sys/vm/vm_object.h

   1 /*-
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  33  *
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  56  *
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  58  * rights to redistribute these changes.
  59  *
  60  * $FreeBSD$
  61  */
  62
  63 /*
  64  *      Virtual memory object module definitions.
  65  */
  66
  67 #ifndef _VM_OBJECT_
  68 #define _VM_OBJECT_
  69
  70 #include <sys/queue.h>
  71 #include <sys/_lock.h>
  72 #include <sys/_mutex.h>
  73 #include <sys/_rwlock.h>
  74
  75 /*
  76  *      Types defined:
  77  *
  78  *      vm_object_t             Virtual memory object.
  79  *
  80  *      The root of cached pages pool is protected by both the per-object lock
  81  *      and the free pages queue mutex.
  82  *      On insert in the cache splay tree, the per-object lock is expected
  83  *      to be already held and the free pages queue mutex will be
  84  *      acquired during the operation too.
  85  *      On remove and lookup from the cache splay tree, only the free
  86  *      pages queue mutex is expected to be locked.
  87  *      These rules allow for reliably checking for the presence of cached
  88  *      pages with only the per-object lock held, thereby reducing contention
  89  *      for the free pages queue mutex.
  90  *
  91  * List of locks
  92  *      (c)     const until freed
  93  *      (o)     per-object lock
  94  *      (f)     free pages queue mutex
  95  *
  96  */
  97
  98 struct vm_object {
  99         struct rwlock lock;
 100         TAILQ_ENTRY(vm_object) object_list; /* list of all objects */
 101         LIST_HEAD(, vm_object) shadow_head; /* objects that this is a shadow for */
 102         LIST_ENTRY(vm_object) shadow_list; /* chain of shadow objects */
 103         TAILQ_HEAD(, vm_page) memq;     /* list of resident pages */
 104         vm_page_t root;                 /* root of the resident page splay tree */
 105         vm_pindex_t size;               /* Object size */
 106         int generation;                 /* generation ID */
 107         int ref_count;                  /* How many refs?? */
 108         int shadow_count;               /* how many objects that this is a shadow for */
 109         vm_memattr_t memattr;           /* default memory attribute for pages */
 110         objtype_t type;                 /* type of pager */
 111         u_short flags;                  /* see below */
 112         u_short pg_color;               /* (c) color of first page in obj */
 113         u_int paging_in_progress;       /* Paging (in or out) so don't collapse or destroy */
 114         int resident_page_count;        /* number of resident pages */
 115         struct vm_object *backing_object; /* object that I'm a shadow of */
 116         vm_ooffset_t backing_object_offset;/* Offset in backing object */
 117         TAILQ_ENTRY(vm_object) pager_object_list; /* list of all objects of this pager type */
 118         LIST_HEAD(, vm_reserv) rvq;     /* list of reservations */
 119         vm_page_t cache;                /* (o + f) root of the cache page splay tree */
 120         void *handle;
 121         union {
 122                 /*
 123                  * VNode pager
 124                  *
 125                  *      vnp_size - current size of file
 126                  */
 127                 struct {
 128                         off_t vnp_size;
 129                         vm_ooffset_t writemappings;
 130                 } vnp;
 131
 132                 /*
 133                  * Device pager
 134                  *
 135                  *      devp_pglist - list of allocated pages
 136                  */
 137                 struct {
 138                         TAILQ_HEAD(, vm_page) devp_pglist;
 139                         struct cdev_pager_ops *ops;
 140                         struct cdev *dev;
 141                 } devp;
 142
 143                 /*
 144                  * SG pager
 145                  *
 146                  *      sgp_pglist - list of allocated pages
 147                  */
 148                 struct {
 149                         TAILQ_HEAD(, vm_page) sgp_pglist;
 150                 } sgp;
 151
 152                 /*
 153                  * Swap pager
 154                  *
 155                  *      swp_bcount - number of swap 'swblock' metablocks, each
 156                  *                   contains up to 16 swapblk assignments.
 157                  *                   see vm/swap_pager.h
 158                  */
 159                 struct {
 160                         int swp_bcount;
 161                 } swp;
 162         } un_pager;
 163         struct ucred *cred;
 164         vm_ooffset_t charge;
 165 };
 166
 167 /*
 168  * Flags
 169  */
 170 #define OBJ_FICTITIOUS  0x0001          /* (c) contains fictitious pages */
 171 #define OBJ_UNMANAGED   0x0002          /* (c) contains unmanaged pages */
 172 #define OBJ_ACTIVE      0x0004          /* active objects */
 173 #define OBJ_DEAD        0x0008          /* dead objects (during rundown) */
 174 #define OBJ_NOSPLIT     0x0010          /* dont split this object */
 175 #define OBJ_PIPWNT      0x0040          /* paging in progress wanted */
 176 #define OBJ_MIGHTBEDIRTY 0x0100         /* object might be dirty, only for vnode */
 177 #define OBJ_COLORED     0x1000          /* pg_color is defined */
 178 #define OBJ_ONEMAPPING  0x2000          /* One USE (a single, non-forked) mapping flag */
 179 #define OBJ_DISCONNECTWNT 0x4000        /* disconnect from vnode wanted */
 180
 181 #define IDX_TO_OFF(idx) (((vm_ooffset_t)(idx)) << PAGE_SHIFT)
 182 #define OFF_TO_IDX(off) ((vm_pindex_t)(((vm_ooffset_t)(off)) >> PAGE_SHIFT))
 183
 184 #ifdef  _KERNEL
 185
 186 #define OBJPC_SYNC      0x1                     /* sync I/O */
 187 #define OBJPC_INVAL     0x2                     /* invalidate */
 188 #define OBJPC_NOSYNC    0x4                     /* skip if PG_NOSYNC */
 189
 190 /*
 191  * The following options are supported by vm_object_page_remove().
 192  */
 193 #define OBJPR_CLEANONLY 0x1             /* Don't remove dirty pages. */
 194 #define OBJPR_NOTMAPPED 0x2             /* Don't unmap pages. */
 195
 196 TAILQ_HEAD(object_q, vm_object);
 197
 198 extern struct object_q vm_object_list;  /* list of allocated objects */
 199 extern struct mtx vm_object_list_mtx;   /* lock for object list and count */
 200
 201 extern struct vm_object kernel_object_store;
 202 extern struct vm_object kmem_object_store;
 203
 204 #define kernel_object   (&kernel_object_store)
 205 #define kmem_object     (&kmem_object_store)
 206
 207 #define VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object)                                 \
 208         rw_assert(&(object)->lock, RA_LOCKED)
 209 #define VM_OBJECT_ASSERT_RLOCKED(object)                                \
 210         rw_assert(&(object)->lock, RA_RLOCKED)
 211 #define VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object)                                \
 212         rw_assert(&(object)->lock, RA_WLOCKED)
 213 #define VM_OBJECT_RLOCK(object)                                         \
 214         rw_rlock(&(object)->lock)
 215 #define VM_OBJECT_RUNLOCK(object)                                       \
 216         rw_runlock(&(object)->lock)
 217 #define VM_OBJECT_SLEEP(object, wchan, pri, wmesg, timo)                \
 218         rw_sleep((wchan), &(object)->lock, (pri), (wmesg), (timo))
 219 #define VM_OBJECT_TRYRLOCK(object)                                      \
 220         rw_try_rlock(&(object)->lock)
 221 #define VM_OBJECT_TRYWLOCK(object)                                      \
 222         rw_try_wlock(&(object)->lock)
 223 #define VM_OBJECT_WLOCK(object)                                         \
 224         rw_wlock(&(object)->lock)
 225 #define VM_OBJECT_WUNLOCK(object)                                       \
 226         rw_wunlock(&(object)->lock)
 227
 228 /*
 229  *      The object must be locked or thread private.
 230  */
 231 static __inline void
 232 vm_object_set_flag(vm_object_t object, u_short bits)
 233 {
 234
 235         object->flags |= bits;
 236 }
 237
 238 void vm_object_clear_flag(vm_object_t object, u_short bits);
 239 void vm_object_pip_add(vm_object_t object, short i);
 240 void vm_object_pip_subtract(vm_object_t object, short i);
 241 void vm_object_pip_wakeup(vm_object_t object);
 242 void vm_object_pip_wakeupn(vm_object_t object, short i);
 243 void vm_object_pip_wait(vm_object_t object, char *waitid);
 244
 245 static __inline boolean_t
 246 vm_object_cache_is_empty(vm_object_t object)
 247 {
 248
 249         return (object->cache == NULL);
 250 }
 251
 252 vm_object_t vm_object_allocate (objtype_t, vm_pindex_t);
 253 boolean_t vm_object_coalesce(vm_object_t, vm_ooffset_t, vm_size_t, vm_size_t,
 254    boolean_t);
 255 void vm_object_collapse (vm_object_t);
 256 void vm_object_deallocate (vm_object_t);
 257 void vm_object_destroy (vm_object_t);
 258 void vm_object_terminate (vm_object_t);
 259 void vm_object_set_writeable_dirty (vm_object_t);
 260 void vm_object_init (void);
 261 void vm_object_madvise(vm_object_t, vm_pindex_t, vm_pindex_t, int);
 262 void vm_object_page_cache(vm_object_t object, vm_pindex_t start,
 263     vm_pindex_t end);
 264 boolean_t vm_object_page_clean(vm_object_t object, vm_ooffset_t start,
 265     vm_ooffset_t end, int flags);
 266 void vm_object_page_remove(vm_object_t object, vm_pindex_t start,
 267     vm_pindex_t end, int options);
 268 boolean_t vm_object_populate(vm_object_t, vm_pindex_t, vm_pindex_t);
 269 void vm_object_print(long addr, boolean_t have_addr, long count, char *modif);
 270 void vm_object_reference (vm_object_t);
 271 void vm_object_reference_locked(vm_object_t);
 272 int  vm_object_set_memattr(vm_object_t object, vm_memattr_t memattr);
 273 void vm_object_shadow (vm_object_t *, vm_ooffset_t *, vm_size_t);
 274 void vm_object_split(vm_map_entry_t);
 275 boolean_t vm_object_sync(vm_object_t, vm_ooffset_t, vm_size_t, boolean_t,
 276     boolean_t);
 277 #endif                          /* _KERNEL */
 278
 279 #endif                          /* _VM_OBJECT_ */