424         int s;
425
426         GIANT_REQUIRED;
427
428         /*
429          * Remove from list right away so lookups will fail if we block for
430          * pageout completion.
431          */
432         mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
433         if (object->handle == NULL) {
434                 TAILQ_REMOVE(&swap_pager_un_object_list, object, pager_object_list);
435         } else {
436                 TAILQ_REMOVE(NOBJLIST(object->handle), object, pager_object_list);
437         }
438         mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
439
440         vm_object_pip_wait(object, "swpdea");
441
442         /*
443          * Free all remaining metadata.  We only bother to free it from 
444          * the swap meta data.  We do not attempt to free swapblk's still
445          * associated with vm_page_t's for this object.  We do not care
446          * if paging is still in progress on some objects.
447          */
448         s = splvm();
449         swp_pager_meta_free_all(object);
450         splx(s);
451 }
452
453 /************************************************************************
454  *                      SWAP PAGER BITMAP ROUTINES                      *
455  ************************************************************************/
456
457 /*
458  * SWP_PAGER_GETSWAPSPACE() -   allocate raw swap space
459  *
460  *      Allocate swap for the requested number of pages.  The starting
461  *      swap block number (a page index) is returned or SWAPBLK_NONE
462  *      if the allocation failed.
463  *
464  *      Also has the side effect of advising that somebody made a mistake
465  *      when they configured swap and didn't configure enough.
466  *
467  *      Must be called at splvm() to avoid races with bitmap frees from
468  *      vm_page_remove() aka swap_pager_page_removed().
469  *
470  *      This routine may not block
471  *      This routine must be called at splvm().
472  */
473 static __inline daddr_t
474 swp_pager_getswapspace(npages)
475         int npages;
476 {
477         daddr_t blk;
478
479         GIANT_REQUIRED;
480
481         if ((blk = blist_alloc(swapblist, npages)) == SWAPBLK_NONE) {
482                 if (swap_pager_full != 2) {
483                         printf("swap_pager_getswapspace: failed\n");
484                         swap_pager_full = 2;
485                         swap_pager_almost_full = 1;
486                 }
487         } else {
488                 vm_swap_size -= npages;
489                 /* per-swap area stats */
490                 swdevt[BLK2DEVIDX(blk)].sw_used += npages;
491                 swp_sizecheck();
492         }
493         return (blk);
494 }
495
496 /*
497  * SWP_PAGER_FREESWAPSPACE() -  free raw swap space 
498  *
499  *      This routine returns the specified swap blocks back to the bitmap.
500  *
501  *      Note:  This routine may not block (it could in the old swap code),
502  *      and through the use of the new blist routines it does not block.
503  *
504  *      We must be called at splvm() to avoid races with bitmap frees from
505  *      vm_page_remove() aka swap_pager_page_removed().
506  *
507  *      This routine may not block
508  *      This routine must be called at splvm().
509  */
510 static __inline void
511 swp_pager_freeswapspace(blk, npages)
512         daddr_t blk;
513         int npages;
514 {
515         GIANT_REQUIRED;
516
517         blist_free(swapblist, blk, npages);
518         vm_swap_size += npages;
519         /* per-swap area stats */
520         swdevt[BLK2DEVIDX(blk)].sw_used -= npages;
521         swp_sizecheck();
522 }
523
524 /*
525  * SWAP_PAGER_FREESPACE() -     frees swap blocks associated with a page
526  *                              range within an object.
527  *
528  *      This is a globally accessible routine.
529  *
530  *      This routine removes swapblk assignments from swap metadata.
531  *
532  *      The external callers of this routine typically have already destroyed 
533  *      or renamed vm_page_t's associated with this range in the object so 
534  *      we should be ok.
535  *
536  *      This routine may be called at any spl.  We up our spl to splvm temporarily
537  *      in order to perform the metadata removal.
538  */
539 void
540 swap_pager_freespace(object, start, size)
541         vm_object_t object;
542         vm_pindex_t start;
543         vm_size_t size;
544 {
545         int s = splvm();
546
547         GIANT_REQUIRED;
548         swp_pager_meta_free(object, start, size);
549         splx(s);
550 }
551
552 /*
553  * SWAP_PAGER_RESERVE() - reserve swap blocks in object
554  *
555  *      Assigns swap blocks to the specified range within the object.  The 
556  *      swap blocks are not zerod.  Any previous swap assignment is destroyed.
557  *
558  *      Returns 0 on success, -1 on failure.
559  */
560 int
561 swap_pager_reserve(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_size_t size)
562 {
563         int s;
564         int n = 0;
565         daddr_t blk = SWAPBLK_NONE;
566         vm_pindex_t beg = start;        /* save start index */
567
568         s = splvm();
569         while (size) {
570                 if (n == 0) {
571                         n = BLIST_MAX_ALLOC;
572                         while ((blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE) {
573                                 n >>= 1;
574                                 if (n == 0) {
575                                         swp_pager_meta_free(object, beg, start - beg);
576                                         splx(s);
577                                         return (-1);
578                                 }
579                         }
580                 }
581                 swp_pager_meta_build(object, start, blk);
582                 --size;
583                 ++start;
584                 ++blk;
585                 --n;
586         }
587         swp_pager_meta_free(object, start, n);
588         splx(s);
589         return (0);
590 }
591
592 /*
593  * SWAP_PAGER_COPY() -  copy blocks from source pager to destination pager
594  *                      and destroy the source.
595  *
596  *      Copy any valid swapblks from the source to the destination.  In
597  *      cases where both the source and destination have a valid swapblk,
598  *      we keep the destination's.
599  *
600  *      This routine is allowed to block.  It may block allocating metadata
601  *      indirectly through swp_pager_meta_build() or if paging is still in
602  *      progress on the source. 
603  *
604  *      This routine can be called at any spl
605  *
606  *      XXX vm_page_collapse() kinda expects us not to block because we 
607  *      supposedly do not need to allocate memory, but for the moment we
608  *      *may* have to get a little memory from the zone allocator, but
609  *      it is taken from the interrupt memory.  We should be ok. 
610  *
611  *      The source object contains no vm_page_t's (which is just as well)
612  *
613  *      The source object is of type OBJT_SWAP.
614  *
615  *      The source and destination objects must be locked or 
616  *      inaccessible (XXX are they ?)
617  */
618 void
619 swap_pager_copy(srcobject, dstobject, offset, destroysource)
620         vm_object_t srcobject;
621         vm_object_t dstobject;
622         vm_pindex_t offset;
623         int destroysource;
624 {
625         vm_pindex_t i;
626         int s;
627
628         GIANT_REQUIRED;
629
630         s = splvm();
631         /*
632          * If destroysource is set, we remove the source object from the 
633          * swap_pager internal queue now. 
634          */
635         if (destroysource) {
636                 mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
637                 if (srcobject->handle == NULL) {
638                         TAILQ_REMOVE(
639                             &swap_pager_un_object_list, 
640                             srcobject, 
641                             pager_object_list
642                         );
643                 } else {
644                         TAILQ_REMOVE(
645                             NOBJLIST(srcobject->handle),
646                             srcobject,
647                             pager_object_list
648                         );
649                 }
650                 mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
651         }
652
653         /*
654          * transfer source to destination.
655          */
656         for (i = 0; i < dstobject->size; ++i) {
657                 daddr_t dstaddr;
658
659                 /*
660                  * Locate (without changing) the swapblk on the destination,
661                  * unless it is invalid in which case free it silently, or
662                  * if the destination is a resident page, in which case the
663                  * source is thrown away.
664                  */
665                 dstaddr = swp_pager_meta_ctl(dstobject, i, 0);
666
667                 if (dstaddr == SWAPBLK_NONE) {
668                         /*
669                          * Destination has no swapblk and is not resident,
670                          * copy source.
671                          */
672                         daddr_t srcaddr;
673
674                         srcaddr = swp_pager_meta_ctl(
675                             srcobject, 
676                             i + offset,
677                             SWM_POP
678                         );
679
680                         if (srcaddr != SWAPBLK_NONE)
681                                 swp_pager_meta_build(dstobject, i, srcaddr);
682                 } else {
683                         /*
684                          * Destination has valid swapblk or it is represented
685                          * by a resident page.  We destroy the sourceblock.
686                          */
687                         
688                         swp_pager_meta_ctl(srcobject, i + offset, SWM_FREE);
689                 }
690         }
691
692         /*
693          * Free left over swap blocks in source.
694          *
695          * We have to revert the type to OBJT_DEFAULT so we do not accidently
696          * double-remove the object from the swap queues.
697          */
698         if (destroysource) {
699                 swp_pager_meta_free_all(srcobject);
700                 /*
701                  * Reverting the type is not necessary, the caller is going
702                  * to destroy srcobject directly, but I'm doing it here
703                  * for consistency since we've removed the object from its
704                  * queues.
705                  */
706                 srcobject->type = OBJT_DEFAULT;
707         }
708         splx(s);
709 }
710
711 /*
712  * SWAP_PAGER_HASPAGE() -       determine if we have good backing store for
713  *                              the requested page.
714  *
715  *      We determine whether good backing store exists for the requested
716  *      page and return TRUE if it does, FALSE if it doesn't.
717  *
718  *      If TRUE, we also try to determine how much valid, contiguous backing
719  *      store exists before and after the requested page within a reasonable
720  *      distance.  We do not try to restrict it to the swap device stripe
721  *      (that is handled in getpages/putpages).  It probably isn't worth
722  *      doing here.
723  */
724 boolean_t
725 swap_pager_haspage(object, pindex, before, after)
726         vm_object_t object;
727         vm_pindex_t pindex;
728         int *before;
729         int *after;
730 {
731         daddr_t blk0;
732         int s;
733
734         /*
735          * do we have good backing store at the requested index ?
736          */
737         s = splvm();
738         blk0 = swp_pager_meta_ctl(object, pindex, 0);
739
740         if (blk0 == SWAPBLK_NONE) {
741                 splx(s);
742                 if (before)
743                         *before = 0;
744                 if (after)
745                         *after = 0;
746                 return (FALSE);
747         }
748
749         /*
750          * find backwards-looking contiguous good backing store
751          */
752         if (before != NULL) {
753                 int i;
754
755                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
756                         daddr_t blk;
757
758                         if (i > pindex)
759                                 break;
760                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex - i, 0);
761                         if (blk != blk0 - i)
762                                 break;
763                 }
764                 *before = (i - 1);
765         }
766
767         /*
768          * find forward-looking contiguous good backing store
769          */
770         if (after != NULL) {
771                 int i;
772
773                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
774                         daddr_t blk;
775
776                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex + i, 0);
777                         if (blk != blk0 + i)
778                                 break;
779                 }
780                 *after = (i - 1);
781         }
782         splx(s);
783         return (TRUE);
784 }
785
786 /*
787  * SWAP_PAGER_PAGE_UNSWAPPED() - remove swap backing store related to page
788  *
789  *      This removes any associated swap backing store, whether valid or
790  *      not, from the page.  
791  *
792  *      This routine is typically called when a page is made dirty, at
793  *      which point any associated swap can be freed.  MADV_FREE also
794  *      calls us in a special-case situation
795  *
796  *      NOTE!!!  If the page is clean and the swap was valid, the caller
797  *      should make the page dirty before calling this routine.  This routine
798  *      does NOT change the m->dirty status of the page.  Also: MADV_FREE
799  *      depends on it.
800  *
801  *      This routine may not block
802  *      This routine must be called at splvm()
803  */
804 static void
805 swap_pager_unswapped(m)
806         vm_page_t m;
807 {
808         swp_pager_meta_ctl(m->object, m->pindex, SWM_FREE);
809 }
810
811 /*
812  * SWAP_PAGER_STRATEGY() - read, write, free blocks
813  *
814  *      This implements the vm_pager_strategy() interface to swap and allows
815  *      other parts of the system to directly access swap as backing store
816  *      through vm_objects of type OBJT_SWAP.  This is intended to be a 
817  *      cacheless interface ( i.e. caching occurs at higher levels ).
818  *      Therefore we do not maintain any resident pages.  All I/O goes
819  *      directly to and from the swap device.
820  *      
821  *      Note that b_blkno is scaled for PAGE_SIZE
822  *
823  *      We currently attempt to run I/O synchronously or asynchronously as
824  *      the caller requests.  This isn't perfect because we loose error
825  *      sequencing when we run multiple ops in parallel to satisfy a request.
826  *      But this is swap, so we let it all hang out.
827  */
828 static void     
829 swap_pager_strategy(vm_object_t object, struct bio *bp)
830 {
831         vm_pindex_t start;
832         int count;
833         int s;
834         char *data;
835         struct buf *nbp = NULL;
836
837         GIANT_REQUIRED;
838
839         /* XXX: KASSERT instead ? */
840         if (bp->bio_bcount & PAGE_MASK) {
841                 biofinish(bp, NULL, EINVAL);
842                 printf("swap_pager_strategy: bp %p blk %d size %d, not page bounded\n", bp, (int)bp->bio_pblkno, (int)bp->bio_bcount);
843                 return;
844         }
845
846         /*
847          * Clear error indication, initialize page index, count, data pointer.
848          */
849         bp->bio_error = 0;
850         bp->bio_flags &= ~BIO_ERROR;
851         bp->bio_resid = bp->bio_bcount;
852         *(u_int *) &bp->bio_driver1 = 0;
853
854         start = bp->bio_pblkno;
855         count = howmany(bp->bio_bcount, PAGE_SIZE);
856         data = bp->bio_data;
857
858         s = splvm();
859
860         /*
861          * Deal with BIO_DELETE
862          */
863         if (bp->bio_cmd == BIO_DELETE) {
864                 /*
865                  * FREE PAGE(s) - destroy underlying swap that is no longer
866                  *                needed.
867                  */
868                 swp_pager_meta_free(object, start, count);
869                 splx(s);
870                 bp->bio_resid = 0;
871                 biodone(bp);
872                 return;
873         }
874
875         /*
876          * Execute read or write
877          */
878         while (count > 0) {
879                 daddr_t blk;
880
881                 /*
882                  * Obtain block.  If block not found and writing, allocate a
883                  * new block and build it into the object.
884                  */
885
886                 blk = swp_pager_meta_ctl(object, start, 0);
887                 if ((blk == SWAPBLK_NONE) && (bp->bio_cmd == BIO_WRITE)) {
888                         blk = swp_pager_getswapspace(1);
889                         if (blk == SWAPBLK_NONE) {
890                                 bp->bio_error = ENOMEM;
891                                 bp->bio_flags |= BIO_ERROR;
892                                 break;
893                         }
894                         swp_pager_meta_build(object, start, blk);
895                 }
896                         
897                 /*
898                  * Do we have to flush our current collection?  Yes if:
899                  *
900                  *      - no swap block at this index
901                  *      - swap block is not contiguous
902                  *      - we cross a physical disk boundry in the
903                  *        stripe.
904                  */
905                 if (
906                     nbp && (nbp->b_blkno + btoc(nbp->b_bcount) != blk ||
907                      ((nbp->b_blkno ^ blk) & dmmax_mask)
908                     )
909                 ) {
910                         splx(s);
911                         if (bp->bio_cmd == BIO_READ) {
912                                 ++cnt.v_swapin;
913                                 cnt.v_swappgsin += btoc(nbp->b_bcount);
914                         } else {
915                                 ++cnt.v_swapout;
916                                 cnt.v_swappgsout += btoc(nbp->b_bcount);
917                                 nbp->b_dirtyend = nbp->b_bcount;
918                         }
919                         flushchainbuf(nbp);
920                         s = splvm();
921                         nbp = NULL;
922                 }
923
924                 /*
925                  * Add new swapblk to nbp, instantiating nbp if necessary.
926                  * Zero-fill reads are able to take a shortcut.
927                  */
928                 if (blk == SWAPBLK_NONE) {
929                         /*
930                          * We can only get here if we are reading.  Since
931                          * we are at splvm() we can safely modify b_resid,
932                          * even if chain ops are in progress.
933                          */
934                         bzero(data, PAGE_SIZE);
935                         bp->bio_resid -= PAGE_SIZE;
936                 } else {
937                         if (nbp == NULL) {
938                                 nbp = getchainbuf(bp, swapdev_vp, B_ASYNC);
939                                 nbp->b_blkno = blk;
940                                 nbp->b_bcount = 0;
941                                 nbp->b_data = data;
942                         }
943                         nbp->b_bcount += PAGE_SIZE;
944                 }
945                 --count;
946                 ++start;
947                 data += PAGE_SIZE;
948         }
949
950         /*
951          *  Flush out last buffer
952          */
953         splx(s);
954
955         if (nbp) {
956                 if (nbp->b_iocmd == BIO_READ) {
957                         ++cnt.v_swapin;
958                         cnt.v_swappgsin += btoc(nbp->b_bcount);
959                 } else {
960                         ++cnt.v_swapout;
961                         cnt.v_swappgsout += btoc(nbp->b_bcount);
962                         nbp->b_dirtyend = nbp->b_bcount;
963                 }
964                 flushchainbuf(nbp);
965                 /* nbp = NULL; */
966         }
967         /*
968          * Wait for completion.
969          */
970         waitchainbuf(bp, 0, 1);
971 }
972
973 /*
974  * SWAP_PAGER_GETPAGES() - bring pages in from swap
975  *
976  *      Attempt to retrieve (m, count) pages from backing store, but make
977  *      sure we retrieve at least m[reqpage].  We try to load in as large
978  *      a chunk surrounding m[reqpage] as is contiguous in swap and which
979  *      belongs to the same object.
980  *
981  *      The code is designed for asynchronous operation and 
982  *      immediate-notification of 'reqpage' but tends not to be
983  *      used that way.  Please do not optimize-out this algorithmic
984  *      feature, I intend to improve on it in the future.
985  *
986  *      The parent has a single vm_object_pip_add() reference prior to
987  *      calling us and we should return with the same.
988  *
989  *      The parent has BUSY'd the pages.  We should return with 'm'
990  *      left busy, but the others adjusted.
991  */
992 static int
993 swap_pager_getpages(object, m, count, reqpage)
994         vm_object_t object;
995         vm_page_t *m;
996         int count, reqpage;
997 {
998         struct buf *bp;
999         vm_page_t mreq;
1000         int s;
1001         int i;
1002         int j;
1003         daddr_t blk;
1004         vm_offset_t kva;
1005         vm_pindex_t lastpindex;
1006
1007         GIANT_REQUIRED;
1008
1009         mreq = m[reqpage];
1010
1011         if (mreq->object != object) {
1012                 panic("swap_pager_getpages: object mismatch %p/%p", 
1013                     object, 
1014                     mreq->object
1015                 );
1016         }
1017         /*
1018          * Calculate range to retrieve.  The pages have already been assigned
1019          * their swapblks.  We require a *contiguous* range that falls entirely
1020          * within a single device stripe.   If we do not supply it, bad things
1021          * happen.  Note that blk, iblk & jblk can be SWAPBLK_NONE, but the 
1022          * loops are set up such that the case(s) are handled implicitly.
1023          *
1024          * The swp_*() calls must be made at splvm().  vm_page_free() does
1025          * not need to be, but it will go a little faster if it is.
1026          */
1027         s = splvm();
1028         blk = swp_pager_meta_ctl(mreq->object, mreq->pindex, 0);
1029
1030         for (i = reqpage - 1; i >= 0; --i) {
1031                 daddr_t iblk;
1032
1033                 iblk = swp_pager_meta_ctl(m[i]->object, m[i]->pindex, 0);
1034                 if (blk != iblk + (reqpage - i))
1035                         break;
1036                 if ((blk ^ iblk) & dmmax_mask)
1037                         break;
1038         }
1039         ++i;
1040
1041         for (j = reqpage + 1; j < count; ++j) {
1042                 daddr_t jblk;
1043
1044                 jblk = swp_pager_meta_ctl(m[j]->object, m[j]->pindex, 0);
1045                 if (blk != jblk - (j - reqpage))
1046                         break;
1047                 if ((blk ^ jblk) & dmmax_mask)
1048                         break;
1049         }
1050
1051         /*
1052          * free pages outside our collection range.   Note: we never free
1053          * mreq, it must remain busy throughout.
1054          */
1055         {
1056                 int k;
1057
1058                 for (k = 0; k < i; ++k)
1059                         vm_page_free(m[k]);
1060                 for (k = j; k < count; ++k)
1061                         vm_page_free(m[k]);
1062         }
1063         splx(s);
1064
1065
1066         /*
1067          * Return VM_PAGER_FAIL if we have nothing to do.  Return mreq 
1068          * still busy, but the others unbusied.
1069          */
1070         if (blk == SWAPBLK_NONE)
1071                 return (VM_PAGER_FAIL);
1072
1073         /*
1074          * Get a swap buffer header to perform the IO
1075          */
1076         bp = getpbuf(&nsw_rcount);
1077         kva = (vm_offset_t) bp->b_data;
1078
1079         /*
1080          * map our page(s) into kva for input
1081          *
1082          * NOTE: B_PAGING is set by pbgetvp()
1083          */
1084         pmap_qenter(kva, m + i, j - i);
1085
1086         bp->b_iocmd = BIO_READ;
1087         bp->b_iodone = swp_pager_async_iodone;
1088         bp->b_rcred = crhold(thread0.td_ucred);
1089         bp->b_wcred = crhold(thread0.td_ucred);
1090         bp->b_data = (caddr_t) kva;
1091         bp->b_blkno = blk - (reqpage - i);
1092         bp->b_bcount = PAGE_SIZE * (j - i);
1093         bp->b_bufsize = PAGE_SIZE * (j - i);
1094         bp->b_pager.pg_reqpage = reqpage - i;
1095
1096         {
1097                 int k;
1098
1099                 for (k = i; k < j; ++k) {
1100                         bp->b_pages[k - i] = m[k];
1101                         vm_page_flag_set(m[k], PG_SWAPINPROG);
1102                 }
1103         }
1104         bp->b_npages = j - i;
1105
1106         pbgetvp(swapdev_vp, bp);
1107
1108         cnt.v_swapin++;
1109         cnt.v_swappgsin += bp->b_npages;
1110
1111         /*
1112          * We still hold the lock on mreq, and our automatic completion routine
1113          * does not remove it.
1114          */
1115         vm_object_pip_add(mreq->object, bp->b_npages);
1116         lastpindex = m[j-1]->pindex;
1117
1118         /*
1119          * perform the I/O.  NOTE!!!  bp cannot be considered valid after
1120          * this point because we automatically release it on completion.
1121          * Instead, we look at the one page we are interested in which we
1122          * still hold a lock on even through the I/O completion.
1123          *
1124          * The other pages in our m[] array are also released on completion,
1125          * so we cannot assume they are valid anymore either.
1126          *
1127          * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to VOP_STRATEGY
1128          */
1129         BUF_KERNPROC(bp);
1130         BUF_STRATEGY(bp);
1131
1132         /*
1133          * wait for the page we want to complete.  PG_SWAPINPROG is always
1134          * cleared on completion.  If an I/O error occurs, SWAPBLK_NONE
1135          * is set in the meta-data.
1136          */
1137         s = splvm();
1138         while ((mreq->flags & PG_SWAPINPROG) != 0) {
1139                 vm_page_flag_set(mreq, PG_WANTED | PG_REFERENCED);
1140                 cnt.v_intrans++;
1141                 if (tsleep(mreq, PSWP, "swread", hz*20)) {
1142                         printf(
1143                             "swap_pager: indefinite wait buffer: device:"
1144                                 " %s, blkno: %ld, size: %ld\n",
1145                             devtoname(bp->b_dev), (long)bp->b_blkno,
1146                             bp->b_bcount
1147                         );
1148                 }
1149         }
1150         splx(s);
1151
1152         /*
1153          * mreq is left busied after completion, but all the other pages
1154          * are freed.  If we had an unrecoverable read error the page will
1155          * not be valid.
1156          */
1157         if (mreq->valid != VM_PAGE_BITS_ALL) {
1158                 return (VM_PAGER_ERROR);
1159         } else {
1160                 return (VM_PAGER_OK);
1161         }
1162
1163         /*
1164          * A final note: in a low swap situation, we cannot deallocate swap
1165          * and mark a page dirty here because the caller is likely to mark
1166          * the page clean when we return, causing the page to possibly revert 
1167          * to all-zero's later.
1168          */
1169 }
1170
1171 /*
1172  *      swap_pager_putpages: 
1173  *
1174  *      Assign swap (if necessary) and initiate I/O on the specified pages.
1175  *
1176  *      We support both OBJT_DEFAULT and OBJT_SWAP objects.  DEFAULT objects
1177  *      are automatically converted to SWAP objects.
1178  *
1179  *      In a low memory situation we may block in VOP_STRATEGY(), but the new 
1180  *      vm_page reservation system coupled with properly written VFS devices 
1181  *      should ensure that no low-memory deadlock occurs.  This is an area
1182  *      which needs work.
1183  *
1184  *      The parent has N vm_object_pip_add() references prior to
1185  *      calling us and will remove references for rtvals[] that are
1186  *      not set to VM_PAGER_PEND.  We need to remove the rest on I/O
1187  *      completion.
1188  *
1189  *      The parent has soft-busy'd the pages it passes us and will unbusy
1190  *      those whos rtvals[] entry is not set to VM_PAGER_PEND on return.
1191  *      We need to unbusy the rest on I/O completion.
1192  */
1193 void
1194 swap_pager_putpages(object, m, count, sync, rtvals)
1195         vm_object_t object;
1196         vm_page_t *m;
1197         int count;
1198         boolean_t sync;
1199         int *rtvals;
1200 {
1201         int i;
1202         int n = 0;
1203
1204         GIANT_REQUIRED;
1205         if (count && m[0]->object != object) {
1206                 panic("swap_pager_getpages: object mismatch %p/%p", 
1207                     object, 
1208                     m[0]->object
1209                 );
1210         }
1211         /*
1212          * Step 1
1213          *
1214          * Turn object into OBJT_SWAP
1215          * check for bogus sysops
1216          * force sync if not pageout process
1217          */
1218         if (object->type != OBJT_SWAP)
1219                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
1220
1221         if (curproc != pageproc)
1222                 sync = TRUE;
1223
1224         /*
1225          * Step 2
1226          *
1227          * Update nsw parameters from swap_async_max sysctl values.  
1228          * Do not let the sysop crash the machine with bogus numbers.
1229          */
1230         mtx_lock(&pbuf_mtx);
1231         if (swap_async_max != nsw_wcount_async_max) {
1232                 int n;
1233                 int s;
1234
1235                 /*
1236                  * limit range
1237                  */
1238                 if ((n = swap_async_max) > nswbuf / 2)
1239                         n = nswbuf / 2;
1240                 if (n < 1)
1241                         n = 1;
1242                 swap_async_max = n;
1243
1244                 /*
1245                  * Adjust difference ( if possible ).  If the current async
1246                  * count is too low, we may not be able to make the adjustment
1247                  * at this time.
1248                  */
1249                 s = splvm();
1250                 n -= nsw_wcount_async_max;
1251                 if (nsw_wcount_async + n >= 0) {
1252                         nsw_wcount_async += n;
1253                         nsw_wcount_async_max += n;
1254                         wakeup(&nsw_wcount_async);
1255                 }
1256                 splx(s);
1257         }
1258         mtx_unlock(&pbuf_mtx);
1259
1260         /*
1261          * Step 3
1262          *
1263          * Assign swap blocks and issue I/O.  We reallocate swap on the fly.
1264          * The page is left dirty until the pageout operation completes
1265          * successfully.
1266          */
1267         for (i = 0; i < count; i += n) {
1268                 int s;
1269                 int j;
1270                 struct buf *bp;
1271                 daddr_t blk;
1272
1273                 /*
1274                  * Maximum I/O size is limited by a number of factors.
1275                  */
1276                 n = min(BLIST_MAX_ALLOC, count - i);
1277                 n = min(n, nsw_cluster_max);
1278
1279                 s = splvm();
1280
1281                 /*
1282                  * Get biggest block of swap we can.  If we fail, fall
1283                  * back and try to allocate a smaller block.  Don't go
1284                  * overboard trying to allocate space if it would overly
1285                  * fragment swap.
1286                  */
1287                 while (
1288                     (blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE &&
1289                     n > 4
1290                 ) {
1291                         n >>= 1;
1292                 }
1293                 if (blk == SWAPBLK_NONE) {
1294                         for (j = 0; j < n; ++j)
1295                                 rtvals[i+j] = VM_PAGER_FAIL;
1296                         splx(s);
1297                         continue;
1298                 }
1299
1300                 /*
1301                  * The I/O we are constructing cannot cross a physical
1302                  * disk boundry in the swap stripe.  Note: we are still
1303                  * at splvm().
1304                  */
1305                 if ((blk ^ (blk + n)) & dmmax_mask) {
1306                         j = ((blk + dmmax) & dmmax_mask) - blk;
1307                         swp_pager_freeswapspace(blk + j, n - j);
1308                         n = j;
1309                 }
1310
1311                 /*
1312                  * All I/O parameters have been satisfied, build the I/O
1313                  * request and assign the swap space.
1314                  *
1315                  * NOTE: B_PAGING is set by pbgetvp()
1316                  */
1317                 if (sync == TRUE) {
1318                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_sync);
1319                 } else {
1320                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_async);
1321                         bp->b_flags = B_ASYNC;
1322                 }
1323                 bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
1324                 bp->b_spc = NULL;       /* not used, but NULL-out anyway */
1325
1326                 pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_data, &m[i], n);
1327
1328                 bp->b_rcred = crhold(thread0.td_ucred);
1329                 bp->b_wcred = crhold(thread0.td_ucred);
1330                 bp->b_bcount = PAGE_SIZE * n;
1331                 bp->b_bufsize = PAGE_SIZE * n;
1332                 bp->b_blkno = blk;
1333
1334                 pbgetvp(swapdev_vp, bp);
1335
1336                 for (j = 0; j < n; ++j) {
1337                         vm_page_t mreq = m[i+j];
1338
1339                         swp_pager_meta_build(
1340                             mreq->object, 
1341                             mreq->pindex,
1342                             blk + j
1343                         );
1344                         vm_page_dirty(mreq);
1345                         rtvals[i+j] = VM_PAGER_OK;
1346
1347                         vm_page_flag_set(mreq, PG_SWAPINPROG);
1348                         bp->b_pages[j] = mreq;
1349                 }
1350                 bp->b_npages = n;
1351                 /*
1352                  * Must set dirty range for NFS to work.
1353                  */
1354                 bp->b_dirtyoff = 0;
1355                 bp->b_dirtyend = bp->b_bcount;
1356
1357                 cnt.v_swapout++;
1358                 cnt.v_swappgsout += bp->b_npages;
1359                 swapdev_vp->v_numoutput++;
1360
1361                 splx(s);
1362
1363                 /*
1364                  * asynchronous
1365                  *
1366                  * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to VOP_STRATEGY
1367                  */
1368                 if (sync == FALSE) {
1369                         bp->b_iodone = swp_pager_async_iodone;
1370                         BUF_KERNPROC(bp);
1371                         BUF_STRATEGY(bp);
1372
1373                         for (j = 0; j < n; ++j)
1374                                 rtvals[i+j] = VM_PAGER_PEND;
1375                         /* restart outter loop */
1376                         continue;
1377                 }
1378
1379                 /*
1380                  * synchronous
1381                  *
1382                  * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to VOP_STRATEGY
1383                  */
1384                 bp->b_iodone = swp_pager_sync_iodone;
1385                 BUF_STRATEGY(bp);
1386
1387                 /*
1388                  * Wait for the sync I/O to complete, then update rtvals.
1389                  * We just set the rtvals[] to VM_PAGER_PEND so we can call
1390                  * our async completion routine at the end, thus avoiding a
1391                  * double-free.
1392                  */
1393                 s = splbio();
1394                 while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
1395                         tsleep(bp, PVM, "swwrt", 0);
1396                 }
1397                 for (j = 0; j < n; ++j)
1398                         rtvals[i+j] = VM_PAGER_PEND;
1399                 /*
1400                  * Now that we are through with the bp, we can call the
1401                  * normal async completion, which frees everything up.
1402                  */
1403                 swp_pager_async_iodone(bp);
1404                 splx(s);
1405         }
1406 }
1407
1408 /*
1409  *      swap_pager_sync_iodone:
1410  *
1411  *      Completion routine for synchronous reads and writes from/to swap.
1412  *      We just mark the bp is complete and wake up anyone waiting on it.
1413  *
1414  *      This routine may not block.  This routine is called at splbio() or better.
1415  */
1416 static void
1417 swp_pager_sync_iodone(bp)
1418         struct buf *bp;
1419 {
1420         bp->b_flags |= B_DONE;
1421         bp->b_flags &= ~B_ASYNC;
1422         wakeup(bp);
1423 }
1424
1425 /*
1426  *      swp_pager_async_iodone:
1427  *
1428  *      Completion routine for asynchronous reads and writes from/to swap.
1429  *      Also called manually by synchronous code to finish up a bp.
1430  *
1431  *      For READ operations, the pages are PG_BUSY'd.  For WRITE operations, 
1432  *      the pages are vm_page_t->busy'd.  For READ operations, we PG_BUSY 
1433  *      unbusy all pages except the 'main' request page.  For WRITE 
1434  *      operations, we vm_page_t->busy'd unbusy all pages ( we can do this 
1435  *      because we marked them all VM_PAGER_PEND on return from putpages ).
1436  *
1437  *      This routine may not block.
1438  *      This routine is called at splbio() or better
1439  *
1440  *      We up ourselves to splvm() as required for various vm_page related
1441  *      calls.
1442  */
1443 static void
1444 swp_pager_async_iodone(bp)
1445         struct buf *bp;
1446 {
1447         int s;
1448         int i;
1449         vm_object_t object = NULL;
1450
1451         GIANT_REQUIRED;
1452         bp->b_flags |= B_DONE;
1453
1454         /*
1455          * report error
1456          */
1457         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
1458                 printf(
1459                     "swap_pager: I/O error - %s failed; blkno %ld,"
1460                         "size %ld, error %d\n",
1461                     ((bp->b_iocmd == BIO_READ) ? "pagein" : "pageout"),
1462                     (long)bp->b_blkno, 
1463                     (long)bp->b_bcount,
1464                     bp->b_error
1465                 );
1466         }
1467
1468         /*
1469          * set object, raise to splvm().
1470          */
1471         if (bp->b_npages)
1472                 object = bp->b_pages[0]->object;
1473         s = splvm();
1474
1475         /*
1476          * remove the mapping for kernel virtual
1477          */
1478         pmap_qremove((vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_npages);
1479
1480         /*
1481          * cleanup pages.  If an error occurs writing to swap, we are in
1482          * very serious trouble.  If it happens to be a disk error, though,
1483          * we may be able to recover by reassigning the swap later on.  So
1484          * in this case we remove the m->swapblk assignment for the page 
1485          * but do not free it in the rlist.  The errornous block(s) are thus
1486          * never reallocated as swap.  Redirty the page and continue.
1487          */
1488         for (i = 0; i < bp->b_npages; ++i) {
1489                 vm_page_t m = bp->b_pages[i];
1490
1491                 vm_page_flag_clear(m, PG_SWAPINPROG);
1492
1493                 if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
1494                         /*
1495                          * If an error occurs I'd love to throw the swapblk
1496                          * away without freeing it back to swapspace, so it
1497                          * can never be used again.  But I can't from an 
1498                          * interrupt.
1499                          */
1500                         if (bp->b_iocmd == BIO_READ) {
1501                                 /*
1502                                  * When reading, reqpage needs to stay
1503                                  * locked for the parent, but all other
1504                                  * pages can be freed.  We still want to
1505                                  * wakeup the parent waiting on the page,
1506                                  * though.  ( also: pg_reqpage can be -1 and 
1507                                  * not match anything ).
1508                                  *
1509                                  * We have to wake specifically requested pages
1510                                  * up too because we cleared PG_SWAPINPROG and
1511                                  * someone may be waiting for that.
1512                                  *
1513                                  * NOTE: for reads, m->dirty will probably
1514                                  * be overridden by the original caller of
1515                                  * getpages so don't play cute tricks here.
1516                                  *
1517                                  * XXX IT IS NOT LEGAL TO FREE THE PAGE HERE
1518                                  * AS THIS MESSES WITH object->memq, and it is
1519                                  * not legal to mess with object->memq from an
1520                                  * interrupt.
1521                                  */
1522                                 m->valid = 0;
1523                                 vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1524                                 if (i != bp->b_pager.pg_reqpage)
1525                                         vm_page_free(m);
1526                                 else
1527                                         vm_page_flash(m);
1528                                 /*
1529                                  * If i == bp->b_pager.pg_reqpage, do not wake 
1530                                  * the page up.  The caller needs to.
1531                                  */
1532                         } else {
1533                                 /*
1534                                  * If a write error occurs, reactivate page
1535                                  * so it doesn't clog the inactive list,
1536                                  * then finish the I/O.
1537                                  */
1538                                 vm_page_dirty(m);
1539                                 vm_page_activate(m);
1540                                 vm_page_io_finish(m);
1541                         }
1542                 } else if (bp->b_iocmd == BIO_READ) {
1543                         /*
1544                          * For read success, clear dirty bits.  Nobody should
1545                          * have this page mapped but don't take any chances,
1546                          * make sure the pmap modify bits are also cleared.
1547                          *
1548                          * NOTE: for reads, m->dirty will probably be 
1549                          * overridden by the original caller of getpages so
1550                          * we cannot set them in order to free the underlying
1551                          * swap in a low-swap situation.  I don't think we'd
1552                          * want to do that anyway, but it was an optimization
1553                          * that existed in the old swapper for a time before
1554                          * it got ripped out due to precisely this problem.
1555                          *
1556                          * clear PG_ZERO in page.
1557                          *
1558                          * If not the requested page then deactivate it.
1559                          *
1560                          * Note that the requested page, reqpage, is left
1561                          * busied, but we still have to wake it up.  The
1562                          * other pages are released (unbusied) by 
1563                          * vm_page_wakeup().  We do not set reqpage's
1564                          * valid bits here, it is up to the caller.
1565                          */
1566                         pmap_clear_modify(m);
1567                         m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
1568                         vm_page_undirty(m);
1569                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1570
1571                         /*
1572                          * We have to wake specifically requested pages
1573                          * up too because we cleared PG_SWAPINPROG and
1574                          * could be waiting for it in getpages.  However,
1575                          * be sure to not unbusy getpages specifically
1576                          * requested page - getpages expects it to be 
1577                          * left busy.
1578                          */
1579                         if (i != bp->b_pager.pg_reqpage) {
1580                                 vm_page_deactivate(m);
1581                                 vm_page_wakeup(m);
1582                         } else {
1583                                 vm_page_flash(m);
1584                         }
1585                 } else {
1586                         /*
1587                          * For write success, clear the modify and dirty 
1588                          * status, then finish the I/O ( which decrements the 
1589                          * busy count and possibly wakes waiter's up ).
1590                          */
1591                         pmap_clear_modify(m);
1592                         vm_page_undirty(m);
1593                         vm_page_io_finish(m);
1594                         if (!vm_page_count_severe() || !vm_page_try_to_cache(m))
1595                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_READ);
1596                 }
1597         }
1598
1599         /*
1600          * adjust pip.  NOTE: the original parent may still have its own
1601          * pip refs on the object.
1602          */
1603         if (object)
1604                 vm_object_pip_wakeupn(object, bp->b_npages);
1605
1606         /*
1607          * release the physical I/O buffer
1608          */
1609         relpbuf(
1610             bp, 
1611             ((bp->b_iocmd == BIO_READ) ? &nsw_rcount : 
1612                 ((bp->b_flags & B_ASYNC) ? 
1613                     &nsw_wcount_async : 
1614                     &nsw_wcount_sync
1615                 )
1616             )
1617         );
1618         splx(s);
1619 }
1620
1621 /************************************************************************
1622  *                              SWAP META DATA                          *
1623  ************************************************************************
1624  *
1625  *      These routines manipulate the swap metadata stored in the 
1626  *      OBJT_SWAP object.  All swp_*() routines must be called at
1627  *      splvm() because swap can be freed up by the low level vm_page
1628  *      code which might be called from interrupts beyond what splbio() covers.
1629  *
1630  *      Swap metadata is implemented with a global hash and not directly
1631  *      linked into the object.  Instead the object simply contains
1632  *      appropriate tracking counters.
1633  */
1634
1635 /*
1636  * SWP_PAGER_HASH() -   hash swap meta data
1637  *
1638  *      This is an inline helper function which hashes the swapblk given
1639  *      the object and page index.  It returns a pointer to a pointer
1640  *      to the object, or a pointer to a NULL pointer if it could not
1641  *      find a swapblk.
1642  *
1643  *      This routine must be called at splvm().
1644  */
1645 static __inline struct swblock **
1646 swp_pager_hash(vm_object_t object, vm_pindex_t index)
1647 {
1648         struct swblock **pswap;
1649         struct swblock *swap;
1650
1651         index &= ~SWAP_META_MASK;
1652         pswap = &swhash[(index ^ (int)(intptr_t)object) & swhash_mask];
1653         while ((swap = *pswap) != NULL) {
1654                 if (swap->swb_object == object &&
1655                     swap->swb_index == index
1656                 ) {
1657                         break;
1658                 }
1659                 pswap = &swap->swb_hnext;
1660         }
1661         return (pswap);
1662 }
1663
1664 /*
1665  * SWP_PAGER_META_BUILD() -     add swap block to swap meta data for object
1666  *
1667  *      We first convert the object to a swap object if it is a default
1668  *      object.
1669  *
1670  *      The specified swapblk is added to the object's swap metadata.  If
1671  *      the swapblk is not valid, it is freed instead.  Any previously
1672  *      assigned swapblk is freed.
1673  *
1674  *      This routine must be called at splvm(), except when used to convert
1675  *      an OBJT_DEFAULT object into an OBJT_SWAP object.
1676  */
1677 static void
1678 swp_pager_meta_build(
1679         vm_object_t object, 
1680         vm_pindex_t index,
1681         daddr_t swapblk
1682 ) {
1683         struct swblock *swap;
1684         struct swblock **pswap;
1685
1686         GIANT_REQUIRED;
1687         /*
1688          * Convert default object to swap object if necessary
1689          */
1690         if (object->type != OBJT_SWAP) {
1691                 object->type = OBJT_SWAP;
1692                 object->un_pager.swp.swp_bcount = 0;
1693
1694                 mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
1695                 if (object->handle != NULL) {
1696                         TAILQ_INSERT_TAIL(
1697                             NOBJLIST(object->handle),
1698                             object, 
1699                             pager_object_list
1700                         );
1701                 } else {
1702                         TAILQ_INSERT_TAIL(
1703                             &swap_pager_un_object_list,
1704                             object, 
1705                             pager_object_list
1706                         );
1707                 }
1708                 mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
1709         }
1710         
1711         /*
1712          * Locate hash entry.  If not found create, but if we aren't adding
1713          * anything just return.  If we run out of space in the map we wait
1714          * and, since the hash table may have changed, retry.
1715          */
1716 retry:
1717         pswap = swp_pager_hash(object, index);
1718
1719         if ((swap = *pswap) == NULL) {
1720                 int i;
1721
1722                 if (swapblk == SWAPBLK_NONE)
1723                         return;
1724
1725                 swap = *pswap = uma_zalloc(swap_zone, M_NOWAIT);
1726                 if (swap == NULL) {
1727                         VM_WAIT;
1728                         goto retry;
1729                 }
1730
1731                 swap->swb_hnext = NULL;
1732                 swap->swb_object = object;
1733                 swap->swb_index = index & ~SWAP_META_MASK;
1734                 swap->swb_count = 0;
1735
1736                 ++object->un_pager.swp.swp_bcount;
1737
1738                 for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i)
1739                         swap->swb_pages[i] = SWAPBLK_NONE;
1740         }
1741
1742         /*
1743          * Delete prior contents of metadata
1744          */
1745         index &= SWAP_META_MASK;
1746
1747         if (swap->swb_pages[index] != SWAPBLK_NONE) {
1748                 swp_pager_freeswapspace(swap->swb_pages[index], 1);
1749                 --swap->swb_count;
1750         }
1751
1752         /*
1753          * Enter block into metadata
1754          */
1755         swap->swb_pages[index] = swapblk;
1756         if (swapblk != SWAPBLK_NONE)
1757                 ++swap->swb_count;
1758 }
1759
1760 /*
1761  * SWP_PAGER_META_FREE() - free a range of blocks in the object's swap metadata
1762  *
1763  *      The requested range of blocks is freed, with any associated swap 
1764  *      returned to the swap bitmap.
1765  *
1766  *      This routine will free swap metadata structures as they are cleaned 
1767  *      out.  This routine does *NOT* operate on swap metadata associated
1768  *      with resident pages.
1769  *
1770  *      This routine must be called at splvm()
1771  */
1772 static void
1773 swp_pager_meta_free(vm_object_t object, vm_pindex_t index, daddr_t count)
1774 {
1775         GIANT_REQUIRED;
1776
1777         if (object->type != OBJT_SWAP)
1778                 return;
1779
1780         while (count > 0) {
1781                 struct swblock **pswap;
1782                 struct swblock *swap;
1783
1784                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
1785
1786                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
1787                         daddr_t v = swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK];
1788
1789                         if (v != SWAPBLK_NONE) {
1790                                 swp_pager_freeswapspace(v, 1);
1791                                 swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK] =
1792                                         SWAPBLK_NONE;
1793                                 if (--swap->swb_count == 0) {
1794                                         *pswap = swap->swb_hnext;
1795                                         uma_zfree(swap_zone, swap);
1796                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
1797                                 }
1798                         }
1799                         --count;
1800                         ++index;
1801                 } else {
1802                         int n = SWAP_META_PAGES - (index & SWAP_META_MASK);
1803                         count -= n;
1804                         index += n;
1805                 }
1806         }
1807 }
1808
1809 /*
1810  * SWP_PAGER_META_FREE_ALL() - destroy all swap metadata associated with object
1811  *
1812  *      This routine locates and destroys all swap metadata associated with
1813  *      an object.
1814  *
1815  *      This routine must be called at splvm()
1816  */
1817 static void
1818 swp_pager_meta_free_all(vm_object_t object)
1819 {
1820         daddr_t index = 0;
1821
1822         GIANT_REQUIRED;
1823         
1824         if (object->type != OBJT_SWAP)
1825                 return;
1826
1827         while (object->un_pager.swp.swp_bcount) {
1828                 struct swblock **pswap;
1829                 struct swblock *swap;
1830
1831                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
1832                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
1833                         int i;
1834
1835                         for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i) {
1836                                 daddr_t v = swap->swb_pages[i];
1837                                 if (v != SWAPBLK_NONE) {
1838                                         --swap->swb_count;
1839                                         swp_pager_freeswapspace(v, 1);
1840                                 }
1841                         }
1842                         if (swap->swb_count != 0)
1843                                 panic("swap_pager_meta_free_all: swb_count != 0");
1844                         *pswap = swap->swb_hnext;
1845                         uma_zfree(swap_zone, swap);
1846                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
1847                 }
1848                 index += SWAP_META_PAGES;
1849                 if (index > 0x20000000)
1850                         panic("swp_pager_meta_free_all: failed to locate all swap meta blocks");
1851         }
1852 }
1853
1854 /*
1855  * SWP_PAGER_METACTL() -  misc control of swap and vm_page_t meta data.
1856  *
1857  *      This routine is capable of looking up, popping, or freeing
1858  *      swapblk assignments in the swap meta data or in the vm_page_t.
1859  *      The routine typically returns the swapblk being looked-up, or popped,
1860  *      or SWAPBLK_NONE if the block was freed, or SWAPBLK_NONE if the block
1861  *      was invalid.  This routine will automatically free any invalid 
1862  *      meta-data swapblks.
1863  *
1864  *      It is not possible to store invalid swapblks in the swap meta data
1865  *      (other then a literal 'SWAPBLK_NONE'), so we don't bother checking.
1866  *
1867  *      When acting on a busy resident page and paging is in progress, we 
1868  *      have to wait until paging is complete but otherwise can act on the 
1869  *      busy page.
1870  *
1871  *      This routine must be called at splvm().
1872  *
1873  *      SWM_FREE        remove and free swap block from metadata
1874  *      SWM_POP         remove from meta data but do not free.. pop it out
1875  */
1876 static daddr_t
1877 swp_pager_meta_ctl(
1878         vm_object_t object,
1879         vm_pindex_t index,
1880         int flags
1881 ) {
1882         struct swblock **pswap;
1883         struct swblock *swap;
1884         daddr_t r1;
1885
1886         GIANT_REQUIRED;
1887         /*
1888          * The meta data only exists of the object is OBJT_SWAP 
1889          * and even then might not be allocated yet.
1890          */
1891         if (object->type != OBJT_SWAP)
1892                 return (SWAPBLK_NONE);
1893
1894         r1 = SWAPBLK_NONE;
1895         pswap = swp_pager_hash(object, index);
1896
1897         if ((swap = *pswap) != NULL) {
1898                 index &= SWAP_META_MASK;
1899                 r1 = swap->swb_pages[index];
1900
1901                 if (r1 != SWAPBLK_NONE) {
1902                         if (flags & SWM_FREE) {
1903                                 swp_pager_freeswapspace(r1, 1);
1904                                 r1 = SWAPBLK_NONE;
1905                         }
1906                         if (flags & (SWM_FREE|SWM_POP)) {
1907                                 swap->swb_pages[index] = SWAPBLK_NONE;
1908                                 if (--swap->swb_count == 0) {
1909                                         *pswap = swap->swb_hnext;
1910                                         uma_zfree(swap_zone, swap);
1911                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
1912                                 }
1913                         } 
1914                 }
1915         }
1916         return (r1);
1917 }
1918
1919 /********************************************************
1920  *              CHAINING FUNCTIONS                      *
1921  ********************************************************
1922  *
1923  *      These functions support recursion of I/O operations
1924  *      on bp's, typically by chaining one or more 'child' bp's
1925  *      to the parent.  Synchronous, asynchronous, and semi-synchronous
1926  *      chaining is possible.
1927  */
1928
1929 /*
1930  *      vm_pager_chain_iodone:
1931  *
1932  *      io completion routine for child bp.  Currently we fudge a bit
1933  *      on dealing with b_resid.   Since users of these routines may issue
1934  *      multiple children simultaneously, sequencing of the error can be lost.
1935  */
1936 static void
1937 vm_pager_chain_iodone(struct buf *nbp)
1938 {
1939         struct bio *bp;
1940         u_int *count;
1941
1942         bp = nbp->b_caller1;
1943         count = (u_int *)&(bp->bio_driver1);
1944         if (bp != NULL) {
1945                 if (nbp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
1946                         bp->bio_flags |= BIO_ERROR;
1947                         bp->bio_error = nbp->b_error;
1948                 } else if (nbp->b_resid != 0) {
1949                         bp->bio_flags |= BIO_ERROR;
1950                         bp->bio_error = EINVAL;
1951                 } else {
1952                         bp->bio_resid -= nbp->b_bcount;
1953                 }
1954                 nbp->b_caller1 = NULL;
1955                 --(*count);
1956                 if (bp->bio_flags & BIO_FLAG1) {
1957                         bp->bio_flags &= ~BIO_FLAG1;
1958                         wakeup(bp);
1959                 }
1960         }
1961         nbp->b_flags |= B_DONE;
1962         nbp->b_flags &= ~B_ASYNC;
1963         relpbuf(nbp, NULL);
1964 }
1965
1966 /*
1967  *      getchainbuf:
1968  *
1969  *      Obtain a physical buffer and chain it to its parent buffer.  When
1970  *      I/O completes, the parent buffer will be B_SIGNAL'd.  Errors are
1971  *      automatically propagated to the parent
1972  */
1973 struct buf *
1974 getchainbuf(struct bio *bp, struct vnode *vp, int flags)
1975 {
1976         struct buf *nbp;
1977         u_int *count;
1978
1979         GIANT_REQUIRED;
1980         nbp = getpbuf(NULL);
1981         count = (u_int *)&(bp->bio_driver1);
1982
1983         nbp->b_caller1 = bp;
1984         ++(*count);
1985
1986         if (*count > 4)
1987                 waitchainbuf(bp, 4, 0);
1988
1989         nbp->b_iocmd = bp->bio_cmd;
1990         nbp->b_ioflags = 0;
1991         nbp->b_flags = flags;
1992         nbp->b_rcred = crhold(thread0.td_ucred);
1993         nbp->b_wcred = crhold(thread0.td_ucred);
1994         nbp->b_iodone = vm_pager_chain_iodone;
1995
1996         if (vp)
1997                 pbgetvp(vp, nbp);
1998         return (nbp);
1999 }
2000
2001 void
2002 flushchainbuf(struct buf *nbp)
2003 {
2004         GIANT_REQUIRED;
2005         if (nbp->b_bcount) {
2006                 nbp->b_bufsize = nbp->b_bcount;
2007                 if (nbp->b_iocmd == BIO_WRITE)
2008                         nbp->b_dirtyend = nbp->b_bcount;
2009                 BUF_KERNPROC(nbp);
2010                 BUF_STRATEGY(nbp);
2011         } else {
2012                 bufdone(nbp);
2013         }
2014 }
2015
2016 static void
2017 waitchainbuf(struct bio *bp, int limit, int done)
2018 {
2019         int s;
2020         u_int *count;
2021
2022         GIANT_REQUIRED;
2023         count = (u_int *)&(bp->bio_driver1);
2024         s = splbio();
2025         while (*count > limit) {
2026                 bp->bio_flags |= BIO_FLAG1;
2027                 tsleep(bp, PRIBIO + 4, "bpchain", 0);
2028         }
2029         if (done) {
2030                 if (bp->bio_resid != 0 && !(bp->bio_flags & BIO_ERROR)) {
2031                         bp->bio_flags |= BIO_ERROR;
2032                         bp->bio_error = EINVAL;
2033                 }
2034                 biodone(bp);
2035         }
2036         splx(s);
2037 }
2038