sys/vm/vm_glue.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1991, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   6  * The Mach Operating System project at Carnegie-Mellon University.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  17  *    must display the following acknowledgement:
  18  *      This product includes software developed by the University of
  19  *      California, Berkeley and its contributors.
  20  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  21  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  22  *    without specific prior written permission.
  23  *
  24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  34  * SUCH DAMAGE.
  35  *
  36  *      from: @(#)vm_glue.c     8.6 (Berkeley) 1/5/94
  37  *
  38  *
  39  * Copyright (c) 1987, 1990 Carnegie-Mellon University.
  40  * All rights reserved.
  41  *
  42  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and
  43  * its documentation is hereby granted, provided that both the copyright
  44  * notice and this permission notice appear in all copies of the
  45  * software, derivative works or modified versions, and any portions
  46  * thereof, and that both notices appear in supporting documentation.
  47  *
  48  * CARNEGIE MELLON ALLOWS FREE USE OF THIS SOFTWARE IN ITS "AS IS"
  49  * CONDITION.  CARNEGIE MELLON DISCLAIMS ANY LIABILITY OF ANY KIND
  50  * FOR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM THE USE OF THIS SOFTWARE.
  51  *
  52  * Carnegie Mellon requests users of this software to return to
  53  *
  54  *  Software Distribution Coordinator  or  Software.Distribution@CS.CMU.EDU
  55  *  School of Computer Science
  56  *  Carnegie Mellon University
  57  *  Pittsburgh PA 15213-3890
  58  *
  59  * any improvements or extensions that they make and grant Carnegie the
  60  * rights to redistribute these changes.
  61  *
  62  * $FreeBSD$
  63  */
  64
  65 #include "opt_vm.h"
  66
  67 #include <sys/param.h>
  68 #include <sys/systm.h>
  69 #include <sys/lock.h>
  70 #include <sys/mutex.h>
  71 #include <sys/proc.h>
  72 #include <sys/resourcevar.h>
  73 #include <sys/shm.h>
  74 #include <sys/vmmeter.h>
  75 #include <sys/sx.h>
  76 #include <sys/sysctl.h>
  77
  78 #include <sys/kernel.h>
  79 #include <sys/ktr.h>
  80 #include <sys/unistd.h>
  81
  82 #include <machine/limits.h>
  83
  84 #include <vm/vm.h>
  85 #include <vm/vm_param.h>
  86 #include <vm/pmap.h>
  87 #include <vm/vm_map.h>
  88 #include <vm/vm_page.h>
  89 #include <vm/vm_pageout.h>
  90 #include <vm/vm_object.h>
  91 #include <vm/vm_kern.h>
  92 #include <vm/vm_extern.h>
  93 #include <vm/vm_pager.h>
  94
  95 #include <sys/user.h>
  96
  97 extern int maxslp;
  98
  99 /*
 100  * System initialization
 101  *
 102  * Note: proc0 from proc.h
 103  */
 104 static void vm_init_limits(void *);
 105 SYSINIT(vm_limits, SI_SUB_VM_CONF, SI_ORDER_FIRST, vm_init_limits, &proc0)
 106
 107 /*
 108  * THIS MUST BE THE LAST INITIALIZATION ITEM!!!
 109  *
 110  * Note: run scheduling should be divorced from the vm system.
 111  */
 112 static void scheduler(void *);
 113 SYSINIT(scheduler, SI_SUB_RUN_SCHEDULER, SI_ORDER_FIRST, scheduler, NULL)
 114
 115 #ifndef NO_SWAPPING
 116 static void swapout(struct proc *);
 117 static void vm_proc_swapin(struct proc *p);
 118 static void vm_proc_swapout(struct proc *p);
 119 #endif
 120
 121 /*
 122  * MPSAFE
 123  */
 124 int
 125 kernacc(addr, len, rw)
 126         caddr_t addr;
 127         int len, rw;
 128 {
 129         boolean_t rv;
 130         vm_offset_t saddr, eaddr;
 131         vm_prot_t prot;
 132
 133         KASSERT((rw & ~VM_PROT_ALL) == 0,
 134             ("illegal ``rw'' argument to kernacc (%x)\n", rw));
 135         prot = rw;
 136         saddr = trunc_page((vm_offset_t)addr);
 137         eaddr = round_page((vm_offset_t)addr + len);
 138         rv = vm_map_check_protection(kernel_map, saddr, eaddr, prot);
 139         return (rv == TRUE);
 140 }
 141
 142 /*
 143  * MPSAFE
 144  */
 145 int
 146 useracc(addr, len, rw)
 147         caddr_t addr;
 148         int len, rw;
 149 {
 150         boolean_t rv;
 151         vm_prot_t prot;
 152
 153         KASSERT((rw & ~VM_PROT_ALL) == 0,
 154             ("illegal ``rw'' argument to useracc (%x)\n", rw));
 155         prot = rw;
 156         /*
 157          * XXX - check separately to disallow access to user area and user
 158          * page tables - they are in the map.
 159          *
 160          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  It was once
 161          * only used (as an end address) in trap.c.  Use it as an end address
 162          * here too.  This bogusness has spread.  I just fixed where it was
 163          * used as a max in vm_mmap.c.
 164          */
 165         if ((vm_offset_t) addr + len > /* XXX */ VM_MAXUSER_ADDRESS
 166             || (vm_offset_t) addr + len < (vm_offset_t) addr) {
 167                 return (FALSE);
 168         }
 169         rv = vm_map_check_protection(&curproc->p_vmspace->vm_map,
 170             trunc_page((vm_offset_t)addr), round_page((vm_offset_t)addr + len),
 171             prot);
 172         return (rv == TRUE);
 173 }
 174
 175 /*
 176  * MPSAFE
 177  */
 178 void
 179 vslock(addr, len)
 180         caddr_t addr;
 181         u_int len;
 182 {
 183
 184         vm_map_wire(&curproc->p_vmspace->vm_map, trunc_page((vm_offset_t)addr),
 185             round_page((vm_offset_t)addr + len), FALSE);
 186 }
 187
 188 /*
 189  * MPSAFE
 190  */
 191 void
 192 vsunlock(addr, len)
 193         caddr_t addr;
 194         u_int len;
 195 {
 196
 197         vm_map_unwire(&curproc->p_vmspace->vm_map,
 198             trunc_page((vm_offset_t)addr),
 199             round_page((vm_offset_t)addr + len), FALSE);
 200 }
 201
 202 /*
 203  * Create the U area for a new process.
 204  * This routine directly affects the fork perf for a process.
 205  */
 206 void
 207 vm_proc_new(struct proc *p)
 208 {
 209         vm_page_t ma[UAREA_PAGES];
 210         vm_object_t upobj;
 211         vm_offset_t up;
 212         vm_page_t m;
 213         u_int i;
 214
 215         /*
 216          * Allocate object for the upage.
 217          */
 218         upobj = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, UAREA_PAGES);
 219         p->p_upages_obj = upobj;
 220
 221         /*
 222          * Get a kernel virtual address for the U area for this process.
 223          */
 224         up = kmem_alloc_nofault(kernel_map, UAREA_PAGES * PAGE_SIZE);
 225         if (up == 0)
 226                 panic("vm_proc_new: upage allocation failed");
 227         p->p_uarea = (struct user *)up;
 228
 229         for (i = 0; i < UAREA_PAGES; i++) {
 230                 /*
 231                  * Get a uarea page.
 232                  */
 233                 m = vm_page_grab(upobj, i, VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_RETRY);
 234                 ma[i] = m;
 235
 236                 /*
 237                  * Wire the page.
 238                  */
 239                 m->wire_count++;
 240                 cnt.v_wire_count++;
 241
 242                 vm_page_wakeup(m);
 243                 vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 244                 vm_page_flag_set(m, PG_MAPPED | PG_WRITEABLE);
 245                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 246         }
 247
 248         /*
 249          * Enter the pages into the kernel address space.
 250          */
 251         pmap_qenter(up, ma, UAREA_PAGES);
 252 }
 253
 254 /*
 255  * Dispose the U area for a process that has exited.
 256  * This routine directly impacts the exit perf of a process.
 257  * XXX proc_zone is marked UMA_ZONE_NOFREE, so this should never be called.
 258  */
 259 void
 260 vm_proc_dispose(struct proc *p)
 261 {
 262         vm_object_t upobj;
 263         vm_offset_t up;
 264         vm_page_t m;
 265
 266         upobj = p->p_upages_obj;
 267         if (upobj->resident_page_count != UAREA_PAGES)
 268                 panic("vm_proc_dispose: incorrect number of pages in upobj");
 269         vm_page_lock_queues();
 270         while ((m = TAILQ_FIRST(&upobj->memq)) != NULL) {
 271                 vm_page_busy(m);
 272                 vm_page_unwire(m, 0);
 273                 vm_page_free(m);
 274         }
 275         vm_page_unlock_queues();
 276         up = (vm_offset_t)p->p_uarea;
 277         pmap_qremove(up, UAREA_PAGES);
 278         kmem_free(kernel_map, up, UAREA_PAGES * PAGE_SIZE);
 279         vm_object_deallocate(upobj);
 280 }
 281
 282 #ifndef NO_SWAPPING
 283 /*
 284  * Allow the U area for a process to be prejudicially paged out.
 285  */
 286 void
 287 vm_proc_swapout(struct proc *p)
 288 {
 289         vm_object_t upobj;
 290         vm_offset_t up;
 291         vm_page_t m;
 292
 293         upobj = p->p_upages_obj;
 294         if (upobj->resident_page_count != UAREA_PAGES)
 295                 panic("vm_proc_dispose: incorrect number of pages in upobj");
 296         vm_page_lock_queues();
 297         TAILQ_FOREACH(m, &upobj->memq, listq) {
 298                 vm_page_dirty(m);
 299                 vm_page_unwire(m, 0);
 300         }
 301         vm_page_unlock_queues();
 302         up = (vm_offset_t)p->p_uarea;
 303         pmap_qremove(up, UAREA_PAGES);
 304 }
 305
 306 /*
 307  * Bring the U area for a specified process back in.
 308  */
 309 void
 310 vm_proc_swapin(struct proc *p)
 311 {
 312         vm_page_t ma[UAREA_PAGES];
 313         vm_object_t upobj;
 314         vm_offset_t up;
 315         vm_page_t m;
 316         int rv;
 317         int i;
 318
 319         upobj = p->p_upages_obj;
 320         for (i = 0; i < UAREA_PAGES; i++) {
 321                 m = vm_page_grab(upobj, i, VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_RETRY);
 322                 if (m->valid != VM_PAGE_BITS_ALL) {
 323                         rv = vm_pager_get_pages(upobj, &m, 1, 0);
 324                         if (rv != VM_PAGER_OK)
 325                                 panic("vm_proc_swapin: cannot get upage");
 326                 }
 327                 ma[i] = m;
 328         }
 329         if (upobj->resident_page_count != UAREA_PAGES)
 330                 panic("vm_proc_swapin: lost pages from upobj");
 331         vm_page_lock_queues();
 332         TAILQ_FOREACH(m, &upobj->memq, listq) {
 333                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 334                 vm_page_wire(m);
 335                 vm_page_wakeup(m);
 336                 vm_page_flag_set(m, PG_MAPPED | PG_WRITEABLE);
 337         }
 338         vm_page_unlock_queues();
 339         up = (vm_offset_t)p->p_uarea;
 340         pmap_qenter(up, ma, UAREA_PAGES);
 341 }
 342 #endif
 343
 344 /*
 345  * Implement fork's actions on an address space.
 346  * Here we arrange for the address space to be copied or referenced,
 347  * allocate a user struct (pcb and kernel stack), then call the
 348  * machine-dependent layer to fill those in and make the new process
 349  * ready to run.  The new process is set up so that it returns directly
 350  * to user mode to avoid stack copying and relocation problems.
 351  */
 352 void
 353 vm_forkproc(td, p2, td2, flags)
 354         struct thread *td;
 355         struct proc *p2;
 356         struct thread *td2;
 357         int flags;
 358 {
 359         struct proc *p1 = td->td_proc;
 360         struct user *up;
 361
 362         GIANT_REQUIRED;
 363
 364         if ((flags & RFPROC) == 0) {
 365                 /*
 366                  * Divorce the memory, if it is shared, essentially
 367                  * this changes shared memory amongst threads, into
 368                  * COW locally.
 369                  */
 370                 if ((flags & RFMEM) == 0) {
 371                         if (p1->p_vmspace->vm_refcnt > 1) {
 372                                 vmspace_unshare(p1);
 373                         }
 374                 }
 375                 cpu_fork(td, p2, td2, flags);
 376                 return;
 377         }
 378
 379         if (flags & RFMEM) {
 380                 p2->p_vmspace = p1->p_vmspace;
 381                 p1->p_vmspace->vm_refcnt++;
 382         }
 383
 384         while (vm_page_count_severe()) {
 385                 VM_WAIT;
 386         }
 387
 388         if ((flags & RFMEM) == 0) {
 389                 p2->p_vmspace = vmspace_fork(p1->p_vmspace);
 390
 391                 pmap_pinit2(vmspace_pmap(p2->p_vmspace));
 392
 393                 if (p1->p_vmspace->vm_shm)
 394                         shmfork(p1, p2);
 395         }
 396
 397         /* XXXKSE this is unsatisfactory but should be adequate */
 398         up = p2->p_uarea;
 399
 400         /*
 401          * p_stats currently points at fields in the user struct
 402          * but not at &u, instead at p_addr. Copy parts of
 403          * p_stats; zero the rest of p_stats (statistics).
 404          *
 405          * If procsig->ps_refcnt is 1 and p2->p_sigacts is NULL we dont' need
 406          * to share sigacts, so we use the up->u_sigacts.
 407          */
 408         p2->p_stats = &up->u_stats;
 409         if (p2->p_sigacts == NULL) {
 410                 if (p2->p_procsig->ps_refcnt != 1)
 411                         printf ("PID:%d NULL sigacts with refcnt not 1!\n",p2->p_pid);
 412                 p2->p_sigacts = &up->u_sigacts;
 413                 up->u_sigacts = *p1->p_sigacts;
 414         }
 415
 416         bzero(&up->u_stats.pstat_startzero,
 417             (unsigned) ((caddr_t) &up->u_stats.pstat_endzero -
 418                 (caddr_t) &up->u_stats.pstat_startzero));
 419         bcopy(&p1->p_stats->pstat_startcopy, &up->u_stats.pstat_startcopy,
 420             ((caddr_t) &up->u_stats.pstat_endcopy -
 421                 (caddr_t) &up->u_stats.pstat_startcopy));
 422
 423
 424         /*
 425          * cpu_fork will copy and update the pcb, set up the kernel stack,
 426          * and make the child ready to run.
 427          */
 428         cpu_fork(td, p2, td2, flags);
 429 }
 430
 431 /*
 432  * Called after process has been wait(2)'ed apon and is being reaped.
 433  * The idea is to reclaim resources that we could not reclaim while
 434  * the process was still executing.
 435  */
 436 void
 437 vm_waitproc(p)
 438         struct proc *p;
 439 {
 440         struct thread *td;
 441
 442         GIANT_REQUIRED;
 443         cpu_wait(p);
 444 /* XXXKSE by here there should not be any threads left! */
 445         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
 446                 panic("vm_waitproc: Survivor thread!");
 447         }
 448         vmspace_exitfree(p);            /* and clean-out the vmspace */
 449 }
 450
 451 /*
 452  * Set default limits for VM system.
 453  * Called for proc 0, and then inherited by all others.
 454  *
 455  * XXX should probably act directly on proc0.
 456  */
 457 static void
 458 vm_init_limits(udata)
 459         void *udata;
 460 {
 461         struct proc *p = udata;
 462         int rss_limit;
 463
 464         /*
 465          * Set up the initial limits on process VM. Set the maximum resident
 466          * set size to be half of (reasonably) available memory.  Since this
 467          * is a soft limit, it comes into effect only when the system is out
 468          * of memory - half of main memory helps to favor smaller processes,
 469          * and reduces thrashing of the object cache.
 470          */
 471         p->p_rlimit[RLIMIT_STACK].rlim_cur = dflssiz;
 472         p->p_rlimit[RLIMIT_STACK].rlim_max = maxssiz;
 473         p->p_rlimit[RLIMIT_DATA].rlim_cur = dfldsiz;
 474         p->p_rlimit[RLIMIT_DATA].rlim_max = maxdsiz;
 475         /* limit the limit to no less than 2MB */
 476         rss_limit = max(cnt.v_free_count, 512);
 477         p->p_rlimit[RLIMIT_RSS].rlim_cur = ptoa(rss_limit);
 478         p->p_rlimit[RLIMIT_RSS].rlim_max = RLIM_INFINITY;
 479 }
 480
 481 void
 482 faultin(p)
 483         struct proc *p;
 484 {
 485
 486         GIANT_REQUIRED;
 487         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 488         mtx_lock_spin(&sched_lock);
 489 #ifdef NO_SWAPPING
 490         if ((p->p_sflag & PS_INMEM) == 0)
 491                 panic("faultin: proc swapped out with NO_SWAPPING!");
 492 #else
 493         if ((p->p_sflag & PS_INMEM) == 0) {
 494                 struct thread *td;
 495
 496                 ++p->p_lock;
 497                 mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 498                 PROC_UNLOCK(p);
 499
 500                 vm_proc_swapin(p);
 501                 FOREACH_THREAD_IN_PROC (p, td)
 502                         pmap_swapin_thread(td);
 503
 504                 PROC_LOCK(p);
 505                 mtx_lock_spin(&sched_lock);
 506                 FOREACH_THREAD_IN_PROC (p, td)
 507                         if (td->td_state == TDS_RUNQ) { /* XXXKSE */
 508                                 /* XXXKSE TDS_RUNQ causes assertion failure. */
 509                                 td->td_state = TDS_UNQUEUED;
 510                                 setrunqueue(td);
 511                         }
 512
 513                 p->p_sflag |= PS_INMEM;
 514
 515                 /* undo the effect of setting SLOCK above */
 516                 --p->p_lock;
 517         }
 518 #endif
 519         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 520 }
 521
 522 /*
 523  * This swapin algorithm attempts to swap-in processes only if there
 524  * is enough space for them.  Of course, if a process waits for a long
 525  * time, it will be swapped in anyway.
 526  *
 527  *  XXXKSE - process with the thread with highest priority counts..
 528  *
 529  * Giant is still held at this point, to be released in tsleep.
 530  */
 531 /* ARGSUSED*/
 532 static void
 533 scheduler(dummy)
 534         void *dummy;
 535 {
 536         struct proc *p;
 537         struct thread *td;
 538         int pri;
 539         struct proc *pp;
 540         int ppri;
 541
 542         mtx_assert(&Giant, MA_OWNED | MA_NOTRECURSED);
 543         /* GIANT_REQUIRED */
 544
 545 loop:
 546         if (vm_page_count_min()) {
 547                 VM_WAIT;
 548                 goto loop;
 549         }
 550
 551         pp = NULL;
 552         ppri = INT_MIN;
 553         sx_slock(&allproc_lock);
 554         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
 555                 struct ksegrp *kg;
 556                 if (p->p_sflag & (PS_INMEM | PS_SWAPPING)) {
 557                         continue;
 558                 }
 559                 mtx_lock_spin(&sched_lock);
 560                 FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
 561                         /* Only consider runnable threads */
 562                         if (td->td_state == TDS_RUNQ) {
 563                                 kg = td->td_ksegrp;
 564                                 pri = p->p_swtime + kg->kg_slptime;
 565                                 if ((p->p_sflag & PS_SWAPINREQ) == 0) {
 566                                         pri -= kg->kg_nice * 8;
 567                                 }
 568
 569                                 /*
 570                                  * if this ksegrp is higher priority
 571                                  * and there is enough space, then select
 572                                  * this process instead of the previous
 573                                  * selection.
 574                                  */
 575                                 if (pri > ppri) {
 576                                         pp = p;
 577                                         ppri = pri;
 578                                 }
 579                         }
 580                 }
 581                 mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 582         }
 583         sx_sunlock(&allproc_lock);
 584
 585         /*
 586          * Nothing to do, back to sleep.
 587          */
 588         if ((p = pp) == NULL) {
 589                 tsleep(&proc0, PVM, "sched", maxslp * hz / 2);
 590                 goto loop;
 591         }
 592         mtx_lock_spin(&sched_lock);
 593         p->p_sflag &= ~PS_SWAPINREQ;
 594         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 595
 596         /*
 597          * We would like to bring someone in. (only if there is space).
 598          * [What checks the space? ]
 599          */
 600         PROC_LOCK(p);
 601         faultin(p);
 602         PROC_UNLOCK(p);
 603         mtx_lock_spin(&sched_lock);
 604         p->p_swtime = 0;
 605         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 606         goto loop;
 607 }
 608
 609 #ifndef NO_SWAPPING
 610
 611 /*
 612  * Swap_idle_threshold1 is the guaranteed swapped in time for a process
 613  */
 614 static int swap_idle_threshold1 = 2;
 615 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, swap_idle_threshold1,
 616         CTLFLAG_RW, &swap_idle_threshold1, 0, "");
 617
 618 /*
 619  * Swap_idle_threshold2 is the time that a process can be idle before
 620  * it will be swapped out, if idle swapping is enabled.
 621  */
 622 static int swap_idle_threshold2 = 10;
 623 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, swap_idle_threshold2,
 624         CTLFLAG_RW, &swap_idle_threshold2, 0, "");
 625
 626 /*
 627  * Swapout is driven by the pageout daemon.  Very simple, we find eligible
 628  * procs and unwire their u-areas.  We try to always "swap" at least one
 629  * process in case we need the room for a swapin.
 630  * If any procs have been sleeping/stopped for at least maxslp seconds,
 631  * they are swapped.  Else, we swap the longest-sleeping or stopped process,
 632  * if any, otherwise the longest-resident process.
 633  */
 634 void
 635 swapout_procs(action)
 636 int action;
 637 {
 638         struct proc *p;
 639         struct thread *td;
 640         struct ksegrp *kg;
 641         struct proc *outp, *outp2;
 642         int outpri, outpri2;
 643         int didswap = 0;
 644
 645         GIANT_REQUIRED;
 646
 647         outp = outp2 = NULL;
 648         outpri = outpri2 = INT_MIN;
 649 retry:
 650         sx_slock(&allproc_lock);
 651         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
 652                 struct vmspace *vm;
 653                 int minslptime = 100000;
 654
 655                 PROC_LOCK(p);
 656                 if (p->p_lock != 0 ||
 657                     (p->p_flag & (P_STOPPED_SNGL|P_TRACED|P_SYSTEM|P_WEXIT)) != 0) {
 658                         PROC_UNLOCK(p);
 659                         continue;
 660                 }
 661                 /*
 662                  * only aiod changes vmspace, however it will be
 663                  * skipped because of the if statement above checking
 664                  * for P_SYSTEM
 665                  */
 666                 vm = p->p_vmspace;
 667                 mtx_lock_spin(&sched_lock);
 668                 if ((p->p_sflag & (PS_INMEM|PS_SWAPPING)) != PS_INMEM) {
 669                         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 670                         PROC_UNLOCK(p);
 671                         continue;
 672                 }
 673
 674                 switch (p->p_state) {
 675                 default:
 676                         /* Don't swap out processes in any sort
 677                          * of 'special' state. */
 678                         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 679                         PROC_UNLOCK(p);
 680                         continue;
 681
 682                 case PRS_NORMAL:
 683                         /*
 684                          * do not swapout a realtime process
 685                          * Check all the thread groups..
 686                          */
 687                         FOREACH_KSEGRP_IN_PROC(p, kg) {
 688                                 if (PRI_IS_REALTIME(kg->kg_pri_class)) {
 689                                         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 690                                         PROC_UNLOCK(p);
 691                                         goto nextproc;
 692                                 }
 693
 694                                 /*
 695                                  * Do not swapout a process waiting
 696                                  * on a critical event of some kind.
 697                                  * Also guarantee swap_idle_threshold1
 698                                  * time in memory.
 699                                  */
 700                                 if (kg->kg_slptime < swap_idle_threshold1) {
 701                                         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 702                                         PROC_UNLOCK(p);
 703                                         goto nextproc;
 704                                 }
 705                                 FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
 706                                         if ((td->td_priority) < PSOCK) {
 707                                                 mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 708                                                 PROC_UNLOCK(p);
 709                                                 goto nextproc;
 710                                         }
 711                                 }
 712                                 /*
 713                                  * If the system is under memory stress,
 714                                  * or if we are swapping
 715                                  * idle processes >= swap_idle_threshold2,
 716                                  * then swap the process out.
 717                                  */
 718                                 if (((action & VM_SWAP_NORMAL) == 0) &&
 719                                     (((action & VM_SWAP_IDLE) == 0) ||
 720                                     (kg->kg_slptime < swap_idle_threshold2))) {
 721                                         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 722                                         PROC_UNLOCK(p);
 723                                         goto nextproc;
 724                                 }
 725                                 if (minslptime > kg->kg_slptime)
 726                                         minslptime = kg->kg_slptime;
 727                         }
 728
 729                         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 730                         ++vm->vm_refcnt;
 731                         /*
 732                          * do not swapout a process that
 733                          * is waiting for VM
 734                          * data structures there is a
 735                          * possible deadlock.
 736                          */
 737                         if (!vm_map_trylock(&vm->vm_map)) {
 738                                 vmspace_free(vm);
 739                                 PROC_UNLOCK(p);
 740                                 goto nextproc;
 741                         }
 742                         vm_map_unlock(&vm->vm_map);
 743                         /*
 744                          * If the process has been asleep for awhile and had
 745                          * most of its pages taken away already, swap it out.
 746                          */
 747                         if ((action & VM_SWAP_NORMAL) ||
 748                                 ((action & VM_SWAP_IDLE) &&
 749                                  (minslptime > swap_idle_threshold2))) {
 750                                 sx_sunlock(&allproc_lock);
 751                                 swapout(p);
 752                                 vmspace_free(vm);
 753                                 didswap++;
 754                                 goto retry;
 755                         }
 756                         PROC_UNLOCK(p);
 757                         vmspace_free(vm);
 758                 }
 759 nextproc:
 760                 continue;
 761         }
 762         sx_sunlock(&allproc_lock);
 763         /*
 764          * If we swapped something out, and another process needed memory,
 765          * then wakeup the sched process.
 766          */
 767         if (didswap)
 768                 wakeup(&proc0);
 769 }
 770
 771 static void
 772 swapout(p)
 773         struct proc *p;
 774 {
 775         struct thread *td;
 776
 777         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 778 #if defined(SWAP_DEBUG)
 779         printf("swapping out %d\n", p->p_pid);
 780 #endif
 781         ++p->p_stats->p_ru.ru_nswap;
 782         /*
 783          * remember the process resident count
 784          */
 785         p->p_vmspace->vm_swrss = vmspace_resident_count(p->p_vmspace);
 786
 787         mtx_lock_spin(&sched_lock);
 788         p->p_sflag &= ~PS_INMEM;
 789         p->p_sflag |= PS_SWAPPING;
 790         PROC_UNLOCK(p);
 791         FOREACH_THREAD_IN_PROC (p, td)
 792                 if (td->td_state == TDS_RUNQ)   /* XXXKSE */
 793                         remrunqueue(td);        /* XXXKSE */
 794         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 795
 796         vm_proc_swapout(p);
 797         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td)
 798                 pmap_swapout_thread(td);
 799         mtx_lock_spin(&sched_lock);
 800         p->p_sflag &= ~PS_SWAPPING;
 801         p->p_swtime = 0;
 802         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 803 }
 804 #endif /* !NO_SWAPPING */