]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/vm/vm_page.c
Improve VM page queue scalability.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / vm / vm_page.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: (BSD-3-Clause AND MIT-CMU)
3  *
4  * Copyright (c) 1991 Regents of the University of California.
5  * All rights reserved.
6  * Copyright (c) 1998 Matthew Dillon.  All Rights Reserved.
7  *
8  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
9  * The Mach Operating System project at Carnegie-Mellon University.
10  *
11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
12  * modification, are permitted provided that the following conditions
13  * are met:
14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
19  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
20  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
21  *    without specific prior written permission.
22  *
23  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
24  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
25  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
26  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
27  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
28  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
29  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
30  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
31  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
32  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
33  * SUCH DAMAGE.
34  *
35  *      from: @(#)vm_page.c     7.4 (Berkeley) 5/7/91
36  */
37
38 /*-
39  * Copyright (c) 1987, 1990 Carnegie-Mellon University.
40  * All rights reserved.
41  *
42  * Authors: Avadis Tevanian, Jr., Michael Wayne Young
43  *
44  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and
45  * its documentation is hereby granted, provided that both the copyright
46  * notice and this permission notice appear in all copies of the
47  * software, derivative works or modified versions, and any portions
48  * thereof, and that both notices appear in supporting documentation.
49  *
50  * CARNEGIE MELLON ALLOWS FREE USE OF THIS SOFTWARE IN ITS "AS IS"
51  * CONDITION.  CARNEGIE MELLON DISCLAIMS ANY LIABILITY OF ANY KIND
52  * FOR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM THE USE OF THIS SOFTWARE.
53  *
54  * Carnegie Mellon requests users of this software to return to
55  *
56  *  Software Distribution Coordinator  or  Software.Distribution@CS.CMU.EDU
57  *  School of Computer Science
58  *  Carnegie Mellon University
59  *  Pittsburgh PA 15213-3890
60  *
61  * any improvements or extensions that they make and grant Carnegie the
62  * rights to redistribute these changes.
63  */
64
65 /*
66  *                      GENERAL RULES ON VM_PAGE MANIPULATION
67  *
68  *      - A page queue lock is required when adding or removing a page from a
69  *        page queue regardless of other locks or the busy state of a page.
70  *
71  *              * In general, no thread besides the page daemon can acquire or
72  *                hold more than one page queue lock at a time.
73  *
74  *              * The page daemon can acquire and hold any pair of page queue
75  *                locks in any order.
76  *
77  *      - The object lock is required when inserting or removing
78  *        pages from an object (vm_page_insert() or vm_page_remove()).
79  *
80  */
81
82 /*
83  *      Resident memory management module.
84  */
85
86 #include <sys/cdefs.h>
87 __FBSDID("$FreeBSD$");
88
89 #include "opt_vm.h"
90
91 #include <sys/param.h>
92 #include <sys/systm.h>
93 #include <sys/lock.h>
94 #include <sys/domainset.h>
95 #include <sys/kernel.h>
96 #include <sys/limits.h>
97 #include <sys/linker.h>
98 #include <sys/malloc.h>
99 #include <sys/mman.h>
100 #include <sys/msgbuf.h>
101 #include <sys/mutex.h>
102 #include <sys/proc.h>
103 #include <sys/rwlock.h>
104 #include <sys/sbuf.h>
105 #include <sys/sched.h>
106 #include <sys/smp.h>
107 #include <sys/sysctl.h>
108 #include <sys/vmmeter.h>
109 #include <sys/vnode.h>
110
111 #include <vm/vm.h>
112 #include <vm/pmap.h>
113 #include <vm/vm_param.h>
114 #include <vm/vm_domainset.h>
115 #include <vm/vm_kern.h>
116 #include <vm/vm_map.h>
117 #include <vm/vm_object.h>
118 #include <vm/vm_page.h>
119 #include <vm/vm_pageout.h>
120 #include <vm/vm_phys.h>
121 #include <vm/vm_pagequeue.h>
122 #include <vm/vm_pager.h>
123 #include <vm/vm_radix.h>
124 #include <vm/vm_reserv.h>
125 #include <vm/vm_extern.h>
126 #include <vm/uma.h>
127 #include <vm/uma_int.h>
128
129 #include <machine/md_var.h>
130
131 extern int      uma_startup_count(int);
132 extern void     uma_startup(void *, int);
133 extern int      vmem_startup_count(void);
134
135 struct vm_domain vm_dom[MAXMEMDOM];
136
137 static DPCPU_DEFINE(struct vm_batchqueue, pqbatch[MAXMEMDOM][PQ_COUNT]);
138
139 struct mtx_padalign __exclusive_cache_line pa_lock[PA_LOCK_COUNT];
140
141 struct mtx_padalign __exclusive_cache_line vm_domainset_lock;
142 /* The following fields are protected by the domainset lock. */
143 domainset_t __exclusive_cache_line vm_min_domains;
144 domainset_t __exclusive_cache_line vm_severe_domains;
145 static int vm_min_waiters;
146 static int vm_severe_waiters;
147 static int vm_pageproc_waiters;
148
149 /*
150  * bogus page -- for I/O to/from partially complete buffers,
151  * or for paging into sparsely invalid regions.
152  */
153 vm_page_t bogus_page;
154
155 vm_page_t vm_page_array;
156 long vm_page_array_size;
157 long first_page;
158
159 static int boot_pages;
160 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, boot_pages, CTLFLAG_RDTUN | CTLFLAG_NOFETCH,
161     &boot_pages, 0,
162     "number of pages allocated for bootstrapping the VM system");
163
164 static int pa_tryrelock_restart;
165 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, tryrelock_restart, CTLFLAG_RD,
166     &pa_tryrelock_restart, 0, "Number of tryrelock restarts");
167
168 static TAILQ_HEAD(, vm_page) blacklist_head;
169 static int sysctl_vm_page_blacklist(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
170 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, page_blacklist, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD |
171     CTLFLAG_MPSAFE, NULL, 0, sysctl_vm_page_blacklist, "A", "Blacklist pages");
172
173 static uma_zone_t fakepg_zone;
174
175 static void vm_page_alloc_check(vm_page_t m);
176 static void vm_page_clear_dirty_mask(vm_page_t m, vm_page_bits_t pagebits);
177 static void vm_page_dequeue_complete(vm_page_t m);
178 static void vm_page_enqueue(vm_page_t m, uint8_t queue);
179 static void vm_page_init(void *dummy);
180 static int vm_page_insert_after(vm_page_t m, vm_object_t object,
181     vm_pindex_t pindex, vm_page_t mpred);
182 static void vm_page_insert_radixdone(vm_page_t m, vm_object_t object,
183     vm_page_t mpred);
184 static int vm_page_reclaim_run(int req_class, int domain, u_long npages,
185     vm_page_t m_run, vm_paddr_t high);
186 static int vm_domain_alloc_fail(struct vm_domain *vmd, vm_object_t object,
187     int req);
188 static int vm_page_import(void *arg, void **store, int cnt, int domain,
189     int flags);
190 static void vm_page_release(void *arg, void **store, int cnt);
191
192 SYSINIT(vm_page, SI_SUB_VM, SI_ORDER_SECOND, vm_page_init, NULL);
193
194 static void
195 vm_page_init(void *dummy)
196 {
197
198         fakepg_zone = uma_zcreate("fakepg", sizeof(struct vm_page), NULL, NULL,
199             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE | UMA_ZONE_VM);
200         bogus_page = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NOOBJ |
201             VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_WIRED);
202 }
203
204 /*
205  * The cache page zone is initialized later since we need to be able to allocate
206  * pages before UMA is fully initialized.
207  */
208 static void
209 vm_page_init_cache_zones(void *dummy __unused)
210 {
211         struct vm_domain *vmd;
212         int i;
213
214         for (i = 0; i < vm_ndomains; i++) {
215                 vmd = VM_DOMAIN(i);
216                 /*
217                  * Don't allow the page cache to take up more than .25% of
218                  * memory.
219                  */
220                 if (vmd->vmd_page_count / 400 < 256 * mp_ncpus)
221                         continue;
222                 vmd->vmd_pgcache = uma_zcache_create("vm pgcache",
223                     sizeof(struct vm_page), NULL, NULL, NULL, NULL,
224                     vm_page_import, vm_page_release, vmd,
225                     UMA_ZONE_NOBUCKETCACHE | UMA_ZONE_MAXBUCKET | UMA_ZONE_VM);
226         }
227 }
228 SYSINIT(vm_page2, SI_SUB_VM_CONF, SI_ORDER_ANY, vm_page_init_cache_zones, NULL);
229
230 /* Make sure that u_long is at least 64 bits when PAGE_SIZE is 32K. */
231 #if PAGE_SIZE == 32768
232 #ifdef CTASSERT
233 CTASSERT(sizeof(u_long) >= 8);
234 #endif
235 #endif
236
237 /*
238  * Try to acquire a physical address lock while a pmap is locked.  If we
239  * fail to trylock we unlock and lock the pmap directly and cache the
240  * locked pa in *locked.  The caller should then restart their loop in case
241  * the virtual to physical mapping has changed.
242  */
243 int
244 vm_page_pa_tryrelock(pmap_t pmap, vm_paddr_t pa, vm_paddr_t *locked)
245 {
246         vm_paddr_t lockpa;
247
248         lockpa = *locked;
249         *locked = pa;
250         if (lockpa) {
251                 PA_LOCK_ASSERT(lockpa, MA_OWNED);
252                 if (PA_LOCKPTR(pa) == PA_LOCKPTR(lockpa))
253                         return (0);
254                 PA_UNLOCK(lockpa);
255         }
256         if (PA_TRYLOCK(pa))
257                 return (0);
258         PMAP_UNLOCK(pmap);
259         atomic_add_int(&pa_tryrelock_restart, 1);
260         PA_LOCK(pa);
261         PMAP_LOCK(pmap);
262         return (EAGAIN);
263 }
264
265 /*
266  *      vm_set_page_size:
267  *
268  *      Sets the page size, perhaps based upon the memory
269  *      size.  Must be called before any use of page-size
270  *      dependent functions.
271  */
272 void
273 vm_set_page_size(void)
274 {
275         if (vm_cnt.v_page_size == 0)
276                 vm_cnt.v_page_size = PAGE_SIZE;
277         if (((vm_cnt.v_page_size - 1) & vm_cnt.v_page_size) != 0)
278                 panic("vm_set_page_size: page size not a power of two");
279 }
280
281 /*
282  *      vm_page_blacklist_next:
283  *
284  *      Find the next entry in the provided string of blacklist
285  *      addresses.  Entries are separated by space, comma, or newline.
286  *      If an invalid integer is encountered then the rest of the
287  *      string is skipped.  Updates the list pointer to the next
288  *      character, or NULL if the string is exhausted or invalid.
289  */
290 static vm_paddr_t
291 vm_page_blacklist_next(char **list, char *end)
292 {
293         vm_paddr_t bad;
294         char *cp, *pos;
295
296         if (list == NULL || *list == NULL)
297                 return (0);
298         if (**list =='\0') {
299                 *list = NULL;
300                 return (0);
301         }
302
303         /*
304          * If there's no end pointer then the buffer is coming from
305          * the kenv and we know it's null-terminated.
306          */
307         if (end == NULL)
308                 end = *list + strlen(*list);
309
310         /* Ensure that strtoq() won't walk off the end */
311         if (*end != '\0') {
312                 if (*end == '\n' || *end == ' ' || *end  == ',')
313                         *end = '\0';
314                 else {
315                         printf("Blacklist not terminated, skipping\n");
316                         *list = NULL;
317                         return (0);
318                 }
319         }
320
321         for (pos = *list; *pos != '\0'; pos = cp) {
322                 bad = strtoq(pos, &cp, 0);
323                 if (*cp == '\0' || *cp == ' ' || *cp == ',' || *cp == '\n') {
324                         if (bad == 0) {
325                                 if (++cp < end)
326                                         continue;
327                                 else
328                                         break;
329                         }
330                 } else
331                         break;
332                 if (*cp == '\0' || ++cp >= end)
333                         *list = NULL;
334                 else
335                         *list = cp;
336                 return (trunc_page(bad));
337         }
338         printf("Garbage in RAM blacklist, skipping\n");
339         *list = NULL;
340         return (0);
341 }
342
343 bool
344 vm_page_blacklist_add(vm_paddr_t pa, bool verbose)
345 {
346         struct vm_domain *vmd;
347         vm_page_t m;
348         int ret;
349
350         m = vm_phys_paddr_to_vm_page(pa);
351         if (m == NULL)
352                 return (true); /* page does not exist, no failure */
353
354         vmd = vm_pagequeue_domain(m);
355         vm_domain_free_lock(vmd);
356         ret = vm_phys_unfree_page(m);
357         vm_domain_free_unlock(vmd);
358         if (ret) {
359                 TAILQ_INSERT_TAIL(&blacklist_head, m, listq);
360                 if (verbose)
361                         printf("Skipping page with pa 0x%jx\n", (uintmax_t)pa);
362         }
363         return (ret);
364 }
365
366 /*
367  *      vm_page_blacklist_check:
368  *
369  *      Iterate through the provided string of blacklist addresses, pulling
370  *      each entry out of the physical allocator free list and putting it
371  *      onto a list for reporting via the vm.page_blacklist sysctl.
372  */
373 static void
374 vm_page_blacklist_check(char *list, char *end)
375 {
376         vm_paddr_t pa;
377         char *next;
378
379         next = list;
380         while (next != NULL) {
381                 if ((pa = vm_page_blacklist_next(&next, end)) == 0)
382                         continue;
383                 vm_page_blacklist_add(pa, bootverbose);
384         }
385 }
386
387 /*
388  *      vm_page_blacklist_load:
389  *
390  *      Search for a special module named "ram_blacklist".  It'll be a
391  *      plain text file provided by the user via the loader directive
392  *      of the same name.
393  */
394 static void
395 vm_page_blacklist_load(char **list, char **end)
396 {
397         void *mod;
398         u_char *ptr;
399         u_int len;
400
401         mod = NULL;
402         ptr = NULL;
403
404         mod = preload_search_by_type("ram_blacklist");
405         if (mod != NULL) {
406                 ptr = preload_fetch_addr(mod);
407                 len = preload_fetch_size(mod);
408         }
409         *list = ptr;
410         if (ptr != NULL)
411                 *end = ptr + len;
412         else
413                 *end = NULL;
414         return;
415 }
416
417 static int
418 sysctl_vm_page_blacklist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
419 {
420         vm_page_t m;
421         struct sbuf sbuf;
422         int error, first;
423
424         first = 1;
425         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 0);
426         if (error != 0)
427                 return (error);
428         sbuf_new_for_sysctl(&sbuf, NULL, 128, req);
429         TAILQ_FOREACH(m, &blacklist_head, listq) {
430                 sbuf_printf(&sbuf, "%s%#jx", first ? "" : ",",
431                     (uintmax_t)m->phys_addr);
432                 first = 0;
433         }
434         error = sbuf_finish(&sbuf);
435         sbuf_delete(&sbuf);
436         return (error);
437 }
438
439 /*
440  * Initialize a dummy page for use in scans of the specified paging queue.
441  * In principle, this function only needs to set the flag PG_MARKER.
442  * Nonetheless, it write busies and initializes the hold count to one as
443  * safety precautions.
444  */
445 static void
446 vm_page_init_marker(vm_page_t marker, int queue, uint8_t aflags)
447 {
448
449         bzero(marker, sizeof(*marker));
450         marker->flags = PG_MARKER;
451         marker->aflags = aflags;
452         marker->busy_lock = VPB_SINGLE_EXCLUSIVER;
453         marker->queue = queue;
454         marker->hold_count = 1;
455 }
456
457 static void
458 vm_page_domain_init(int domain)
459 {
460         struct vm_domain *vmd;
461         struct vm_pagequeue *pq;
462         int i;
463
464         vmd = VM_DOMAIN(domain);
465         bzero(vmd, sizeof(*vmd));
466         *__DECONST(char **, &vmd->vmd_pagequeues[PQ_INACTIVE].pq_name) =
467             "vm inactive pagequeue";
468         *__DECONST(char **, &vmd->vmd_pagequeues[PQ_ACTIVE].pq_name) =
469             "vm active pagequeue";
470         *__DECONST(char **, &vmd->vmd_pagequeues[PQ_LAUNDRY].pq_name) =
471             "vm laundry pagequeue";
472         *__DECONST(char **, &vmd->vmd_pagequeues[PQ_UNSWAPPABLE].pq_name) =
473             "vm unswappable pagequeue";
474         vmd->vmd_domain = domain;
475         vmd->vmd_page_count = 0;
476         vmd->vmd_free_count = 0;
477         vmd->vmd_segs = 0;
478         vmd->vmd_oom = FALSE;
479         for (i = 0; i < PQ_COUNT; i++) {
480                 pq = &vmd->vmd_pagequeues[i];
481                 TAILQ_INIT(&pq->pq_pl);
482                 mtx_init(&pq->pq_mutex, pq->pq_name, "vm pagequeue",
483                     MTX_DEF | MTX_DUPOK);
484                 vm_page_init_marker(&vmd->vmd_markers[i], i, 0);
485         }
486         mtx_init(&vmd->vmd_free_mtx, "vm page free queue", NULL, MTX_DEF);
487         mtx_init(&vmd->vmd_pageout_mtx, "vm pageout lock", NULL, MTX_DEF);
488         snprintf(vmd->vmd_name, sizeof(vmd->vmd_name), "%d", domain);
489
490         /*
491          * inacthead is used to provide FIFO ordering for LRU-bypassing
492          * insertions.
493          */
494         vm_page_init_marker(&vmd->vmd_inacthead, PQ_INACTIVE, PGA_ENQUEUED);
495         TAILQ_INSERT_HEAD(&vmd->vmd_pagequeues[PQ_INACTIVE].pq_pl,
496             &vmd->vmd_inacthead, plinks.q);
497
498         /*
499          * The clock pages are used to implement active queue scanning without
500          * requeues.  Scans start at clock[0], which is advanced after the scan
501          * ends.  When the two clock hands meet, they are reset and scanning
502          * resumes from the head of the queue.
503          */
504         vm_page_init_marker(&vmd->vmd_clock[0], PQ_ACTIVE, PGA_ENQUEUED);
505         vm_page_init_marker(&vmd->vmd_clock[1], PQ_ACTIVE, PGA_ENQUEUED);
506         TAILQ_INSERT_HEAD(&vmd->vmd_pagequeues[PQ_ACTIVE].pq_pl,
507             &vmd->vmd_clock[0], plinks.q);
508         TAILQ_INSERT_TAIL(&vmd->vmd_pagequeues[PQ_ACTIVE].pq_pl,
509             &vmd->vmd_clock[1], plinks.q);
510 }
511
512 /*
513  * Initialize a physical page in preparation for adding it to the free
514  * lists.
515  */
516 static void
517 vm_page_init_page(vm_page_t m, vm_paddr_t pa, int segind)
518 {
519
520         m->object = NULL;
521         m->wire_count = 0;
522         m->busy_lock = VPB_UNBUSIED;
523         m->hold_count = 0;
524         m->flags = 0;
525         m->phys_addr = pa;
526         m->queue = PQ_NONE;
527         m->psind = 0;
528         m->segind = segind;
529         m->order = VM_NFREEORDER;
530         m->pool = VM_FREEPOOL_DEFAULT;
531         m->valid = m->dirty = 0;
532         pmap_page_init(m);
533 }
534
535 /*
536  *      vm_page_startup:
537  *
538  *      Initializes the resident memory module.  Allocates physical memory for
539  *      bootstrapping UMA and some data structures that are used to manage
540  *      physical pages.  Initializes these structures, and populates the free
541  *      page queues.
542  */
543 vm_offset_t
544 vm_page_startup(vm_offset_t vaddr)
545 {
546         struct vm_phys_seg *seg;
547         vm_page_t m;
548         char *list, *listend;
549         vm_offset_t mapped;
550         vm_paddr_t end, high_avail, low_avail, new_end, page_range, size;
551         vm_paddr_t biggestsize, last_pa, pa;
552         u_long pagecount;
553         int biggestone, i, segind;
554
555         biggestsize = 0;
556         biggestone = 0;
557         vaddr = round_page(vaddr);
558
559         for (i = 0; phys_avail[i + 1]; i += 2) {
560                 phys_avail[i] = round_page(phys_avail[i]);
561                 phys_avail[i + 1] = trunc_page(phys_avail[i + 1]);
562         }
563         for (i = 0; phys_avail[i + 1]; i += 2) {
564                 size = phys_avail[i + 1] - phys_avail[i];
565                 if (size > biggestsize) {
566                         biggestone = i;
567                         biggestsize = size;
568                 }
569         }
570
571         end = phys_avail[biggestone+1];
572
573         /*
574          * Initialize the page and queue locks.
575          */
576         mtx_init(&vm_domainset_lock, "vm domainset lock", NULL, MTX_DEF);
577         for (i = 0; i < PA_LOCK_COUNT; i++)
578                 mtx_init(&pa_lock[i], "vm page", NULL, MTX_DEF);
579         for (i = 0; i < vm_ndomains; i++)
580                 vm_page_domain_init(i);
581
582         /*
583          * Allocate memory for use when boot strapping the kernel memory
584          * allocator.  Tell UMA how many zones we are going to create
585          * before going fully functional.  UMA will add its zones.
586          *
587          * VM startup zones: vmem, vmem_btag, VM OBJECT, RADIX NODE, MAP,
588          * KMAP ENTRY, MAP ENTRY, VMSPACE.
589          */
590         boot_pages = uma_startup_count(8);
591
592 #ifndef UMA_MD_SMALL_ALLOC
593         /* vmem_startup() calls uma_prealloc(). */
594         boot_pages += vmem_startup_count();
595         /* vm_map_startup() calls uma_prealloc(). */
596         boot_pages += howmany(MAX_KMAP,
597             UMA_SLAB_SPACE / sizeof(struct vm_map));
598
599         /*
600          * Before going fully functional kmem_init() does allocation
601          * from "KMAP ENTRY" and vmem_create() does allocation from "vmem".
602          */
603         boot_pages += 2;
604 #endif
605         /*
606          * CTFLAG_RDTUN doesn't work during the early boot process, so we must
607          * manually fetch the value.
608          */
609         TUNABLE_INT_FETCH("vm.boot_pages", &boot_pages);
610         new_end = end - (boot_pages * UMA_SLAB_SIZE);
611         new_end = trunc_page(new_end);
612         mapped = pmap_map(&vaddr, new_end, end,
613             VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
614         bzero((void *)mapped, end - new_end);
615         uma_startup((void *)mapped, boot_pages);
616
617 #ifdef WITNESS
618         end = new_end;
619         new_end = end - round_page(witness_startup_count());
620         mapped = pmap_map(&vaddr, new_end, end,
621             VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
622         bzero((void *)mapped, end - new_end);
623         witness_startup((void *)mapped);
624 #endif
625
626 #if defined(__aarch64__) || defined(__amd64__) || defined(__arm__) || \
627     defined(__i386__) || defined(__mips__)
628         /*
629          * Allocate a bitmap to indicate that a random physical page
630          * needs to be included in a minidump.
631          *
632          * The amd64 port needs this to indicate which direct map pages
633          * need to be dumped, via calls to dump_add_page()/dump_drop_page().
634          *
635          * However, i386 still needs this workspace internally within the
636          * minidump code.  In theory, they are not needed on i386, but are
637          * included should the sf_buf code decide to use them.
638          */
639         last_pa = 0;
640         for (i = 0; dump_avail[i + 1] != 0; i += 2)
641                 if (dump_avail[i + 1] > last_pa)
642                         last_pa = dump_avail[i + 1];
643         page_range = last_pa / PAGE_SIZE;
644         vm_page_dump_size = round_page(roundup2(page_range, NBBY) / NBBY);
645         new_end -= vm_page_dump_size;
646         vm_page_dump = (void *)(uintptr_t)pmap_map(&vaddr, new_end,
647             new_end + vm_page_dump_size, VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
648         bzero((void *)vm_page_dump, vm_page_dump_size);
649 #else
650         (void)last_pa;
651 #endif
652 #if defined(__aarch64__) || defined(__amd64__) || defined(__mips__)
653         /*
654          * Include the UMA bootstrap pages and vm_page_dump in a crash dump.
655          * When pmap_map() uses the direct map, they are not automatically 
656          * included.
657          */
658         for (pa = new_end; pa < end; pa += PAGE_SIZE)
659                 dump_add_page(pa);
660 #endif
661         phys_avail[biggestone + 1] = new_end;
662 #ifdef __amd64__
663         /*
664          * Request that the physical pages underlying the message buffer be
665          * included in a crash dump.  Since the message buffer is accessed
666          * through the direct map, they are not automatically included.
667          */
668         pa = DMAP_TO_PHYS((vm_offset_t)msgbufp->msg_ptr);
669         last_pa = pa + round_page(msgbufsize);
670         while (pa < last_pa) {
671                 dump_add_page(pa);
672                 pa += PAGE_SIZE;
673         }
674 #endif
675         /*
676          * Compute the number of pages of memory that will be available for
677          * use, taking into account the overhead of a page structure per page.
678          * In other words, solve
679          *      "available physical memory" - round_page(page_range *
680          *          sizeof(struct vm_page)) = page_range * PAGE_SIZE 
681          * for page_range.  
682          */
683         low_avail = phys_avail[0];
684         high_avail = phys_avail[1];
685         for (i = 0; i < vm_phys_nsegs; i++) {
686                 if (vm_phys_segs[i].start < low_avail)
687                         low_avail = vm_phys_segs[i].start;
688                 if (vm_phys_segs[i].end > high_avail)
689                         high_avail = vm_phys_segs[i].end;
690         }
691         /* Skip the first chunk.  It is already accounted for. */
692         for (i = 2; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2) {
693                 if (phys_avail[i] < low_avail)
694                         low_avail = phys_avail[i];
695                 if (phys_avail[i + 1] > high_avail)
696                         high_avail = phys_avail[i + 1];
697         }
698         first_page = low_avail / PAGE_SIZE;
699 #ifdef VM_PHYSSEG_SPARSE
700         size = 0;
701         for (i = 0; i < vm_phys_nsegs; i++)
702                 size += vm_phys_segs[i].end - vm_phys_segs[i].start;
703         for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2)
704                 size += phys_avail[i + 1] - phys_avail[i];
705 #elif defined(VM_PHYSSEG_DENSE)
706         size = high_avail - low_avail;
707 #else
708 #error "Either VM_PHYSSEG_DENSE or VM_PHYSSEG_SPARSE must be defined."
709 #endif
710
711 #ifdef VM_PHYSSEG_DENSE
712         /*
713          * In the VM_PHYSSEG_DENSE case, the number of pages can account for
714          * the overhead of a page structure per page only if vm_page_array is
715          * allocated from the last physical memory chunk.  Otherwise, we must
716          * allocate page structures representing the physical memory
717          * underlying vm_page_array, even though they will not be used.
718          */
719         if (new_end != high_avail)
720                 page_range = size / PAGE_SIZE;
721         else
722 #endif
723         {
724                 page_range = size / (PAGE_SIZE + sizeof(struct vm_page));
725
726                 /*
727                  * If the partial bytes remaining are large enough for
728                  * a page (PAGE_SIZE) without a corresponding
729                  * 'struct vm_page', then new_end will contain an
730                  * extra page after subtracting the length of the VM
731                  * page array.  Compensate by subtracting an extra
732                  * page from new_end.
733                  */
734                 if (size % (PAGE_SIZE + sizeof(struct vm_page)) >= PAGE_SIZE) {
735                         if (new_end == high_avail)
736                                 high_avail -= PAGE_SIZE;
737                         new_end -= PAGE_SIZE;
738                 }
739         }
740         end = new_end;
741
742         /*
743          * Reserve an unmapped guard page to trap access to vm_page_array[-1].
744          * However, because this page is allocated from KVM, out-of-bounds
745          * accesses using the direct map will not be trapped.
746          */
747         vaddr += PAGE_SIZE;
748
749         /*
750          * Allocate physical memory for the page structures, and map it.
751          */
752         new_end = trunc_page(end - page_range * sizeof(struct vm_page));
753         mapped = pmap_map(&vaddr, new_end, end,
754             VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
755         vm_page_array = (vm_page_t)mapped;
756         vm_page_array_size = page_range;
757
758 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
759         /*
760          * Allocate physical memory for the reservation management system's
761          * data structures, and map it.
762          */
763         if (high_avail == end)
764                 high_avail = new_end;
765         new_end = vm_reserv_startup(&vaddr, new_end, high_avail);
766 #endif
767 #if defined(__aarch64__) || defined(__amd64__) || defined(__mips__)
768         /*
769          * Include vm_page_array and vm_reserv_array in a crash dump.
770          */
771         for (pa = new_end; pa < end; pa += PAGE_SIZE)
772                 dump_add_page(pa);
773 #endif
774         phys_avail[biggestone + 1] = new_end;
775
776         /*
777          * Add physical memory segments corresponding to the available
778          * physical pages.
779          */
780         for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2)
781                 vm_phys_add_seg(phys_avail[i], phys_avail[i + 1]);
782
783         /*
784          * Initialize the physical memory allocator.
785          */
786         vm_phys_init();
787
788         /*
789          * Initialize the page structures and add every available page to the
790          * physical memory allocator's free lists.
791          */
792         vm_cnt.v_page_count = 0;
793         for (segind = 0; segind < vm_phys_nsegs; segind++) {
794                 seg = &vm_phys_segs[segind];
795                 for (m = seg->first_page, pa = seg->start; pa < seg->end;
796                     m++, pa += PAGE_SIZE)
797                         vm_page_init_page(m, pa, segind);
798
799                 /*
800                  * Add the segment to the free lists only if it is covered by
801                  * one of the ranges in phys_avail.  Because we've added the
802                  * ranges to the vm_phys_segs array, we can assume that each
803                  * segment is either entirely contained in one of the ranges,
804                  * or doesn't overlap any of them.
805                  */
806                 for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2) {
807                         struct vm_domain *vmd;
808
809                         if (seg->start < phys_avail[i] ||
810                             seg->end > phys_avail[i + 1])
811                                 continue;
812
813                         m = seg->first_page;
814                         pagecount = (u_long)atop(seg->end - seg->start);
815
816                         vmd = VM_DOMAIN(seg->domain);
817                         vm_domain_free_lock(vmd);
818                         vm_phys_free_contig(m, pagecount);
819                         vm_domain_free_unlock(vmd);
820                         vm_domain_freecnt_inc(vmd, pagecount);
821                         vm_cnt.v_page_count += (u_int)pagecount;
822
823                         vmd = VM_DOMAIN(seg->domain);
824                         vmd->vmd_page_count += (u_int)pagecount;
825                         vmd->vmd_segs |= 1UL << m->segind;
826                         break;
827                 }
828         }
829
830         /*
831          * Remove blacklisted pages from the physical memory allocator.
832          */
833         TAILQ_INIT(&blacklist_head);
834         vm_page_blacklist_load(&list, &listend);
835         vm_page_blacklist_check(list, listend);
836
837         list = kern_getenv("vm.blacklist");
838         vm_page_blacklist_check(list, NULL);
839
840         freeenv(list);
841 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
842         /*
843          * Initialize the reservation management system.
844          */
845         vm_reserv_init();
846 #endif
847         /*
848          * Set an initial domain policy for thread0 so that allocations
849          * can work.
850          */
851         domainset_zero();
852
853         return (vaddr);
854 }
855
856 void
857 vm_page_reference(vm_page_t m)
858 {
859
860         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
861 }
862
863 /*
864  *      vm_page_busy_downgrade:
865  *
866  *      Downgrade an exclusive busy page into a single shared busy page.
867  */
868 void
869 vm_page_busy_downgrade(vm_page_t m)
870 {
871         u_int x;
872         bool locked;
873
874         vm_page_assert_xbusied(m);
875         locked = mtx_owned(vm_page_lockptr(m));
876
877         for (;;) {
878                 x = m->busy_lock;
879                 x &= VPB_BIT_WAITERS;
880                 if (x != 0 && !locked)
881                         vm_page_lock(m);
882                 if (atomic_cmpset_rel_int(&m->busy_lock,
883                     VPB_SINGLE_EXCLUSIVER | x, VPB_SHARERS_WORD(1)))
884                         break;
885                 if (x != 0 && !locked)
886                         vm_page_unlock(m);
887         }
888         if (x != 0) {
889                 wakeup(m);
890                 if (!locked)
891                         vm_page_unlock(m);
892         }
893 }
894
895 /*
896  *      vm_page_sbusied:
897  *
898  *      Return a positive value if the page is shared busied, 0 otherwise.
899  */
900 int
901 vm_page_sbusied(vm_page_t m)
902 {
903         u_int x;
904
905         x = m->busy_lock;
906         return ((x & VPB_BIT_SHARED) != 0 && x != VPB_UNBUSIED);
907 }
908
909 /*
910  *      vm_page_sunbusy:
911  *
912  *      Shared unbusy a page.
913  */
914 void
915 vm_page_sunbusy(vm_page_t m)
916 {
917         u_int x;
918
919         vm_page_lock_assert(m, MA_NOTOWNED);
920         vm_page_assert_sbusied(m);
921
922         for (;;) {
923                 x = m->busy_lock;
924                 if (VPB_SHARERS(x) > 1) {
925                         if (atomic_cmpset_int(&m->busy_lock, x,
926                             x - VPB_ONE_SHARER))
927                                 break;
928                         continue;
929                 }
930                 if ((x & VPB_BIT_WAITERS) == 0) {
931                         KASSERT(x == VPB_SHARERS_WORD(1),
932                             ("vm_page_sunbusy: invalid lock state"));
933                         if (atomic_cmpset_int(&m->busy_lock,
934                             VPB_SHARERS_WORD(1), VPB_UNBUSIED))
935                                 break;
936                         continue;
937                 }
938                 KASSERT(x == (VPB_SHARERS_WORD(1) | VPB_BIT_WAITERS),
939                     ("vm_page_sunbusy: invalid lock state for waiters"));
940
941                 vm_page_lock(m);
942                 if (!atomic_cmpset_int(&m->busy_lock, x, VPB_UNBUSIED)) {
943                         vm_page_unlock(m);
944                         continue;
945                 }
946                 wakeup(m);
947                 vm_page_unlock(m);
948                 break;
949         }
950 }
951
952 /*
953  *      vm_page_busy_sleep:
954  *
955  *      Sleep and release the page lock, using the page pointer as wchan.
956  *      This is used to implement the hard-path of busying mechanism.
957  *
958  *      The given page must be locked.
959  *
960  *      If nonshared is true, sleep only if the page is xbusy.
961  */
962 void
963 vm_page_busy_sleep(vm_page_t m, const char *wmesg, bool nonshared)
964 {
965         u_int x;
966
967         vm_page_assert_locked(m);
968
969         x = m->busy_lock;
970         if (x == VPB_UNBUSIED || (nonshared && (x & VPB_BIT_SHARED) != 0) ||
971             ((x & VPB_BIT_WAITERS) == 0 &&
972             !atomic_cmpset_int(&m->busy_lock, x, x | VPB_BIT_WAITERS))) {
973                 vm_page_unlock(m);
974                 return;
975         }
976         msleep(m, vm_page_lockptr(m), PVM | PDROP, wmesg, 0);
977 }
978
979 /*
980  *      vm_page_trysbusy:
981  *
982  *      Try to shared busy a page.
983  *      If the operation succeeds 1 is returned otherwise 0.
984  *      The operation never sleeps.
985  */
986 int
987 vm_page_trysbusy(vm_page_t m)
988 {
989         u_int x;
990
991         for (;;) {
992                 x = m->busy_lock;
993                 if ((x & VPB_BIT_SHARED) == 0)
994                         return (0);
995                 if (atomic_cmpset_acq_int(&m->busy_lock, x, x + VPB_ONE_SHARER))
996                         return (1);
997         }
998 }
999
1000 static void
1001 vm_page_xunbusy_locked(vm_page_t m)
1002 {
1003
1004         vm_page_assert_xbusied(m);
1005         vm_page_assert_locked(m);
1006
1007         atomic_store_rel_int(&m->busy_lock, VPB_UNBUSIED);
1008         /* There is a waiter, do wakeup() instead of vm_page_flash(). */
1009         wakeup(m);
1010 }
1011
1012 void
1013 vm_page_xunbusy_maybelocked(vm_page_t m)
1014 {
1015         bool lockacq;
1016
1017         vm_page_assert_xbusied(m);
1018
1019         /*
1020          * Fast path for unbusy.  If it succeeds, we know that there
1021          * are no waiters, so we do not need a wakeup.
1022          */
1023         if (atomic_cmpset_rel_int(&m->busy_lock, VPB_SINGLE_EXCLUSIVER,
1024             VPB_UNBUSIED))
1025                 return;
1026
1027         lockacq = !mtx_owned(vm_page_lockptr(m));
1028         if (lockacq)
1029                 vm_page_lock(m);
1030         vm_page_xunbusy_locked(m);
1031         if (lockacq)
1032                 vm_page_unlock(m);
1033 }
1034
1035 /*
1036  *      vm_page_xunbusy_hard:
1037  *
1038  *      Called after the first try the exclusive unbusy of a page failed.
1039  *      It is assumed that the waiters bit is on.
1040  */
1041 void
1042 vm_page_xunbusy_hard(vm_page_t m)
1043 {
1044
1045         vm_page_assert_xbusied(m);
1046
1047         vm_page_lock(m);
1048         vm_page_xunbusy_locked(m);
1049         vm_page_unlock(m);
1050 }
1051
1052 /*
1053  *      vm_page_flash:
1054  *
1055  *      Wakeup anyone waiting for the page.
1056  *      The ownership bits do not change.
1057  *
1058  *      The given page must be locked.
1059  */
1060 void
1061 vm_page_flash(vm_page_t m)
1062 {
1063         u_int x;
1064
1065         vm_page_lock_assert(m, MA_OWNED);
1066
1067         for (;;) {
1068                 x = m->busy_lock;
1069                 if ((x & VPB_BIT_WAITERS) == 0)
1070                         return;
1071                 if (atomic_cmpset_int(&m->busy_lock, x,
1072                     x & (~VPB_BIT_WAITERS)))
1073                         break;
1074         }
1075         wakeup(m);
1076 }
1077
1078 /*
1079  * Avoid releasing and reacquiring the same page lock.
1080  */
1081 void
1082 vm_page_change_lock(vm_page_t m, struct mtx **mtx)
1083 {
1084         struct mtx *mtx1;
1085
1086         mtx1 = vm_page_lockptr(m);
1087         if (*mtx == mtx1)
1088                 return;
1089         if (*mtx != NULL)
1090                 mtx_unlock(*mtx);
1091         *mtx = mtx1;
1092         mtx_lock(mtx1);
1093 }
1094
1095 /*
1096  * Keep page from being freed by the page daemon
1097  * much of the same effect as wiring, except much lower
1098  * overhead and should be used only for *very* temporary
1099  * holding ("wiring").
1100  */
1101 void
1102 vm_page_hold(vm_page_t mem)
1103 {
1104
1105         vm_page_lock_assert(mem, MA_OWNED);
1106         mem->hold_count++;
1107 }
1108
1109 void
1110 vm_page_unhold(vm_page_t mem)
1111 {
1112
1113         vm_page_lock_assert(mem, MA_OWNED);
1114         KASSERT(mem->hold_count >= 1, ("vm_page_unhold: hold count < 0!!!"));
1115         --mem->hold_count;
1116         if (mem->hold_count == 0 && (mem->flags & PG_UNHOLDFREE) != 0)
1117                 vm_page_free_toq(mem);
1118 }
1119
1120 /*
1121  *      vm_page_unhold_pages:
1122  *
1123  *      Unhold each of the pages that is referenced by the given array.
1124  */
1125 void
1126 vm_page_unhold_pages(vm_page_t *ma, int count)
1127 {
1128         struct mtx *mtx;
1129
1130         mtx = NULL;
1131         for (; count != 0; count--) {
1132                 vm_page_change_lock(*ma, &mtx);
1133                 vm_page_unhold(*ma);
1134                 ma++;
1135         }
1136         if (mtx != NULL)
1137                 mtx_unlock(mtx);
1138 }
1139
1140 vm_page_t
1141 PHYS_TO_VM_PAGE(vm_paddr_t pa)
1142 {
1143         vm_page_t m;
1144
1145 #ifdef VM_PHYSSEG_SPARSE
1146         m = vm_phys_paddr_to_vm_page(pa);
1147         if (m == NULL)
1148                 m = vm_phys_fictitious_to_vm_page(pa);
1149         return (m);
1150 #elif defined(VM_PHYSSEG_DENSE)
1151         long pi;
1152
1153         pi = atop(pa);
1154         if (pi >= first_page && (pi - first_page) < vm_page_array_size) {
1155                 m = &vm_page_array[pi - first_page];
1156                 return (m);
1157         }
1158         return (vm_phys_fictitious_to_vm_page(pa));
1159 #else
1160 #error "Either VM_PHYSSEG_DENSE or VM_PHYSSEG_SPARSE must be defined."
1161 #endif
1162 }
1163
1164 /*
1165  *      vm_page_getfake:
1166  *
1167  *      Create a fictitious page with the specified physical address and
1168  *      memory attribute.  The memory attribute is the only the machine-
1169  *      dependent aspect of a fictitious page that must be initialized.
1170  */
1171 vm_page_t
1172 vm_page_getfake(vm_paddr_t paddr, vm_memattr_t memattr)
1173 {
1174         vm_page_t m;
1175
1176         m = uma_zalloc(fakepg_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1177         vm_page_initfake(m, paddr, memattr);
1178         return (m);
1179 }
1180
1181 void
1182 vm_page_initfake(vm_page_t m, vm_paddr_t paddr, vm_memattr_t memattr)
1183 {
1184
1185         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0) {
1186                 /*
1187                  * The page's memattr might have changed since the
1188                  * previous initialization.  Update the pmap to the
1189                  * new memattr.
1190                  */
1191                 goto memattr;
1192         }
1193         m->phys_addr = paddr;
1194         m->queue = PQ_NONE;
1195         /* Fictitious pages don't use "segind". */
1196         m->flags = PG_FICTITIOUS;
1197         /* Fictitious pages don't use "order" or "pool". */
1198         m->oflags = VPO_UNMANAGED;
1199         m->busy_lock = VPB_SINGLE_EXCLUSIVER;
1200         m->wire_count = 1;
1201         pmap_page_init(m);
1202 memattr:
1203         pmap_page_set_memattr(m, memattr);
1204 }
1205
1206 /*
1207  *      vm_page_putfake:
1208  *
1209  *      Release a fictitious page.
1210  */
1211 void
1212 vm_page_putfake(vm_page_t m)
1213 {
1214
1215         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0, ("managed %p", m));
1216         KASSERT((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0,
1217             ("vm_page_putfake: bad page %p", m));
1218         uma_zfree(fakepg_zone, m);
1219 }
1220
1221 /*
1222  *      vm_page_updatefake:
1223  *
1224  *      Update the given fictitious page to the specified physical address and
1225  *      memory attribute.
1226  */
1227 void
1228 vm_page_updatefake(vm_page_t m, vm_paddr_t paddr, vm_memattr_t memattr)
1229 {
1230
1231         KASSERT((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0,
1232             ("vm_page_updatefake: bad page %p", m));
1233         m->phys_addr = paddr;
1234         pmap_page_set_memattr(m, memattr);
1235 }
1236
1237 /*
1238  *      vm_page_free:
1239  *
1240  *      Free a page.
1241  */
1242 void
1243 vm_page_free(vm_page_t m)
1244 {
1245
1246         m->flags &= ~PG_ZERO;
1247         vm_page_free_toq(m);
1248 }
1249
1250 /*
1251  *      vm_page_free_zero:
1252  *
1253  *      Free a page to the zerod-pages queue
1254  */
1255 void
1256 vm_page_free_zero(vm_page_t m)
1257 {
1258
1259         m->flags |= PG_ZERO;
1260         vm_page_free_toq(m);
1261 }
1262
1263 /*
1264  * Unbusy and handle the page queueing for a page from a getpages request that
1265  * was optionally read ahead or behind.
1266  */
1267 void
1268 vm_page_readahead_finish(vm_page_t m)
1269 {
1270
1271         /* We shouldn't put invalid pages on queues. */
1272         KASSERT(m->valid != 0, ("%s: %p is invalid", __func__, m));
1273
1274         /*
1275          * Since the page is not the actually needed one, whether it should
1276          * be activated or deactivated is not obvious.  Empirical results
1277          * have shown that deactivating the page is usually the best choice,
1278          * unless the page is wanted by another thread.
1279          */
1280         vm_page_lock(m);
1281         if ((m->busy_lock & VPB_BIT_WAITERS) != 0)
1282                 vm_page_activate(m);
1283         else
1284                 vm_page_deactivate(m);
1285         vm_page_unlock(m);
1286         vm_page_xunbusy(m);
1287 }
1288
1289 /*
1290  *      vm_page_sleep_if_busy:
1291  *
1292  *      Sleep and release the page queues lock if the page is busied.
1293  *      Returns TRUE if the thread slept.
1294  *
1295  *      The given page must be unlocked and object containing it must
1296  *      be locked.
1297  */
1298 int
1299 vm_page_sleep_if_busy(vm_page_t m, const char *msg)
1300 {
1301         vm_object_t obj;
1302
1303         vm_page_lock_assert(m, MA_NOTOWNED);
1304         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
1305
1306         if (vm_page_busied(m)) {
1307                 /*
1308                  * The page-specific object must be cached because page
1309                  * identity can change during the sleep, causing the
1310                  * re-lock of a different object.
1311                  * It is assumed that a reference to the object is already
1312                  * held by the callers.
1313                  */
1314                 obj = m->object;
1315                 vm_page_lock(m);
1316                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
1317                 vm_page_busy_sleep(m, msg, false);
1318                 VM_OBJECT_WLOCK(obj);
1319                 return (TRUE);
1320         }
1321         return (FALSE);
1322 }
1323
1324 /*
1325  *      vm_page_dirty_KBI:              [ internal use only ]
1326  *
1327  *      Set all bits in the page's dirty field.
1328  *
1329  *      The object containing the specified page must be locked if the
1330  *      call is made from the machine-independent layer.
1331  *
1332  *      See vm_page_clear_dirty_mask().
1333  *
1334  *      This function should only be called by vm_page_dirty().
1335  */
1336 void
1337 vm_page_dirty_KBI(vm_page_t m)
1338 {
1339
1340         /* Refer to this operation by its public name. */
1341         KASSERT(m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL,
1342             ("vm_page_dirty: page is invalid!"));
1343         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
1344 }
1345
1346 /*
1347  *      vm_page_insert:         [ internal use only ]
1348  *
1349  *      Inserts the given mem entry into the object and object list.
1350  *
1351  *      The object must be locked.
1352  */
1353 int
1354 vm_page_insert(vm_page_t m, vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1355 {
1356         vm_page_t mpred;
1357
1358         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1359         mpred = vm_radix_lookup_le(&object->rtree, pindex);
1360         return (vm_page_insert_after(m, object, pindex, mpred));
1361 }
1362
1363 /*
1364  *      vm_page_insert_after:
1365  *
1366  *      Inserts the page "m" into the specified object at offset "pindex".
1367  *
1368  *      The page "mpred" must immediately precede the offset "pindex" within
1369  *      the specified object.
1370  *
1371  *      The object must be locked.
1372  */
1373 static int
1374 vm_page_insert_after(vm_page_t m, vm_object_t object, vm_pindex_t pindex,
1375     vm_page_t mpred)
1376 {
1377         vm_page_t msucc;
1378
1379         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1380         KASSERT(m->object == NULL,
1381             ("vm_page_insert_after: page already inserted"));
1382         if (mpred != NULL) {
1383                 KASSERT(mpred->object == object,
1384                     ("vm_page_insert_after: object doesn't contain mpred"));
1385                 KASSERT(mpred->pindex < pindex,
1386                     ("vm_page_insert_after: mpred doesn't precede pindex"));
1387                 msucc = TAILQ_NEXT(mpred, listq);
1388         } else
1389                 msucc = TAILQ_FIRST(&object->memq);
1390         if (msucc != NULL)
1391                 KASSERT(msucc->pindex > pindex,
1392                     ("vm_page_insert_after: msucc doesn't succeed pindex"));
1393
1394         /*
1395          * Record the object/offset pair in this page
1396          */
1397         m->object = object;
1398         m->pindex = pindex;
1399
1400         /*
1401          * Now link into the object's ordered list of backed pages.
1402          */
1403         if (vm_radix_insert(&object->rtree, m)) {
1404                 m->object = NULL;
1405                 m->pindex = 0;
1406                 return (1);
1407         }
1408         vm_page_insert_radixdone(m, object, mpred);
1409         return (0);
1410 }
1411
1412 /*
1413  *      vm_page_insert_radixdone:
1414  *
1415  *      Complete page "m" insertion into the specified object after the
1416  *      radix trie hooking.
1417  *
1418  *      The page "mpred" must precede the offset "m->pindex" within the
1419  *      specified object.
1420  *
1421  *      The object must be locked.
1422  */
1423 static void
1424 vm_page_insert_radixdone(vm_page_t m, vm_object_t object, vm_page_t mpred)
1425 {
1426
1427         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1428         KASSERT(object != NULL && m->object == object,
1429             ("vm_page_insert_radixdone: page %p has inconsistent object", m));
1430         if (mpred != NULL) {
1431                 KASSERT(mpred->object == object,
1432                     ("vm_page_insert_after: object doesn't contain mpred"));
1433                 KASSERT(mpred->pindex < m->pindex,
1434                     ("vm_page_insert_after: mpred doesn't precede pindex"));
1435         }
1436
1437         if (mpred != NULL)
1438                 TAILQ_INSERT_AFTER(&object->memq, mpred, m, listq);
1439         else
1440                 TAILQ_INSERT_HEAD(&object->memq, m, listq);
1441
1442         /*
1443          * Show that the object has one more resident page.
1444          */
1445         object->resident_page_count++;
1446
1447         /*
1448          * Hold the vnode until the last page is released.
1449          */
1450         if (object->resident_page_count == 1 && object->type == OBJT_VNODE)
1451                 vhold(object->handle);
1452
1453         /*
1454          * Since we are inserting a new and possibly dirty page,
1455          * update the object's OBJ_MIGHTBEDIRTY flag.
1456          */
1457         if (pmap_page_is_write_mapped(m))
1458                 vm_object_set_writeable_dirty(object);
1459 }
1460
1461 /*
1462  *      vm_page_remove:
1463  *
1464  *      Removes the specified page from its containing object, but does not
1465  *      invalidate any backing storage.
1466  *
1467  *      The object must be locked.  The page must be locked if it is managed.
1468  */
1469 void
1470 vm_page_remove(vm_page_t m)
1471 {
1472         vm_object_t object;
1473         vm_page_t mrem;
1474
1475         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
1476                 vm_page_assert_locked(m);
1477         if ((object = m->object) == NULL)
1478                 return;
1479         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1480         if (vm_page_xbusied(m))
1481                 vm_page_xunbusy_maybelocked(m);
1482         mrem = vm_radix_remove(&object->rtree, m->pindex);
1483         KASSERT(mrem == m, ("removed page %p, expected page %p", mrem, m));
1484
1485         /*
1486          * Now remove from the object's list of backed pages.
1487          */
1488         TAILQ_REMOVE(&object->memq, m, listq);
1489
1490         /*
1491          * And show that the object has one fewer resident page.
1492          */
1493         object->resident_page_count--;
1494
1495         /*
1496          * The vnode may now be recycled.
1497          */
1498         if (object->resident_page_count == 0 && object->type == OBJT_VNODE)
1499                 vdrop(object->handle);
1500
1501         m->object = NULL;
1502 }
1503
1504 /*
1505  *      vm_page_lookup:
1506  *
1507  *      Returns the page associated with the object/offset
1508  *      pair specified; if none is found, NULL is returned.
1509  *
1510  *      The object must be locked.
1511  */
1512 vm_page_t
1513 vm_page_lookup(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1514 {
1515
1516         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
1517         return (vm_radix_lookup(&object->rtree, pindex));
1518 }
1519
1520 /*
1521  *      vm_page_find_least:
1522  *
1523  *      Returns the page associated with the object with least pindex
1524  *      greater than or equal to the parameter pindex, or NULL.
1525  *
1526  *      The object must be locked.
1527  */
1528 vm_page_t
1529 vm_page_find_least(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1530 {
1531         vm_page_t m;
1532
1533         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
1534         if ((m = TAILQ_FIRST(&object->memq)) != NULL && m->pindex < pindex)
1535                 m = vm_radix_lookup_ge(&object->rtree, pindex);
1536         return (m);
1537 }
1538
1539 /*
1540  * Returns the given page's successor (by pindex) within the object if it is
1541  * resident; if none is found, NULL is returned.
1542  *
1543  * The object must be locked.
1544  */
1545 vm_page_t
1546 vm_page_next(vm_page_t m)
1547 {
1548         vm_page_t next;
1549
1550         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m->object);
1551         if ((next = TAILQ_NEXT(m, listq)) != NULL) {
1552                 MPASS(next->object == m->object);
1553                 if (next->pindex != m->pindex + 1)
1554                         next = NULL;
1555         }
1556         return (next);
1557 }
1558
1559 /*
1560  * Returns the given page's predecessor (by pindex) within the object if it is
1561  * resident; if none is found, NULL is returned.
1562  *
1563  * The object must be locked.
1564  */
1565 vm_page_t
1566 vm_page_prev(vm_page_t m)
1567 {
1568         vm_page_t prev;
1569
1570         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m->object);
1571         if ((prev = TAILQ_PREV(m, pglist, listq)) != NULL) {
1572                 MPASS(prev->object == m->object);
1573                 if (prev->pindex != m->pindex - 1)
1574                         prev = NULL;
1575         }
1576         return (prev);
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Uses the page mnew as a replacement for an existing page at index
1581  * pindex which must be already present in the object.
1582  *
1583  * The existing page must not be on a paging queue.
1584  */
1585 vm_page_t
1586 vm_page_replace(vm_page_t mnew, vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1587 {
1588         vm_page_t mold;
1589
1590         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1591         KASSERT(mnew->object == NULL,
1592             ("vm_page_replace: page %p already in object", mnew));
1593         KASSERT(mnew->queue == PQ_NONE,
1594             ("vm_page_replace: new page %p is on a paging queue", mnew));
1595
1596         /*
1597          * This function mostly follows vm_page_insert() and
1598          * vm_page_remove() without the radix, object count and vnode
1599          * dance.  Double check such functions for more comments.
1600          */
1601
1602         mnew->object = object;
1603         mnew->pindex = pindex;
1604         mold = vm_radix_replace(&object->rtree, mnew);
1605         KASSERT(mold->queue == PQ_NONE,
1606             ("vm_page_replace: old page %p is on a paging queue", mold));
1607
1608         /* Keep the resident page list in sorted order. */
1609         TAILQ_INSERT_AFTER(&object->memq, mold, mnew, listq);
1610         TAILQ_REMOVE(&object->memq, mold, listq);
1611
1612         mold->object = NULL;
1613         vm_page_xunbusy_maybelocked(mold);
1614
1615         /*
1616          * The object's resident_page_count does not change because we have
1617          * swapped one page for another, but OBJ_MIGHTBEDIRTY.
1618          */
1619         if (pmap_page_is_write_mapped(mnew))
1620                 vm_object_set_writeable_dirty(object);
1621         return (mold);
1622 }
1623
1624 /*
1625  *      vm_page_rename:
1626  *
1627  *      Move the given memory entry from its
1628  *      current object to the specified target object/offset.
1629  *
1630  *      Note: swap associated with the page must be invalidated by the move.  We
1631  *            have to do this for several reasons:  (1) we aren't freeing the
1632  *            page, (2) we are dirtying the page, (3) the VM system is probably
1633  *            moving the page from object A to B, and will then later move
1634  *            the backing store from A to B and we can't have a conflict.
1635  *
1636  *      Note: we *always* dirty the page.  It is necessary both for the
1637  *            fact that we moved it, and because we may be invalidating
1638  *            swap.
1639  *
1640  *      The objects must be locked.
1641  */
1642 int
1643 vm_page_rename(vm_page_t m, vm_object_t new_object, vm_pindex_t new_pindex)
1644 {
1645         vm_page_t mpred;
1646         vm_pindex_t opidx;
1647
1648         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(new_object);
1649
1650         mpred = vm_radix_lookup_le(&new_object->rtree, new_pindex);
1651         KASSERT(mpred == NULL || mpred->pindex != new_pindex,
1652             ("vm_page_rename: pindex already renamed"));
1653
1654         /*
1655          * Create a custom version of vm_page_insert() which does not depend
1656          * by m_prev and can cheat on the implementation aspects of the
1657          * function.
1658          */
1659         opidx = m->pindex;
1660         m->pindex = new_pindex;
1661         if (vm_radix_insert(&new_object->rtree, m)) {
1662                 m->pindex = opidx;
1663                 return (1);
1664         }
1665
1666         /*
1667          * The operation cannot fail anymore.  The removal must happen before
1668          * the listq iterator is tainted.
1669          */
1670         m->pindex = opidx;
1671         vm_page_lock(m);
1672         vm_page_remove(m);
1673
1674         /* Return back to the new pindex to complete vm_page_insert(). */
1675         m->pindex = new_pindex;
1676         m->object = new_object;
1677         vm_page_unlock(m);
1678         vm_page_insert_radixdone(m, new_object, mpred);
1679         vm_page_dirty(m);
1680         return (0);
1681 }
1682
1683 /*
1684  *      vm_page_alloc:
1685  *
1686  *      Allocate and return a page that is associated with the specified
1687  *      object and offset pair.  By default, this page is exclusive busied.
1688  *
1689  *      The caller must always specify an allocation class.
1690  *
1691  *      allocation classes:
1692  *      VM_ALLOC_NORMAL         normal process request
1693  *      VM_ALLOC_SYSTEM         system *really* needs a page
1694  *      VM_ALLOC_INTERRUPT      interrupt time request
1695  *
1696  *      optional allocation flags:
1697  *      VM_ALLOC_COUNT(number)  the number of additional pages that the caller
1698  *                              intends to allocate
1699  *      VM_ALLOC_NOBUSY         do not exclusive busy the page
1700  *      VM_ALLOC_NODUMP         do not include the page in a kernel core dump
1701  *      VM_ALLOC_NOOBJ          page is not associated with an object and
1702  *                              should not be exclusive busy
1703  *      VM_ALLOC_SBUSY          shared busy the allocated page
1704  *      VM_ALLOC_WIRED          wire the allocated page
1705  *      VM_ALLOC_ZERO           prefer a zeroed page
1706  */
1707 vm_page_t
1708 vm_page_alloc(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int req)
1709 {
1710
1711         return (vm_page_alloc_after(object, pindex, req, object != NULL ?
1712             vm_radix_lookup_le(&object->rtree, pindex) : NULL));
1713 }
1714
1715 vm_page_t
1716 vm_page_alloc_domain(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int domain,
1717     int req)
1718 {
1719
1720         return (vm_page_alloc_domain_after(object, pindex, domain, req,
1721             object != NULL ? vm_radix_lookup_le(&object->rtree, pindex) :
1722             NULL));
1723 }
1724
1725 /*
1726  * Allocate a page in the specified object with the given page index.  To
1727  * optimize insertion of the page into the object, the caller must also specifiy
1728  * the resident page in the object with largest index smaller than the given
1729  * page index, or NULL if no such page exists.
1730  */
1731 vm_page_t
1732 vm_page_alloc_after(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex,
1733     int req, vm_page_t mpred)
1734 {
1735         struct vm_domainset_iter di;
1736         vm_page_t m;
1737         int domain;
1738
1739         vm_domainset_iter_page_init(&di, object, pindex, &domain, &req);
1740         do {
1741                 m = vm_page_alloc_domain_after(object, pindex, domain, req,
1742                     mpred);
1743                 if (m != NULL)
1744                         break;
1745         } while (vm_domainset_iter_page(&di, &domain, &req) == 0);
1746
1747         return (m);
1748 }
1749
1750 /*
1751  * Returns true if the number of free pages exceeds the minimum
1752  * for the request class and false otherwise.
1753  */
1754 int
1755 vm_domain_allocate(struct vm_domain *vmd, int req, int npages)
1756 {
1757         u_int limit, old, new;
1758
1759         req = req & VM_ALLOC_CLASS_MASK;
1760
1761         /*
1762          * The page daemon is allowed to dig deeper into the free page list.
1763          */
1764         if (curproc == pageproc && req != VM_ALLOC_INTERRUPT)
1765                 req = VM_ALLOC_SYSTEM;
1766         if (req == VM_ALLOC_INTERRUPT)
1767                 limit = 0;
1768         else if (req == VM_ALLOC_SYSTEM)
1769                 limit = vmd->vmd_interrupt_free_min;
1770         else
1771                 limit = vmd->vmd_free_reserved;
1772
1773         /*
1774          * Attempt to reserve the pages.  Fail if we're below the limit.
1775          */
1776         limit += npages;
1777         old = vmd->vmd_free_count;
1778         do {
1779                 if (old < limit)
1780                         return (0);
1781                 new = old - npages;
1782         } while (atomic_fcmpset_int(&vmd->vmd_free_count, &old, new) == 0);
1783
1784         /* Wake the page daemon if we've crossed the threshold. */
1785         if (vm_paging_needed(vmd, new) && !vm_paging_needed(vmd, old))
1786                 pagedaemon_wakeup(vmd->vmd_domain);
1787
1788         /* Only update bitsets on transitions. */
1789         if ((old >= vmd->vmd_free_min && new < vmd->vmd_free_min) ||
1790             (old >= vmd->vmd_free_severe && new < vmd->vmd_free_severe))
1791                 vm_domain_set(vmd);
1792
1793         return (1);
1794 }
1795
1796 vm_page_t
1797 vm_page_alloc_domain_after(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int domain,
1798     int req, vm_page_t mpred)
1799 {
1800         struct vm_domain *vmd;
1801         vm_page_t m;
1802         int flags;
1803
1804         KASSERT((object != NULL) == ((req & VM_ALLOC_NOOBJ) == 0) &&
1805             (object != NULL || (req & VM_ALLOC_SBUSY) == 0) &&
1806             ((req & (VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_SBUSY)) !=
1807             (VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_SBUSY)),
1808             ("inconsistent object(%p)/req(%x)", object, req));
1809         KASSERT(object == NULL || (req & VM_ALLOC_WAITOK) == 0,
1810             ("Can't sleep and retry object insertion."));
1811         KASSERT(mpred == NULL || mpred->pindex < pindex,
1812             ("mpred %p doesn't precede pindex 0x%jx", mpred,
1813             (uintmax_t)pindex));
1814         if (object != NULL)
1815                 VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1816
1817 again:
1818         m = NULL;
1819 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1820         /*
1821          * Can we allocate the page from a reservation?
1822          */
1823         if (vm_object_reserv(object) &&
1824             ((m = vm_reserv_extend(req, object, pindex, domain, mpred)) != NULL ||
1825             (m = vm_reserv_alloc_page(req, object, pindex, domain, mpred)) != NULL)) {
1826                 domain = vm_phys_domain(m);
1827                 vmd = VM_DOMAIN(domain);
1828                 goto found;
1829         }
1830 #endif
1831         vmd = VM_DOMAIN(domain);
1832         if (object != NULL && vmd->vmd_pgcache != NULL) {
1833                 m = uma_zalloc(vmd->vmd_pgcache, M_NOWAIT);
1834                 if (m != NULL)
1835                         goto found;
1836         }
1837         if (vm_domain_allocate(vmd, req, 1)) {
1838                 /*
1839                  * If not, allocate it from the free page queues.
1840                  */
1841                 vm_domain_free_lock(vmd);
1842                 m = vm_phys_alloc_pages(domain, object != NULL ?
1843                     VM_FREEPOOL_DEFAULT : VM_FREEPOOL_DIRECT, 0);
1844                 vm_domain_free_unlock(vmd);
1845                 if (m == NULL) {
1846                         vm_domain_freecnt_inc(vmd, 1);
1847 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1848                         if (vm_reserv_reclaim_inactive(domain))
1849                                 goto again;
1850 #endif
1851                 }
1852         }
1853         if (m == NULL) {
1854                 /*
1855                  * Not allocatable, give up.
1856                  */
1857                 if (vm_domain_alloc_fail(vmd, object, req))
1858                         goto again;
1859                 return (NULL);
1860         }
1861
1862         /*
1863          *  At this point we had better have found a good page.
1864          */
1865         KASSERT(m != NULL, ("missing page"));
1866
1867 found:
1868         vm_page_dequeue(m);
1869         vm_page_alloc_check(m);
1870
1871         /*
1872          * Initialize the page.  Only the PG_ZERO flag is inherited.
1873          */
1874         flags = 0;
1875         if ((req & VM_ALLOC_ZERO) != 0)
1876                 flags = PG_ZERO;
1877         flags &= m->flags;
1878         if ((req & VM_ALLOC_NODUMP) != 0)
1879                 flags |= PG_NODUMP;
1880         m->flags = flags;
1881         m->aflags = 0;
1882         m->oflags = object == NULL || (object->flags & OBJ_UNMANAGED) != 0 ?
1883             VPO_UNMANAGED : 0;
1884         m->busy_lock = VPB_UNBUSIED;
1885         if ((req & (VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_SBUSY)) == 0)
1886                 m->busy_lock = VPB_SINGLE_EXCLUSIVER;
1887         if ((req & VM_ALLOC_SBUSY) != 0)
1888                 m->busy_lock = VPB_SHARERS_WORD(1);
1889         if (req & VM_ALLOC_WIRED) {
1890                 /*
1891                  * The page lock is not required for wiring a page until that
1892                  * page is inserted into the object.
1893                  */
1894                 vm_wire_add(1);
1895                 m->wire_count = 1;
1896         }
1897         m->act_count = 0;
1898
1899         if (object != NULL) {
1900                 if (vm_page_insert_after(m, object, pindex, mpred)) {
1901                         if (req & VM_ALLOC_WIRED) {
1902                                 vm_wire_sub(1);
1903                                 m->wire_count = 0;
1904                         }
1905                         KASSERT(m->object == NULL, ("page %p has object", m));
1906                         m->oflags = VPO_UNMANAGED;
1907                         m->busy_lock = VPB_UNBUSIED;
1908                         /* Don't change PG_ZERO. */
1909                         vm_page_free_toq(m);
1910                         if (req & VM_ALLOC_WAITFAIL) {
1911                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1912                                 vm_radix_wait();
1913                                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
1914                         }
1915                         return (NULL);
1916                 }
1917
1918                 /* Ignore device objects; the pager sets "memattr" for them. */
1919                 if (object->memattr != VM_MEMATTR_DEFAULT &&
1920                     (object->flags & OBJ_FICTITIOUS) == 0)
1921                         pmap_page_set_memattr(m, object->memattr);
1922         } else
1923                 m->pindex = pindex;
1924
1925         return (m);
1926 }
1927
1928 /*
1929  *      vm_page_alloc_contig:
1930  *
1931  *      Allocate a contiguous set of physical pages of the given size "npages"
1932  *      from the free lists.  All of the physical pages must be at or above
1933  *      the given physical address "low" and below the given physical address
1934  *      "high".  The given value "alignment" determines the alignment of the
1935  *      first physical page in the set.  If the given value "boundary" is
1936  *      non-zero, then the set of physical pages cannot cross any physical
1937  *      address boundary that is a multiple of that value.  Both "alignment"
1938  *      and "boundary" must be a power of two.
1939  *
1940  *      If the specified memory attribute, "memattr", is VM_MEMATTR_DEFAULT,
1941  *      then the memory attribute setting for the physical pages is configured
1942  *      to the object's memory attribute setting.  Otherwise, the memory
1943  *      attribute setting for the physical pages is configured to "memattr",
1944  *      overriding the object's memory attribute setting.  However, if the
1945  *      object's memory attribute setting is not VM_MEMATTR_DEFAULT, then the
1946  *      memory attribute setting for the physical pages cannot be configured
1947  *      to VM_MEMATTR_DEFAULT.
1948  *
1949  *      The specified object may not contain fictitious pages.
1950  *
1951  *      The caller must always specify an allocation class.
1952  *
1953  *      allocation classes:
1954  *      VM_ALLOC_NORMAL         normal process request
1955  *      VM_ALLOC_SYSTEM         system *really* needs a page
1956  *      VM_ALLOC_INTERRUPT      interrupt time request
1957  *
1958  *      optional allocation flags:
1959  *      VM_ALLOC_NOBUSY         do not exclusive busy the page
1960  *      VM_ALLOC_NODUMP         do not include the page in a kernel core dump
1961  *      VM_ALLOC_NOOBJ          page is not associated with an object and
1962  *                              should not be exclusive busy
1963  *      VM_ALLOC_SBUSY          shared busy the allocated page
1964  *      VM_ALLOC_WIRED          wire the allocated page
1965  *      VM_ALLOC_ZERO           prefer a zeroed page
1966  */
1967 vm_page_t
1968 vm_page_alloc_contig(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int req,
1969     u_long npages, vm_paddr_t low, vm_paddr_t high, u_long alignment,
1970     vm_paddr_t boundary, vm_memattr_t memattr)
1971 {
1972         struct vm_domainset_iter di;
1973         vm_page_t m;
1974         int domain;
1975
1976         vm_domainset_iter_page_init(&di, object, pindex, &domain, &req);
1977         do {
1978                 m = vm_page_alloc_contig_domain(object, pindex, domain, req,
1979                     npages, low, high, alignment, boundary, memattr);
1980                 if (m != NULL)
1981                         break;
1982         } while (vm_domainset_iter_page(&di, &domain, &req) == 0);
1983
1984         return (m);
1985 }
1986
1987 vm_page_t
1988 vm_page_alloc_contig_domain(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int domain,
1989     int req, u_long npages, vm_paddr_t low, vm_paddr_t high, u_long alignment,
1990     vm_paddr_t boundary, vm_memattr_t memattr)
1991 {
1992         struct vm_domain *vmd;
1993         vm_page_t m, m_ret, mpred;
1994         u_int busy_lock, flags, oflags;
1995
1996         mpred = NULL;   /* XXX: pacify gcc */
1997         KASSERT((object != NULL) == ((req & VM_ALLOC_NOOBJ) == 0) &&
1998             (object != NULL || (req & VM_ALLOC_SBUSY) == 0) &&
1999             ((req & (VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_SBUSY)) !=
2000             (VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_SBUSY)),
2001             ("vm_page_alloc_contig: inconsistent object(%p)/req(%x)", object,
2002             req));
2003         KASSERT(object == NULL || (req & VM_ALLOC_WAITOK) == 0,
2004             ("Can't sleep and retry object insertion."));
2005         if (object != NULL) {
2006                 VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
2007                 KASSERT((object->flags & OBJ_FICTITIOUS) == 0,
2008                     ("vm_page_alloc_contig: object %p has fictitious pages",
2009                     object));
2010         }
2011         KASSERT(npages > 0, ("vm_page_alloc_contig: npages is zero"));
2012
2013         if (object != NULL) {
2014                 mpred = vm_radix_lookup_le(&object->rtree, pindex);
2015                 KASSERT(mpred == NULL || mpred->pindex != pindex,
2016                     ("vm_page_alloc_contig: pindex already allocated"));
2017         }
2018
2019         /*
2020          * Can we allocate the pages without the number of free pages falling
2021          * below the lower bound for the allocation class?
2022          */
2023 again:
2024 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
2025         /*
2026          * Can we allocate the pages from a reservation?
2027          */
2028         if (vm_object_reserv(object) &&
2029             ((m_ret = vm_reserv_extend_contig(req, object, pindex, domain,
2030             npages, low, high, alignment, boundary, mpred)) != NULL ||
2031             (m_ret = vm_reserv_alloc_contig(req, object, pindex, domain,
2032             npages, low, high, alignment, boundary, mpred)) != NULL)) {
2033                 domain = vm_phys_domain(m_ret);
2034                 vmd = VM_DOMAIN(domain);
2035                 goto found;
2036         }
2037 #endif
2038         m_ret = NULL;
2039         vmd = VM_DOMAIN(domain);
2040         if (vm_domain_allocate(vmd, req, npages)) {
2041                 /*
2042                  * allocate them from the free page queues.
2043                  */
2044                 vm_domain_free_lock(vmd);
2045                 m_ret = vm_phys_alloc_contig(domain, npages, low, high,
2046                     alignment, boundary);
2047                 vm_domain_free_unlock(vmd);
2048                 if (m_ret == NULL) {
2049                         vm_domain_freecnt_inc(vmd, npages);
2050 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
2051                         if (vm_reserv_reclaim_contig(domain, npages, low,
2052                             high, alignment, boundary))
2053                                 goto again;
2054 #endif
2055                 }
2056         }
2057         if (m_ret == NULL) {
2058                 if (vm_domain_alloc_fail(vmd, object, req))
2059                         goto again;
2060                 return (NULL);
2061         }
2062 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
2063 found:
2064 #endif
2065         for (m = m_ret; m < &m_ret[npages]; m++) {
2066                 vm_page_dequeue(m);
2067                 vm_page_alloc_check(m);
2068         }
2069
2070         /*
2071          * Initialize the pages.  Only the PG_ZERO flag is inherited.
2072          */
2073         flags = 0;
2074         if ((req & VM_ALLOC_ZERO) != 0)
2075                 flags = PG_ZERO;
2076         if ((req & VM_ALLOC_NODUMP) != 0)
2077                 flags |= PG_NODUMP;
2078         oflags = object == NULL || (object->flags & OBJ_UNMANAGED) != 0 ?
2079             VPO_UNMANAGED : 0;
2080         busy_lock = VPB_UNBUSIED;
2081         if ((req & (VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_SBUSY)) == 0)
2082                 busy_lock = VPB_SINGLE_EXCLUSIVER;
2083         if ((req & VM_ALLOC_SBUSY) != 0)
2084                 busy_lock = VPB_SHARERS_WORD(1);
2085         if ((req & VM_ALLOC_WIRED) != 0)
2086                 vm_wire_add(npages);
2087         if (object != NULL) {
2088                 if (object->memattr != VM_MEMATTR_DEFAULT &&
2089                     memattr == VM_MEMATTR_DEFAULT)
2090                         memattr = object->memattr;
2091         }
2092         for (m = m_ret; m < &m_ret[npages]; m++) {
2093                 m->aflags = 0;
2094                 m->flags = (m->flags | PG_NODUMP) & flags;
2095                 m->busy_lock = busy_lock;
2096                 if ((req & VM_ALLOC_WIRED) != 0)
2097                         m->wire_count = 1;
2098                 m->act_count = 0;
2099                 m->oflags = oflags;
2100                 if (object != NULL) {
2101                         if (vm_page_insert_after(m, object, pindex, mpred)) {
2102                                 if ((req & VM_ALLOC_WIRED) != 0)
2103                                         vm_wire_sub(npages);
2104                                 KASSERT(m->object == NULL,
2105                                     ("page %p has object", m));
2106                                 mpred = m;
2107                                 for (m = m_ret; m < &m_ret[npages]; m++) {
2108                                         if (m <= mpred &&
2109                                             (req & VM_ALLOC_WIRED) != 0)
2110                                                 m->wire_count = 0;
2111                                         m->oflags = VPO_UNMANAGED;
2112                                         m->busy_lock = VPB_UNBUSIED;
2113                                         /* Don't change PG_ZERO. */
2114                                         vm_page_free_toq(m);
2115                                 }
2116                                 if (req & VM_ALLOC_WAITFAIL) {
2117                                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2118                                         vm_radix_wait();
2119                                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2120                                 }
2121                                 return (NULL);
2122                         }
2123                         mpred = m;
2124                 } else
2125                         m->pindex = pindex;
2126                 if (memattr != VM_MEMATTR_DEFAULT)
2127                         pmap_page_set_memattr(m, memattr);
2128                 pindex++;
2129         }
2130         return (m_ret);
2131 }
2132
2133 /*
2134  * Check a page that has been freshly dequeued from a freelist.
2135  */
2136 static void
2137 vm_page_alloc_check(vm_page_t m)
2138 {
2139
2140         KASSERT(m->object == NULL, ("page %p has object", m));
2141         KASSERT(m->queue == PQ_NONE,
2142             ("page %p has unexpected queue %d", m, m->queue));
2143         KASSERT(!vm_page_held(m), ("page %p is held", m));
2144         KASSERT(!vm_page_busied(m), ("page %p is busy", m));
2145         KASSERT(m->dirty == 0, ("page %p is dirty", m));
2146         KASSERT(pmap_page_get_memattr(m) == VM_MEMATTR_DEFAULT,
2147             ("page %p has unexpected memattr %d",
2148             m, pmap_page_get_memattr(m)));
2149         KASSERT(m->valid == 0, ("free page %p is valid", m));
2150 }
2151
2152 /*
2153  *      vm_page_alloc_freelist:
2154  *
2155  *      Allocate a physical page from the specified free page list.
2156  *
2157  *      The caller must always specify an allocation class.
2158  *
2159  *      allocation classes:
2160  *      VM_ALLOC_NORMAL         normal process request
2161  *      VM_ALLOC_SYSTEM         system *really* needs a page
2162  *      VM_ALLOC_INTERRUPT      interrupt time request
2163  *
2164  *      optional allocation flags:
2165  *      VM_ALLOC_COUNT(number)  the number of additional pages that the caller
2166  *                              intends to allocate
2167  *      VM_ALLOC_WIRED          wire the allocated page
2168  *      VM_ALLOC_ZERO           prefer a zeroed page
2169  */
2170 vm_page_t
2171 vm_page_alloc_freelist(int freelist, int req)
2172 {
2173         struct vm_domainset_iter di;
2174         vm_page_t m;
2175         int domain;
2176
2177         vm_domainset_iter_page_init(&di, NULL, 0, &domain, &req);
2178         do {
2179                 m = vm_page_alloc_freelist_domain(domain, freelist, req);
2180                 if (m != NULL)
2181                         break;
2182         } while (vm_domainset_iter_page(&di, &domain, &req) == 0);
2183
2184         return (m);
2185 }
2186
2187 vm_page_t
2188 vm_page_alloc_freelist_domain(int domain, int freelist, int req)
2189 {
2190         struct vm_domain *vmd;
2191         vm_page_t m;
2192         u_int flags;
2193
2194         /*
2195          * Do not allocate reserved pages unless the req has asked for it.
2196          */
2197         vmd = VM_DOMAIN(domain);
2198 again:
2199         if (vm_domain_allocate(vmd, req, 1)) {
2200                 vm_domain_free_lock(vmd);
2201                 m = vm_phys_alloc_freelist_pages(domain, freelist,
2202                     VM_FREEPOOL_DIRECT, 0);
2203                 vm_domain_free_unlock(vmd);
2204                 if (m == NULL)
2205                         vm_domain_freecnt_inc(vmd, 1);
2206         }
2207         if (m == NULL) {
2208                 if (vm_domain_alloc_fail(vmd, NULL, req))
2209                         goto again;
2210                 return (NULL);
2211         }
2212         vm_page_dequeue(m);
2213         vm_page_alloc_check(m);
2214
2215         /*
2216          * Initialize the page.  Only the PG_ZERO flag is inherited.
2217          */
2218         m->aflags = 0;
2219         flags = 0;
2220         if ((req & VM_ALLOC_ZERO) != 0)
2221                 flags = PG_ZERO;
2222         m->flags &= flags;
2223         if ((req & VM_ALLOC_WIRED) != 0) {
2224                 /*
2225                  * The page lock is not required for wiring a page that does
2226                  * not belong to an object.
2227                  */
2228                 vm_wire_add(1);
2229                 m->wire_count = 1;
2230         }
2231         /* Unmanaged pages don't use "act_count". */
2232         m->oflags = VPO_UNMANAGED;
2233         return (m);
2234 }
2235
2236 static int
2237 vm_page_import(void *arg, void **store, int cnt, int domain, int flags)
2238 {
2239         struct vm_domain *vmd;
2240         vm_page_t m;
2241         int i, j, n;
2242
2243         vmd = arg;
2244         /* Only import if we can bring in a full bucket. */
2245         if (cnt == 1 || !vm_domain_allocate(vmd, VM_ALLOC_NORMAL, cnt))
2246                 return (0);
2247         domain = vmd->vmd_domain;
2248         n = 64; /* Starting stride, arbitrary. */
2249         vm_domain_free_lock(vmd);
2250         for (i = 0; i < cnt; i+=n) {
2251                 n = vm_phys_alloc_npages(domain, VM_FREELIST_DEFAULT, &m,
2252                     MIN(n, cnt-i));
2253                 if (n == 0)
2254                         break;
2255                 for (j = 0; j < n; j++)
2256                         store[i+j] = m++;
2257         }
2258         vm_domain_free_unlock(vmd);
2259         if (cnt != i)
2260                 vm_domain_freecnt_inc(vmd, cnt - i);
2261
2262         return (i);
2263 }
2264
2265 static void
2266 vm_page_release(void *arg, void **store, int cnt)
2267 {
2268         struct vm_domain *vmd;
2269         vm_page_t m;
2270         int i;
2271
2272         vmd = arg;
2273         vm_domain_free_lock(vmd);
2274         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2275                 m = (vm_page_t)store[i];
2276                 vm_phys_free_pages(m, 0);
2277         }
2278         vm_domain_free_unlock(vmd);
2279         vm_domain_freecnt_inc(vmd, cnt);
2280 }
2281
2282 #define VPSC_ANY        0       /* No restrictions. */
2283 #define VPSC_NORESERV   1       /* Skip reservations; implies VPSC_NOSUPER. */
2284 #define VPSC_NOSUPER    2       /* Skip superpages. */
2285
2286 /*
2287  *      vm_page_scan_contig:
2288  *
2289  *      Scan vm_page_array[] between the specified entries "m_start" and
2290  *      "m_end" for a run of contiguous physical pages that satisfy the
2291  *      specified conditions, and return the lowest page in the run.  The
2292  *      specified "alignment" determines the alignment of the lowest physical
2293  *      page in the run.  If the specified "boundary" is non-zero, then the
2294  *      run of physical pages cannot span a physical address that is a
2295  *      multiple of "boundary".
2296  *
2297  *      "m_end" is never dereferenced, so it need not point to a vm_page
2298  *      structure within vm_page_array[].
2299  *
2300  *      "npages" must be greater than zero.  "m_start" and "m_end" must not
2301  *      span a hole (or discontiguity) in the physical address space.  Both
2302  *      "alignment" and "boundary" must be a power of two.
2303  */
2304 vm_page_t
2305 vm_page_scan_contig(u_long npages, vm_page_t m_start, vm_page_t m_end,
2306     u_long alignment, vm_paddr_t boundary, int options)
2307 {
2308         struct mtx *m_mtx;
2309         vm_object_t object;
2310         vm_paddr_t pa;
2311         vm_page_t m, m_run;
2312 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
2313         int level;
2314 #endif
2315         int m_inc, order, run_ext, run_len;
2316
2317         KASSERT(npages > 0, ("npages is 0"));
2318         KASSERT(powerof2(alignment), ("alignment is not a power of 2"));
2319         KASSERT(powerof2(boundary), ("boundary is not a power of 2"));
2320         m_run = NULL;
2321         run_len = 0;
2322         m_mtx = NULL;
2323         for (m = m_start; m < m_end && run_len < npages; m += m_inc) {
2324                 KASSERT((m->flags & PG_MARKER) == 0,
2325                     ("page %p is PG_MARKER", m));
2326                 KASSERT((m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0 || m->wire_count == 1,
2327                     ("fictitious page %p has invalid wire count", m));
2328
2329                 /*
2330                  * If the current page would be the start of a run, check its
2331                  * physical address against the end, alignment, and boundary
2332                  * conditions.  If it doesn't satisfy these conditions, either
2333                  * terminate the scan or advance to the next page that
2334                  * satisfies the failed condition.
2335                  */
2336                 if (run_len == 0) {
2337                         KASSERT(m_run == NULL, ("m_run != NULL"));
2338                         if (m + npages > m_end)
2339                                 break;
2340                         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2341                         if ((pa & (alignment - 1)) != 0) {
2342                                 m_inc = atop(roundup2(pa, alignment) - pa);
2343                                 continue;
2344                         }
2345                         if (rounddown2(pa ^ (pa + ptoa(npages) - 1),
2346                             boundary) != 0) {
2347                                 m_inc = atop(roundup2(pa, boundary) - pa);
2348                                 continue;
2349                         }
2350                 } else
2351                         KASSERT(m_run != NULL, ("m_run == NULL"));
2352
2353                 vm_page_change_lock(m, &m_mtx);
2354                 m_inc = 1;
2355 retry:
2356                 if (vm_page_held(m))
2357                         run_ext = 0;
2358 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
2359                 else if ((level = vm_reserv_level(m)) >= 0 &&
2360                     (options & VPSC_NORESERV) != 0) {
2361                         run_ext = 0;
2362                         /* Advance to the end of the reservation. */
2363                         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2364                         m_inc = atop(roundup2(pa + 1, vm_reserv_size(level)) -
2365                             pa);
2366                 }
2367 #endif
2368                 else if ((object = m->object) != NULL) {
2369                         /*
2370                          * The page is considered eligible for relocation if
2371                          * and only if it could be laundered or reclaimed by
2372                          * the page daemon.
2373                          */
2374                         if (!VM_OBJECT_TRYRLOCK(object)) {
2375                                 mtx_unlock(m_mtx);
2376                                 VM_OBJECT_RLOCK(object);
2377                                 mtx_lock(m_mtx);
2378                                 if (m->object != object) {
2379                                         /*
2380                                          * The page may have been freed.
2381                                          */
2382                                         VM_OBJECT_RUNLOCK(object);
2383                                         goto retry;
2384                                 } else if (vm_page_held(m)) {
2385                                         run_ext = 0;
2386                                         goto unlock;
2387                                 }
2388                         }
2389                         KASSERT((m->flags & PG_UNHOLDFREE) == 0,
2390                             ("page %p is PG_UNHOLDFREE", m));
2391                         /* Don't care: PG_NODUMP, PG_ZERO. */
2392                         if (object->type != OBJT_DEFAULT &&
2393                             object->type != OBJT_SWAP &&
2394                             object->type != OBJT_VNODE) {
2395                                 run_ext = 0;
2396 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
2397                         } else if ((options & VPSC_NOSUPER) != 0 &&
2398                             (level = vm_reserv_level_iffullpop(m)) >= 0) {
2399                                 run_ext = 0;
2400                                 /* Advance to the end of the superpage. */
2401                                 pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2402                                 m_inc = atop(roundup2(pa + 1,
2403                                     vm_reserv_size(level)) - pa);
2404 #endif
2405                         } else if (object->memattr == VM_MEMATTR_DEFAULT &&
2406                             vm_page_enqueued(m) && !vm_page_busied(m)) {
2407                                 /*
2408                                  * The page is allocated but eligible for
2409                                  * relocation.  Extend the current run by one
2410                                  * page.
2411                                  */
2412                                 KASSERT(pmap_page_get_memattr(m) ==
2413                                     VM_MEMATTR_DEFAULT,
2414                                     ("page %p has an unexpected memattr", m));
2415                                 KASSERT((m->oflags & (VPO_SWAPINPROG |
2416                                     VPO_SWAPSLEEP | VPO_UNMANAGED)) == 0,
2417                                     ("page %p has unexpected oflags", m));
2418                                 /* Don't care: VPO_NOSYNC. */
2419                                 run_ext = 1;
2420                         } else
2421                                 run_ext = 0;
2422 unlock:
2423                         VM_OBJECT_RUNLOCK(object);
2424 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
2425                 } else if (level >= 0) {
2426                         /*
2427                          * The page is reserved but not yet allocated.  In
2428                          * other words, it is still free.  Extend the current
2429                          * run by one page.
2430                          */
2431                         run_ext = 1;
2432 #endif
2433                 } else if ((order = m->order) < VM_NFREEORDER) {
2434                         /*
2435                          * The page is enqueued in the physical memory
2436                          * allocator's free page queues.  Moreover, it is the
2437                          * first page in a power-of-two-sized run of
2438                          * contiguous free pages.  Add these pages to the end
2439                          * of the current run, and jump ahead.
2440                          */
2441                         run_ext = 1 << order;
2442                         m_inc = 1 << order;
2443                 } else {
2444                         /*
2445                          * Skip the page for one of the following reasons: (1)
2446                          * It is enqueued in the physical memory allocator's
2447                          * free page queues.  However, it is not the first
2448                          * page in a run of contiguous free pages.  (This case
2449                          * rarely occurs because the scan is performed in
2450                          * ascending order.) (2) It is not reserved, and it is
2451                          * transitioning from free to allocated.  (Conversely,
2452                          * the transition from allocated to free for managed
2453                          * pages is blocked by the page lock.) (3) It is
2454                          * allocated but not contained by an object and not
2455                          * wired, e.g., allocated by Xen's balloon driver.
2456                          */
2457                         run_ext = 0;
2458                 }
2459
2460                 /*
2461                  * Extend or reset the current run of pages.
2462                  */
2463                 if (run_ext > 0) {
2464                         if (run_len == 0)
2465                                 m_run = m;
2466                         run_len += run_ext;
2467                 } else {
2468                         if (run_len > 0) {
2469                                 m_run = NULL;
2470                                 run_len = 0;
2471                         }
2472                 }
2473         }
2474         if (m_mtx != NULL)
2475                 mtx_unlock(m_mtx);
2476         if (run_len >= npages)
2477                 return (m_run);
2478         return (NULL);
2479 }
2480
2481 /*
2482  *      vm_page_reclaim_run:
2483  *
2484  *      Try to relocate each of the allocated virtual pages within the
2485  *      specified run of physical pages to a new physical address.  Free the
2486  *      physical pages underlying the relocated virtual pages.  A virtual page
2487  *      is relocatable if and only if it could be laundered or reclaimed by
2488  *      the page daemon.  Whenever possible, a virtual page is relocated to a
2489  *      physical address above "high".
2490  *
2491  *      Returns 0 if every physical page within the run was already free or
2492  *      just freed by a successful relocation.  Otherwise, returns a non-zero
2493  *      value indicating why the last attempt to relocate a virtual page was
2494  *      unsuccessful.
2495  *
2496  *      "req_class" must be an allocation class.
2497  */
2498 static int
2499 vm_page_reclaim_run(int req_class, int domain, u_long npages, vm_page_t m_run,
2500     vm_paddr_t high)
2501 {
2502         struct vm_domain *vmd;
2503         struct mtx *m_mtx;
2504         struct spglist free;
2505         vm_object_t object;
2506         vm_paddr_t pa;
2507         vm_page_t m, m_end, m_new;
2508         int error, order, req;
2509
2510         KASSERT((req_class & VM_ALLOC_CLASS_MASK) == req_class,
2511             ("req_class is not an allocation class"));
2512         SLIST_INIT(&free);
2513         error = 0;
2514         m = m_run;
2515         m_end = m_run + npages;
2516         m_mtx = NULL;
2517         for (; error == 0 && m < m_end; m++) {
2518                 KASSERT((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_MARKER)) == 0,
2519                     ("page %p is PG_FICTITIOUS or PG_MARKER", m));
2520
2521                 /*
2522                  * Avoid releasing and reacquiring the same page lock.
2523                  */
2524                 vm_page_change_lock(m, &m_mtx);
2525 retry:
2526                 if (vm_page_held(m))
2527                         error = EBUSY;
2528                 else if ((object = m->object) != NULL) {
2529                         /*
2530                          * The page is relocated if and only if it could be
2531                          * laundered or reclaimed by the page daemon.
2532                          */
2533                         if (!VM_OBJECT_TRYWLOCK(object)) {
2534                                 mtx_unlock(m_mtx);
2535                                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
2536                                 mtx_lock(m_mtx);
2537                                 if (m->object != object) {
2538                                         /*
2539                                          * The page may have been freed.
2540                                          */
2541                                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2542                                         goto retry;
2543                                 } else if (vm_page_held(m)) {
2544                                         error = EBUSY;
2545                                         goto unlock;
2546                                 }
2547                         }
2548                         KASSERT((m->flags & PG_UNHOLDFREE) == 0,
2549                             ("page %p is PG_UNHOLDFREE", m));
2550                         /* Don't care: PG_NODUMP, PG_ZERO. */
2551                         if (object->type != OBJT_DEFAULT &&
2552                             object->type != OBJT_SWAP &&
2553                             object->type != OBJT_VNODE)
2554                                 error = EINVAL;
2555                         else if (object->memattr != VM_MEMATTR_DEFAULT)
2556                                 error = EINVAL;
2557                         else if (vm_page_enqueued(m) && !vm_page_busied(m)) {
2558                                 KASSERT(pmap_page_get_memattr(m) ==
2559                                     VM_MEMATTR_DEFAULT,
2560                                     ("page %p has an unexpected memattr", m));
2561                                 KASSERT((m->oflags & (VPO_SWAPINPROG |
2562                                     VPO_SWAPSLEEP | VPO_UNMANAGED)) == 0,
2563                                     ("page %p has unexpected oflags", m));
2564                                 /* Don't care: VPO_NOSYNC. */
2565                                 if (m->valid != 0) {
2566                                         /*
2567                                          * First, try to allocate a new page
2568                                          * that is above "high".  Failing
2569                                          * that, try to allocate a new page
2570                                          * that is below "m_run".  Allocate
2571                                          * the new page between the end of
2572                                          * "m_run" and "high" only as a last
2573                                          * resort.
2574                                          */
2575                                         req = req_class | VM_ALLOC_NOOBJ;
2576                                         if ((m->flags & PG_NODUMP) != 0)
2577                                                 req |= VM_ALLOC_NODUMP;
2578                                         if (trunc_page(high) !=
2579                                             ~(vm_paddr_t)PAGE_MASK) {
2580                                                 m_new = vm_page_alloc_contig(
2581                                                     NULL, 0, req, 1,
2582                                                     round_page(high),
2583                                                     ~(vm_paddr_t)0,
2584                                                     PAGE_SIZE, 0,
2585                                                     VM_MEMATTR_DEFAULT);
2586                                         } else
2587                                                 m_new = NULL;
2588                                         if (m_new == NULL) {
2589                                                 pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m_run);
2590                                                 m_new = vm_page_alloc_contig(
2591                                                     NULL, 0, req, 1,
2592                                                     0, pa - 1, PAGE_SIZE, 0,
2593                                                     VM_MEMATTR_DEFAULT);
2594                                         }
2595                                         if (m_new == NULL) {
2596                                                 pa += ptoa(npages);
2597                                                 m_new = vm_page_alloc_contig(
2598                                                     NULL, 0, req, 1,
2599                                                     pa, high, PAGE_SIZE, 0,
2600                                                     VM_MEMATTR_DEFAULT);
2601                                         }
2602                                         if (m_new == NULL) {
2603                                                 error = ENOMEM;
2604                                                 goto unlock;
2605                                         }
2606                                         KASSERT(m_new->wire_count == 0,
2607                                             ("page %p is wired", m_new));
2608
2609                                         /*
2610                                          * Replace "m" with the new page.  For
2611                                          * vm_page_replace(), "m" must be busy
2612                                          * and dequeued.  Finally, change "m"
2613                                          * as if vm_page_free() was called.
2614                                          */
2615                                         if (object->ref_count != 0)
2616                                                 pmap_remove_all(m);
2617                                         m_new->aflags = m->aflags &
2618                                             ~PGA_QUEUE_STATE_MASK;
2619                                         KASSERT(m_new->oflags == VPO_UNMANAGED,
2620                                             ("page %p is managed", m_new));
2621                                         m_new->oflags = m->oflags & VPO_NOSYNC;
2622                                         pmap_copy_page(m, m_new);
2623                                         m_new->valid = m->valid;
2624                                         m_new->dirty = m->dirty;
2625                                         m->flags &= ~PG_ZERO;
2626                                         vm_page_xbusy(m);
2627                                         vm_page_remque(m);
2628                                         vm_page_replace_checked(m_new, object,
2629                                             m->pindex, m);
2630                                         if (vm_page_free_prep(m))
2631                                                 SLIST_INSERT_HEAD(&free, m,
2632                                                     plinks.s.ss);
2633
2634                                         /*
2635                                          * The new page must be deactivated
2636                                          * before the object is unlocked.
2637                                          */
2638                                         vm_page_change_lock(m_new, &m_mtx);
2639                                         vm_page_deactivate(m_new);
2640                                 } else {
2641                                         m->flags &= ~PG_ZERO;
2642                                         vm_page_remque(m);
2643                                         vm_page_remove(m);
2644                                         if (vm_page_free_prep(m))
2645                                                 SLIST_INSERT_HEAD(&free, m,
2646                                                     plinks.s.ss);
2647                                         KASSERT(m->dirty == 0,
2648                                             ("page %p is dirty", m));
2649                                 }
2650                         } else
2651                                 error = EBUSY;
2652 unlock:
2653                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2654                 } else {
2655                         MPASS(vm_phys_domain(m) == domain);
2656                         vmd = VM_DOMAIN(domain);
2657                         vm_domain_free_lock(vmd);
2658                         order = m->order;
2659                         if (order < VM_NFREEORDER) {
2660                                 /*
2661                                  * The page is enqueued in the physical memory
2662                                  * allocator's free page queues.  Moreover, it
2663                                  * is the first page in a power-of-two-sized
2664                                  * run of contiguous free pages.  Jump ahead
2665                                  * to the last page within that run, and
2666                                  * continue from there.
2667                                  */
2668                                 m += (1 << order) - 1;
2669                         }
2670 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
2671                         else if (vm_reserv_is_page_free(m))
2672                                 order = 0;
2673 #endif
2674                         vm_domain_free_unlock(vmd);
2675                         if (order == VM_NFREEORDER)
2676                                 error = EINVAL;
2677                 }
2678         }
2679         if (m_mtx != NULL)
2680                 mtx_unlock(m_mtx);
2681         if ((m = SLIST_FIRST(&free)) != NULL) {
2682                 int cnt;
2683
2684                 vmd = VM_DOMAIN(domain);
2685                 cnt = 0;
2686                 vm_domain_free_lock(vmd);
2687                 do {
2688                         MPASS(vm_phys_domain(m) == domain);
2689                         SLIST_REMOVE_HEAD(&free, plinks.s.ss);
2690                         vm_phys_free_pages(m, 0);
2691                         cnt++;
2692                 } while ((m = SLIST_FIRST(&free)) != NULL);
2693                 vm_domain_free_unlock(vmd);
2694                 vm_domain_freecnt_inc(vmd, cnt);
2695         }
2696         return (error);
2697 }
2698
2699 #define NRUNS   16
2700
2701 CTASSERT(powerof2(NRUNS));
2702
2703 #define RUN_INDEX(count)        ((count) & (NRUNS - 1))
2704
2705 #define MIN_RECLAIM     8
2706
2707 /*
2708  *      vm_page_reclaim_contig:
2709  *
2710  *      Reclaim allocated, contiguous physical memory satisfying the specified
2711  *      conditions by relocating the virtual pages using that physical memory.
2712  *      Returns true if reclamation is successful and false otherwise.  Since
2713  *      relocation requires the allocation of physical pages, reclamation may
2714  *      fail due to a shortage of free pages.  When reclamation fails, callers
2715  *      are expected to perform vm_wait() before retrying a failed allocation
2716  *      operation, e.g., vm_page_alloc_contig().
2717  *
2718  *      The caller must always specify an allocation class through "req".
2719  *
2720  *      allocation classes:
2721  *      VM_ALLOC_NORMAL         normal process request
2722  *      VM_ALLOC_SYSTEM         system *really* needs a page
2723  *      VM_ALLOC_INTERRUPT      interrupt time request
2724  *
2725  *      The optional allocation flags are ignored.
2726  *
2727  *      "npages" must be greater than zero.  Both "alignment" and "boundary"
2728  *      must be a power of two.
2729  */
2730 bool
2731 vm_page_reclaim_contig_domain(int domain, int req, u_long npages,
2732     vm_paddr_t low, vm_paddr_t high, u_long alignment, vm_paddr_t boundary)
2733 {
2734         struct vm_domain *vmd;
2735         vm_paddr_t curr_low;
2736         vm_page_t m_run, m_runs[NRUNS];
2737         u_long count, reclaimed;
2738         int error, i, options, req_class;
2739
2740         KASSERT(npages > 0, ("npages is 0"));
2741         KASSERT(powerof2(alignment), ("alignment is not a power of 2"));
2742         KASSERT(powerof2(boundary), ("boundary is not a power of 2"));
2743         req_class = req & VM_ALLOC_CLASS_MASK;
2744
2745         /*
2746          * The page daemon is allowed to dig deeper into the free page list.
2747          */
2748         if (curproc == pageproc && req_class != VM_ALLOC_INTERRUPT)
2749                 req_class = VM_ALLOC_SYSTEM;
2750
2751         /*
2752          * Return if the number of free pages cannot satisfy the requested
2753          * allocation.
2754          */
2755         vmd = VM_DOMAIN(domain);
2756         count = vmd->vmd_free_count;
2757         if (count < npages + vmd->vmd_free_reserved || (count < npages +
2758             vmd->vmd_interrupt_free_min && req_class == VM_ALLOC_SYSTEM) ||
2759             (count < npages && req_class == VM_ALLOC_INTERRUPT))
2760                 return (false);
2761
2762         /*
2763          * Scan up to three times, relaxing the restrictions ("options") on
2764          * the reclamation of reservations and superpages each time.
2765          */
2766         for (options = VPSC_NORESERV;;) {
2767                 /*
2768                  * Find the highest runs that satisfy the given constraints
2769                  * and restrictions, and record them in "m_runs".
2770                  */
2771                 curr_low = low;
2772                 count = 0;
2773                 for (;;) {
2774                         m_run = vm_phys_scan_contig(domain, npages, curr_low,
2775                             high, alignment, boundary, options);
2776                         if (m_run == NULL)
2777                                 break;
2778                         curr_low = VM_PAGE_TO_PHYS(m_run) + ptoa(npages);
2779                         m_runs[RUN_INDEX(count)] = m_run;
2780                         count++;
2781                 }
2782
2783                 /*
2784                  * Reclaim the highest runs in LIFO (descending) order until
2785                  * the number of reclaimed pages, "reclaimed", is at least
2786                  * MIN_RECLAIM.  Reset "reclaimed" each time because each
2787                  * reclamation is idempotent, and runs will (likely) recur
2788                  * from one scan to the next as restrictions are relaxed.
2789                  */
2790                 reclaimed = 0;
2791                 for (i = 0; count > 0 && i < NRUNS; i++) {
2792                         count--;
2793                         m_run = m_runs[RUN_INDEX(count)];
2794                         error = vm_page_reclaim_run(req_class, domain, npages,
2795                             m_run, high);
2796                         if (error == 0) {
2797                                 reclaimed += npages;
2798                                 if (reclaimed >= MIN_RECLAIM)
2799                                         return (true);
2800                         }
2801                 }
2802
2803                 /*
2804                  * Either relax the restrictions on the next scan or return if
2805                  * the last scan had no restrictions.
2806                  */
2807                 if (options == VPSC_NORESERV)
2808                         options = VPSC_NOSUPER;
2809                 else if (options == VPSC_NOSUPER)
2810                         options = VPSC_ANY;
2811                 else if (options == VPSC_ANY)
2812                         return (reclaimed != 0);
2813         }
2814 }
2815
2816 bool
2817 vm_page_reclaim_contig(int req, u_long npages, vm_paddr_t low, vm_paddr_t high,
2818     u_long alignment, vm_paddr_t boundary)
2819 {
2820         struct vm_domainset_iter di;
2821         int domain;
2822         bool ret;
2823
2824         vm_domainset_iter_page_init(&di, NULL, 0, &domain, &req);
2825         do {
2826                 ret = vm_page_reclaim_contig_domain(domain, req, npages, low,
2827                     high, alignment, boundary);
2828                 if (ret)
2829                         break;
2830         } while (vm_domainset_iter_page(&di, &domain, &req) == 0);
2831
2832         return (ret);
2833 }
2834
2835 /*
2836  * Set the domain in the appropriate page level domainset.
2837  */
2838 void
2839 vm_domain_set(struct vm_domain *vmd)
2840 {
2841
2842         mtx_lock(&vm_domainset_lock);
2843         if (!vmd->vmd_minset && vm_paging_min(vmd)) {
2844                 vmd->vmd_minset = 1;
2845                 DOMAINSET_SET(vmd->vmd_domain, &vm_min_domains);
2846         }
2847         if (!vmd->vmd_severeset && vm_paging_severe(vmd)) {
2848                 vmd->vmd_severeset = 1;
2849                 DOMAINSET_CLR(vmd->vmd_domain, &vm_severe_domains);
2850         }
2851         mtx_unlock(&vm_domainset_lock);
2852 }
2853
2854 /*
2855  * Clear the domain from the appropriate page level domainset.
2856  */
2857 void
2858 vm_domain_clear(struct vm_domain *vmd)
2859 {
2860
2861         mtx_lock(&vm_domainset_lock);
2862         if (vmd->vmd_minset && !vm_paging_min(vmd)) {
2863                 vmd->vmd_minset = 0;
2864                 DOMAINSET_CLR(vmd->vmd_domain, &vm_min_domains);
2865                 if (vm_min_waiters != 0) {
2866                         vm_min_waiters = 0;
2867                         wakeup(&vm_min_domains);
2868                 }
2869         }
2870         if (vmd->vmd_severeset && !vm_paging_severe(vmd)) {
2871                 vmd->vmd_severeset = 0;
2872                 DOMAINSET_CLR(vmd->vmd_domain, &vm_severe_domains);
2873                 if (vm_severe_waiters != 0) {
2874                         vm_severe_waiters = 0;
2875                         wakeup(&vm_severe_domains);
2876                 }
2877         }
2878
2879         /*
2880          * If pageout daemon needs pages, then tell it that there are
2881          * some free.
2882          */
2883         if (vmd->vmd_pageout_pages_needed &&
2884             vmd->vmd_free_count >= vmd->vmd_pageout_free_min) {
2885                 wakeup(&vmd->vmd_pageout_pages_needed);
2886                 vmd->vmd_pageout_pages_needed = 0;
2887         }
2888
2889         /* See comments in vm_wait_doms(). */
2890         if (vm_pageproc_waiters) {
2891                 vm_pageproc_waiters = 0;
2892                 wakeup(&vm_pageproc_waiters);
2893         }
2894         mtx_unlock(&vm_domainset_lock);
2895 }
2896
2897 /*
2898  * Wait for free pages to exceed the min threshold globally.
2899  */
2900 void
2901 vm_wait_min(void)
2902 {
2903
2904         mtx_lock(&vm_domainset_lock);
2905         while (vm_page_count_min()) {
2906                 vm_min_waiters++;
2907                 msleep(&vm_min_domains, &vm_domainset_lock, PVM, "vmwait", 0);
2908         }
2909         mtx_unlock(&vm_domainset_lock);
2910 }
2911
2912 /*
2913  * Wait for free pages to exceed the severe threshold globally.
2914  */
2915 void
2916 vm_wait_severe(void)
2917 {
2918
2919         mtx_lock(&vm_domainset_lock);
2920         while (vm_page_count_severe()) {
2921                 vm_severe_waiters++;
2922                 msleep(&vm_severe_domains, &vm_domainset_lock, PVM,
2923                     "vmwait", 0);
2924         }
2925         mtx_unlock(&vm_domainset_lock);
2926 }
2927
2928 u_int
2929 vm_wait_count(void)
2930 {
2931
2932         return (vm_severe_waiters + vm_min_waiters + vm_pageproc_waiters);
2933 }
2934
2935 static void
2936 vm_wait_doms(const domainset_t *wdoms)
2937 {
2938
2939         /*
2940          * We use racey wakeup synchronization to avoid expensive global
2941          * locking for the pageproc when sleeping with a non-specific vm_wait.
2942          * To handle this, we only sleep for one tick in this instance.  It
2943          * is expected that most allocations for the pageproc will come from
2944          * kmem or vm_page_grab* which will use the more specific and
2945          * race-free vm_wait_domain().
2946          */
2947         if (curproc == pageproc) {
2948                 mtx_lock(&vm_domainset_lock);
2949                 vm_pageproc_waiters++;
2950                 msleep(&vm_pageproc_waiters, &vm_domainset_lock, PVM | PDROP,
2951                     "pageprocwait", 1);
2952         } else {
2953                 /*
2954                  * XXX Ideally we would wait only until the allocation could
2955                  * be satisfied.  This condition can cause new allocators to
2956                  * consume all freed pages while old allocators wait.
2957                  */
2958                 mtx_lock(&vm_domainset_lock);
2959                 if (DOMAINSET_SUBSET(&vm_min_domains, wdoms)) {
2960                         vm_min_waiters++;
2961                         msleep(&vm_min_domains, &vm_domainset_lock, PVM,
2962                             "vmwait", 0);
2963                 }
2964                 mtx_unlock(&vm_domainset_lock);
2965         }
2966 }
2967
2968 /*
2969  *      vm_wait_domain:
2970  *
2971  *      Sleep until free pages are available for allocation.
2972  *      - Called in various places after failed memory allocations.
2973  */
2974 void
2975 vm_wait_domain(int domain)
2976 {
2977         struct vm_domain *vmd;
2978         domainset_t wdom;
2979
2980         vmd = VM_DOMAIN(domain);
2981         vm_domain_free_assert_unlocked(vmd);
2982
2983         if (curproc == pageproc) {
2984                 mtx_lock(&vm_domainset_lock);
2985                 if (vmd->vmd_free_count < vmd->vmd_pageout_free_min) {
2986                         vmd->vmd_pageout_pages_needed = 1;
2987                         msleep(&vmd->vmd_pageout_pages_needed,
2988                             &vm_domainset_lock, PDROP | PSWP, "VMWait", 0);
2989                 } else
2990                         mtx_unlock(&vm_domainset_lock);
2991         } else {
2992                 if (pageproc == NULL)
2993                         panic("vm_wait in early boot");
2994                 DOMAINSET_ZERO(&wdom);
2995                 DOMAINSET_SET(vmd->vmd_domain, &wdom);
2996                 vm_wait_doms(&wdom);
2997         }
2998 }
2999
3000 /*
3001  *      vm_wait:
3002  *
3003  *      Sleep until free pages are available for allocation in the
3004  *      affinity domains of the obj.  If obj is NULL, the domain set
3005  *      for the calling thread is used.
3006  *      Called in various places after failed memory allocations.
3007  */
3008 void
3009 vm_wait(vm_object_t obj)
3010 {
3011         struct domainset *d;
3012
3013         d = NULL;
3014
3015         /*
3016          * Carefully fetch pointers only once: the struct domainset
3017          * itself is ummutable but the pointer might change.
3018          */
3019         if (obj != NULL)
3020                 d = obj->domain.dr_policy;
3021         if (d == NULL)
3022                 d = curthread->td_domain.dr_policy;
3023
3024         vm_wait_doms(&d->ds_mask);
3025 }
3026
3027 /*
3028  *      vm_domain_alloc_fail:
3029  *
3030  *      Called when a page allocation function fails.  Informs the
3031  *      pagedaemon and performs the requested wait.  Requires the
3032  *      domain_free and object lock on entry.  Returns with the
3033  *      object lock held and free lock released.  Returns an error when
3034  *      retry is necessary.
3035  *
3036  */
3037 static int
3038 vm_domain_alloc_fail(struct vm_domain *vmd, vm_object_t object, int req)
3039 {
3040
3041         vm_domain_free_assert_unlocked(vmd);
3042
3043         atomic_add_int(&vmd->vmd_pageout_deficit,
3044             max((u_int)req >> VM_ALLOC_COUNT_SHIFT, 1));
3045         if (req & (VM_ALLOC_WAITOK | VM_ALLOC_WAITFAIL)) {
3046                 if (object != NULL) 
3047                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
3048                 vm_wait_domain(vmd->vmd_domain);
3049                 if (object != NULL) 
3050                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
3051                 if (req & VM_ALLOC_WAITOK)
3052                         return (EAGAIN);
3053         }
3054
3055         return (0);
3056 }
3057
3058 /*
3059  *      vm_waitpfault:
3060  *
3061  *      Sleep until free pages are available for allocation.
3062  *      - Called only in vm_fault so that processes page faulting
3063  *        can be easily tracked.
3064  *      - Sleeps at a lower priority than vm_wait() so that vm_wait()ing
3065  *        processes will be able to grab memory first.  Do not change
3066  *        this balance without careful testing first.
3067  */
3068 void
3069 vm_waitpfault(void)
3070 {
3071
3072         mtx_lock(&vm_domainset_lock);
3073         if (vm_page_count_min()) {
3074                 vm_min_waiters++;
3075                 msleep(&vm_min_domains, &vm_domainset_lock, PUSER, "pfault", 0);
3076         }
3077         mtx_unlock(&vm_domainset_lock);
3078 }
3079
3080 struct vm_pagequeue *
3081 vm_page_pagequeue(vm_page_t m)
3082 {
3083
3084         return (&vm_pagequeue_domain(m)->vmd_pagequeues[m->queue]);
3085 }
3086
3087 static struct mtx *
3088 vm_page_pagequeue_lockptr(vm_page_t m)
3089 {
3090
3091         if (m->queue == PQ_NONE)
3092                 return (NULL);
3093         return (&vm_page_pagequeue(m)->pq_mutex);
3094 }
3095
3096 static inline void
3097 vm_pqbatch_process_page(struct vm_pagequeue *pq, vm_page_t m)
3098 {
3099         struct vm_domain *vmd;
3100         uint8_t aflags;
3101
3102         vm_pagequeue_assert_locked(pq);
3103         KASSERT(pq == vm_page_pagequeue(m),
3104             ("page %p doesn't belong to %p", m, pq));
3105
3106         aflags = m->aflags;
3107         if ((aflags & PGA_DEQUEUE) != 0) {
3108                 if (__predict_true((aflags & PGA_ENQUEUED) != 0)) {
3109                         TAILQ_REMOVE(&pq->pq_pl, m, plinks.q);
3110                         vm_pagequeue_cnt_dec(pq);
3111                 }
3112                 vm_page_dequeue_complete(m);
3113         } else if ((aflags & (PGA_REQUEUE | PGA_REQUEUE_HEAD)) != 0) {
3114                 if ((aflags & PGA_ENQUEUED) != 0)
3115                         TAILQ_REMOVE(&pq->pq_pl, m, plinks.q);
3116                 else {
3117                         vm_pagequeue_cnt_inc(pq);
3118                         vm_page_aflag_set(m, PGA_ENQUEUED);
3119                 }
3120                 if ((aflags & PGA_REQUEUE_HEAD) != 0) {
3121                         KASSERT(m->queue == PQ_INACTIVE,
3122                             ("head enqueue not supported for page %p", m));
3123                         vmd = vm_pagequeue_domain(m);
3124                         TAILQ_INSERT_BEFORE(&vmd->vmd_inacthead, m, plinks.q);
3125                 } else
3126                         TAILQ_INSERT_TAIL(&pq->pq_pl, m, plinks.q);
3127
3128                 /*
3129                  * PGA_REQUEUE and PGA_REQUEUE_HEAD must be cleared after
3130                  * setting PGA_ENQUEUED in order to synchronize with the
3131                  * page daemon.
3132                  */
3133                 vm_page_aflag_clear(m, PGA_REQUEUE | PGA_REQUEUE_HEAD);
3134         }
3135 }
3136
3137 static void
3138 vm_pqbatch_process(struct vm_pagequeue *pq, struct vm_batchqueue *bq,
3139     uint8_t queue)
3140 {
3141         vm_page_t m;
3142         int i;
3143
3144         for (i = 0; i < bq->bq_cnt; i++) {
3145                 m = bq->bq_pa[i];
3146                 if (__predict_false(m->queue != queue))
3147                         continue;
3148                 vm_pqbatch_process_page(pq, m);
3149         }
3150         vm_batchqueue_init(bq);
3151 }
3152
3153 static void
3154 vm_pqbatch_submit_page(vm_page_t m, uint8_t queue)
3155 {
3156         struct vm_batchqueue *bq;
3157         struct vm_pagequeue *pq;
3158         int domain;
3159
3160         vm_page_assert_locked(m);
3161         KASSERT(queue < PQ_COUNT, ("invalid queue %d", queue));
3162
3163         domain = vm_phys_domain(m);
3164         pq = &vm_pagequeue_domain(m)->vmd_pagequeues[queue];
3165
3166         critical_enter();
3167         bq = DPCPU_PTR(pqbatch[domain][queue]);
3168         if (vm_batchqueue_insert(bq, m)) {
3169                 critical_exit();
3170                 return;
3171         }
3172         if (!vm_pagequeue_trylock(pq)) {
3173                 critical_exit();
3174                 vm_pagequeue_lock(pq);
3175                 critical_enter();
3176                 bq = DPCPU_PTR(pqbatch[domain][queue]);
3177         }
3178         vm_pqbatch_process(pq, bq, queue);
3179
3180         /*
3181          * The page may have been logically dequeued before we acquired the
3182          * page queue lock.  In this case, the page lock prevents the page
3183          * from being logically enqueued elsewhere.
3184          */
3185         if (__predict_true(m->queue == queue))
3186                 vm_pqbatch_process_page(pq, m);
3187         else {
3188                 KASSERT(m->queue == PQ_NONE,
3189                     ("invalid queue transition for page %p", m));
3190                 KASSERT((m->aflags & PGA_ENQUEUED) == 0,
3191                     ("page %p is enqueued with invalid queue index", m));
3192                 vm_page_aflag_clear(m, PGA_QUEUE_STATE_MASK);
3193         }
3194         vm_pagequeue_unlock(pq);
3195         critical_exit();
3196 }
3197
3198 /*
3199  *      vm_page_drain_pqbatch:          [ internal use only ]
3200  *
3201  *      Force all per-CPU page queue batch queues to be drained.  This is
3202  *      intended for use in severe memory shortages, to ensure that pages
3203  *      do not remain stuck in the batch queues.
3204  */
3205 void
3206 vm_page_drain_pqbatch(void)
3207 {
3208         struct thread *td;
3209         struct vm_domain *vmd;
3210         struct vm_pagequeue *pq;
3211         int cpu, domain, queue;
3212
3213         td = curthread;
3214         CPU_FOREACH(cpu) {
3215                 thread_lock(td);
3216                 sched_bind(td, cpu);
3217                 thread_unlock(td);
3218
3219                 for (domain = 0; domain < vm_ndomains; domain++) {
3220                         vmd = VM_DOMAIN(domain);
3221                         for (queue = 0; queue < PQ_COUNT; queue++) {
3222                                 pq = &vmd->vmd_pagequeues[queue];
3223                                 vm_pagequeue_lock(pq);
3224                                 critical_enter();
3225                                 vm_pqbatch_process(pq,
3226                                     DPCPU_PTR(pqbatch[domain][queue]), queue);
3227                                 critical_exit();
3228                                 vm_pagequeue_unlock(pq);
3229                         }
3230                 }
3231         }
3232         thread_lock(td);
3233         sched_unbind(td);
3234         thread_unlock(td);
3235 }
3236
3237 /*
3238  * Complete the logical removal of a page from a page queue.  We must be
3239  * careful to synchronize with the page daemon, which may be concurrently
3240  * examining the page with only the page lock held.  The page must not be
3241  * in a state where it appears to be logically enqueued.
3242  */
3243 static void
3244 vm_page_dequeue_complete(vm_page_t m)
3245 {
3246
3247         m->queue = PQ_NONE;
3248         atomic_thread_fence_rel();
3249         vm_page_aflag_clear(m, PGA_QUEUE_STATE_MASK);
3250 }
3251
3252 /*
3253  *      vm_page_dequeue_deferred:       [ internal use only ]
3254  *
3255  *      Request removal of the given page from its current page
3256  *      queue.  Physical removal from the queue may be deferred
3257  *      indefinitely.
3258  *
3259  *      The page must be locked.
3260  */
3261 void
3262 vm_page_dequeue_deferred(vm_page_t m)
3263 {
3264         int queue;
3265
3266         vm_page_assert_locked(m);
3267
3268         queue = m->queue;
3269         if (queue == PQ_NONE) {
3270                 KASSERT((m->aflags & PGA_QUEUE_STATE_MASK) == 0,
3271                     ("page %p has queue state", m));
3272                 return;
3273         }
3274         if ((m->aflags & PGA_DEQUEUE) == 0)
3275                 vm_page_aflag_set(m, PGA_DEQUEUE);
3276         vm_pqbatch_submit_page(m, queue);
3277 }
3278
3279 /*
3280  *      vm_page_dequeue_locked:
3281  *
3282  *      Remove the page from its page queue, which must be locked.
3283  *      If the page lock is not held, there is no guarantee that the
3284  *      page will not be enqueued by another thread before this function
3285  *      returns.  In this case, it is up to the caller to ensure that
3286  *      no other threads hold a reference to the page.
3287  *
3288  *      The page queue lock must be held.  If the page is not already
3289  *      logically dequeued, the page lock must be held as well.
3290  */
3291 void
3292 vm_page_dequeue_locked(vm_page_t m)
3293 {
3294         struct vm_pagequeue *pq;
3295
3296         pq = vm_page_pagequeue(m);
3297
3298         KASSERT(m->queue != PQ_NONE,
3299             ("%s: page %p queue field is PQ_NONE", __func__, m));
3300         vm_pagequeue_assert_locked(pq);
3301         KASSERT((m->aflags & PGA_DEQUEUE) != 0 ||
3302             mtx_owned(vm_page_lockptr(m)),
3303             ("%s: queued unlocked page %p", __func__, m));
3304
3305         if ((m->aflags & PGA_ENQUEUED) != 0) {
3306                 TAILQ_REMOVE(&pq->pq_pl, m, plinks.q);
3307                 vm_pagequeue_cnt_dec(pq);
3308         }
3309         vm_page_dequeue_complete(m);
3310 }
3311
3312 /*
3313  *      vm_page_dequeue:
3314  *
3315  *      Remove the page from whichever page queue it's in, if any.
3316  *      If the page lock is not held, there is no guarantee that the
3317  *      page will not be enqueued by another thread before this function
3318  *      returns.  In this case, it is up to the caller to ensure that
3319  *      no other threads hold a reference to the page.
3320  */
3321 void
3322 vm_page_dequeue(vm_page_t m)
3323 {
3324         struct mtx *lock, *lock1;
3325
3326         lock = vm_page_pagequeue_lockptr(m);
3327         for (;;) {
3328                 if (lock == NULL)
3329                         return;
3330                 mtx_lock(lock);
3331                 if ((lock1 = vm_page_pagequeue_lockptr(m)) == lock)
3332                         break;
3333                 mtx_unlock(lock);
3334                 lock = lock1;
3335         }
3336         KASSERT(lock == vm_page_pagequeue_lockptr(m),
3337             ("%s: page %p migrated directly between queues", __func__, m));
3338         vm_page_dequeue_locked(m);
3339         mtx_unlock(lock);
3340 }
3341
3342 /*
3343  * Schedule the given page for insertion into the specified page queue.
3344  * Physical insertion of the page may be deferred indefinitely.
3345  */
3346 static void
3347 vm_page_enqueue(vm_page_t m, uint8_t queue)
3348 {
3349
3350         vm_page_assert_locked(m);
3351         KASSERT(m->queue == PQ_NONE && (m->aflags & PGA_QUEUE_STATE_MASK) == 0,
3352             ("%s: page %p is already enqueued", __func__, m));
3353
3354         m->queue = queue;
3355         if ((m->aflags & PGA_REQUEUE) == 0)
3356                 vm_page_aflag_set(m, PGA_REQUEUE);
3357         vm_pqbatch_submit_page(m, queue);
3358 }
3359
3360 /*
3361  *      vm_page_requeue:                [ internal use only ]
3362  *
3363  *      Schedule a requeue of the given page.
3364  *
3365  *      The page must be locked.
3366  */
3367 void
3368 vm_page_requeue(vm_page_t m)
3369 {
3370
3371         vm_page_assert_locked(m);
3372         KASSERT(m->queue != PQ_NONE,
3373             ("%s: page %p is not logically enqueued", __func__, m));
3374
3375         if ((m->aflags & PGA_REQUEUE) == 0)
3376                 vm_page_aflag_set(m, PGA_REQUEUE);
3377         vm_pqbatch_submit_page(m, m->queue);
3378 }
3379
3380 /*
3381  *      vm_page_activate:
3382  *
3383  *      Put the specified page on the active list (if appropriate).
3384  *      Ensure that act_count is at least ACT_INIT but do not otherwise
3385  *      mess with it.
3386  *
3387  *      The page must be locked.
3388  */
3389 void
3390 vm_page_activate(vm_page_t m)
3391 {
3392         int queue;
3393
3394         vm_page_lock_assert(m, MA_OWNED);
3395
3396         if ((queue = m->queue) == PQ_ACTIVE || m->wire_count > 0 ||
3397             (m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0) {
3398                 if (queue == PQ_ACTIVE && m->act_count < ACT_INIT)
3399                         m->act_count = ACT_INIT;
3400                 return;
3401         }
3402
3403         vm_page_remque(m);
3404         if (m->act_count < ACT_INIT)
3405                 m->act_count = ACT_INIT;
3406         vm_page_enqueue(m, PQ_ACTIVE);
3407 }
3408
3409 /*
3410  *      vm_page_free_prep:
3411  *
3412  *      Prepares the given page to be put on the free list,
3413  *      disassociating it from any VM object. The caller may return
3414  *      the page to the free list only if this function returns true.
3415  *
3416  *      The object must be locked.  The page must be locked if it is
3417  *      managed.
3418  */
3419 bool
3420 vm_page_free_prep(vm_page_t m)
3421 {
3422
3423 #if defined(DIAGNOSTIC) && defined(PHYS_TO_DMAP)
3424         if (PMAP_HAS_DMAP && (m->flags & PG_ZERO) != 0) {
3425                 uint64_t *p;
3426                 int i;
3427                 p = (uint64_t *)PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
3428                 for (i = 0; i < PAGE_SIZE / sizeof(uint64_t); i++, p++)
3429                         KASSERT(*p == 0, ("vm_page_free_prep %p PG_ZERO %d %jx",
3430                             m, i, (uintmax_t)*p));
3431         }
3432 #endif
3433         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0) {
3434                 vm_page_lock_assert(m, MA_OWNED);
3435                 KASSERT(!pmap_page_is_mapped(m),
3436                     ("vm_page_free_prep: freeing mapped page %p", m));
3437         } else
3438                 KASSERT(m->queue == PQ_NONE,
3439                     ("vm_page_free_prep: unmanaged page %p is queued", m));
3440         VM_CNT_INC(v_tfree);
3441
3442         if (vm_page_sbusied(m))
3443                 panic("vm_page_free_prep: freeing busy page %p", m);
3444
3445         vm_page_remove(m);
3446
3447         /*
3448          * If fictitious remove object association and
3449          * return.
3450          */
3451         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0) {
3452                 KASSERT(m->wire_count == 1,
3453                     ("fictitious page %p is not wired", m));
3454                 KASSERT(m->queue == PQ_NONE,
3455                     ("fictitious page %p is queued", m));
3456                 return (false);
3457         }
3458
3459         /*
3460          * Pages need not be dequeued before they are returned to the physical
3461          * memory allocator, but they must at least be marked for a deferred
3462          * dequeue.
3463          */
3464         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
3465                 vm_page_dequeue_deferred(m);
3466
3467         m->valid = 0;
3468         vm_page_undirty(m);
3469
3470         if (m->wire_count != 0)
3471                 panic("vm_page_free_prep: freeing wired page %p", m);
3472         if (m->hold_count != 0) {
3473                 m->flags &= ~PG_ZERO;
3474                 KASSERT((m->flags & PG_UNHOLDFREE) == 0,
3475                     ("vm_page_free_prep: freeing PG_UNHOLDFREE page %p", m));
3476                 m->flags |= PG_UNHOLDFREE;
3477                 return (false);
3478         }
3479
3480         /*
3481          * Restore the default memory attribute to the page.
3482          */
3483         if (pmap_page_get_memattr(m) != VM_MEMATTR_DEFAULT)
3484                 pmap_page_set_memattr(m, VM_MEMATTR_DEFAULT);
3485
3486 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
3487         if (vm_reserv_free_page(m))
3488                 return (false);
3489 #endif
3490
3491         return (true);
3492 }
3493
3494 /*
3495  *      vm_page_free_toq:
3496  *
3497  *      Returns the given page to the free list, disassociating it
3498  *      from any VM object.
3499  *
3500  *      The object must be locked.  The page must be locked if it is
3501  *      managed.
3502  */
3503 void
3504 vm_page_free_toq(vm_page_t m)
3505 {
3506         struct vm_domain *vmd;
3507
3508         if (!vm_page_free_prep(m))
3509                 return;
3510
3511         vmd = vm_pagequeue_domain(m);
3512         if (m->pool == VM_FREEPOOL_DEFAULT && vmd->vmd_pgcache != NULL) {
3513                 uma_zfree(vmd->vmd_pgcache, m);
3514                 return;
3515         }
3516         vm_domain_free_lock(vmd);
3517         vm_phys_free_pages(m, 0);
3518         vm_domain_free_unlock(vmd);
3519         vm_domain_freecnt_inc(vmd, 1);
3520 }
3521
3522 /*
3523  *      vm_page_free_pages_toq:
3524  *
3525  *      Returns a list of pages to the free list, disassociating it
3526  *      from any VM object.  In other words, this is equivalent to
3527  *      calling vm_page_free_toq() for each page of a list of VM objects.
3528  *
3529  *      The objects must be locked.  The pages must be locked if it is
3530  *      managed.
3531  */
3532 void
3533 vm_page_free_pages_toq(struct spglist *free, bool update_wire_count)
3534 {
3535         vm_page_t m;
3536         int count;
3537
3538         if (SLIST_EMPTY(free))
3539                 return;
3540
3541         count = 0;
3542         while ((m = SLIST_FIRST(free)) != NULL) {
3543                 count++;
3544                 SLIST_REMOVE_HEAD(free, plinks.s.ss);
3545                 vm_page_free_toq(m);
3546         }
3547
3548         if (update_wire_count)
3549                 vm_wire_sub(count);
3550 }
3551
3552 /*
3553  *      vm_page_wire:
3554  *
3555  * Mark this page as wired down.  If the page is fictitious, then
3556  * its wire count must remain one.
3557  *
3558  * The page must be locked.
3559  */
3560 void
3561 vm_page_wire(vm_page_t m)
3562 {
3563
3564         vm_page_assert_locked(m);
3565         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0) {
3566                 KASSERT(m->wire_count == 1,
3567                     ("vm_page_wire: fictitious page %p's wire count isn't one",
3568                     m));
3569                 return;
3570         }
3571         if (m->wire_count == 0) {
3572                 KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0 ||
3573                     m->queue == PQ_NONE,
3574                     ("vm_page_wire: unmanaged page %p is queued", m));
3575                 vm_wire_add(1);
3576         }
3577         m->wire_count++;
3578         KASSERT(m->wire_count != 0, ("vm_page_wire: wire_count overflow m=%p", m));
3579 }
3580
3581 /*
3582  * vm_page_unwire:
3583  *
3584  * Release one wiring of the specified page, potentially allowing it to be
3585  * paged out.  Returns TRUE if the number of wirings transitions to zero and
3586  * FALSE otherwise.
3587  *
3588  * Only managed pages belonging to an object can be paged out.  If the number
3589  * of wirings transitions to zero and the page is eligible for page out, then
3590  * the page is added to the specified paging queue (unless PQ_NONE is
3591  * specified, in which case the page is dequeued if it belongs to a paging
3592  * queue).
3593  *
3594  * If a page is fictitious, then its wire count must always be one.
3595  *
3596  * A managed page must be locked.
3597  */
3598 bool
3599 vm_page_unwire(vm_page_t m, uint8_t queue)
3600 {
3601         bool unwired;
3602
3603         KASSERT(queue < PQ_COUNT || queue == PQ_NONE,
3604             ("vm_page_unwire: invalid queue %u request for page %p",
3605             queue, m));
3606         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
3607                 vm_page_assert_locked(m);
3608
3609         unwired = vm_page_unwire_noq(m);
3610         if (!unwired || (m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0 || m->object == NULL)
3611                 return (unwired);
3612
3613         if (m->queue == queue) {
3614                 if (queue == PQ_ACTIVE)
3615                         vm_page_reference(m);
3616                 else if (queue != PQ_NONE)
3617                         vm_page_requeue(m);
3618         } else {
3619                 vm_page_dequeue(m);
3620                 if (queue != PQ_NONE) {
3621                         vm_page_enqueue(m, queue);
3622                         if (queue == PQ_ACTIVE)
3623                                 /* Initialize act_count. */
3624                                 vm_page_activate(m);
3625                 }
3626         }
3627         return (unwired);
3628 }
3629
3630 /*
3631  *
3632  * vm_page_unwire_noq:
3633  *
3634  * Unwire a page without (re-)inserting it into a page queue.  It is up
3635  * to the caller to enqueue, requeue, or free the page as appropriate.
3636  * In most cases, vm_page_unwire() should be used instead.
3637  */
3638 bool
3639 vm_page_unwire_noq(vm_page_t m)
3640 {
3641
3642         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
3643                 vm_page_assert_locked(m);
3644         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0) {
3645                 KASSERT(m->wire_count == 1,
3646             ("vm_page_unwire: fictitious page %p's wire count isn't one", m));
3647                 return (false);
3648         }
3649         if (m->wire_count == 0)
3650                 panic("vm_page_unwire: page %p's wire count is zero", m);
3651         m->wire_count--;
3652         if (m->wire_count == 0) {
3653                 vm_wire_sub(1);
3654                 return (true);
3655         } else
3656                 return (false);
3657 }
3658
3659 /*
3660  * Move the specified page to the tail of the inactive queue, or requeue
3661  * the page if it is already in the inactive queue.
3662  *
3663  * The page must be locked.
3664  */
3665 void
3666 vm_page_deactivate(vm_page_t m)
3667 {
3668
3669         vm_page_assert_locked(m);
3670
3671         if (m->wire_count > 0 || (m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
3672                 return;
3673
3674         if (!vm_page_inactive(m)) {
3675                 vm_page_remque(m);
3676                 vm_page_enqueue(m, PQ_INACTIVE);
3677         } else
3678                 vm_page_requeue(m);
3679 }
3680
3681 /*
3682  * Move the specified page close to the head of the inactive queue,
3683  * bypassing LRU.  A marker page is used to maintain FIFO ordering.
3684  * As with regular enqueues, we use a per-CPU batch queue to reduce
3685  * contention on the page queue lock.
3686  *
3687  * The page must be locked.
3688  */
3689 void
3690 vm_page_deactivate_noreuse(vm_page_t m)
3691 {
3692
3693         vm_page_assert_locked(m);
3694
3695         if (m->wire_count > 0 || (m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
3696                 return;
3697
3698         if (!vm_page_inactive(m))
3699                 vm_page_remque(m);
3700         m->queue = PQ_INACTIVE;
3701         if ((m->aflags & PGA_REQUEUE_HEAD) == 0)
3702                 vm_page_aflag_set(m, PGA_REQUEUE_HEAD);
3703         vm_pqbatch_submit_page(m, PQ_INACTIVE);
3704 }
3705
3706 /*
3707  * vm_page_launder
3708  *
3709  *      Put a page in the laundry, or requeue it if it is already there.
3710  */
3711 void
3712 vm_page_launder(vm_page_t m)
3713 {
3714
3715         vm_page_assert_locked(m);
3716         if (m->wire_count > 0 || (m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
3717                 return;
3718
3719         if (m->queue == PQ_LAUNDRY)
3720                 vm_page_requeue(m);
3721         else {
3722                 vm_page_remque(m);
3723                 vm_page_enqueue(m, PQ_LAUNDRY);
3724         }
3725 }
3726
3727 /*
3728  * vm_page_unswappable
3729  *
3730  *      Put a page in the PQ_UNSWAPPABLE holding queue.
3731  */
3732 void
3733 vm_page_unswappable(vm_page_t m)
3734 {
3735
3736         vm_page_assert_locked(m);
3737         KASSERT(m->wire_count == 0 && (m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3738             ("page %p already unswappable", m));
3739
3740         vm_page_remque(m);
3741         vm_page_enqueue(m, PQ_UNSWAPPABLE);
3742 }
3743
3744 /*
3745  * Attempt to free the page.  If it cannot be freed, do nothing.  Returns true
3746  * if the page is freed and false otherwise.
3747  *
3748  * The page must be managed.  The page and its containing object must be
3749  * locked.
3750  */
3751 bool
3752 vm_page_try_to_free(vm_page_t m)
3753 {
3754
3755         vm_page_assert_locked(m);
3756         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
3757         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0, ("page %p is unmanaged", m));
3758         if (m->dirty != 0 || vm_page_held(m) || vm_page_busied(m))
3759                 return (false);
3760         if (m->object->ref_count != 0) {
3761                 pmap_remove_all(m);
3762                 if (m->dirty != 0)
3763                         return (false);
3764         }
3765         vm_page_free(m);
3766         return (true);
3767 }
3768
3769 /*
3770  * vm_page_advise
3771  *
3772  *      Apply the specified advice to the given page.
3773  *
3774  *      The object and page must be locked.
3775  */
3776 void
3777 vm_page_advise(vm_page_t m, int advice)
3778 {
3779
3780         vm_page_assert_locked(m);
3781         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
3782         if (advice == MADV_FREE)
3783                 /*
3784                  * Mark the page clean.  This will allow the page to be freed
3785                  * without first paging it out.  MADV_FREE pages are often
3786                  * quickly reused by malloc(3), so we do not do anything that
3787                  * would result in a page fault on a later access.
3788                  */
3789                 vm_page_undirty(m);
3790         else if (advice != MADV_DONTNEED) {
3791                 if (advice == MADV_WILLNEED)
3792                         vm_page_activate(m);
3793                 return;
3794         }
3795
3796         /*
3797          * Clear any references to the page.  Otherwise, the page daemon will
3798          * immediately reactivate the page.
3799          */
3800         vm_page_aflag_clear(m, PGA_REFERENCED);
3801
3802         if (advice != MADV_FREE && m->dirty == 0 && pmap_is_modified(m))
3803                 vm_page_dirty(m);
3804
3805         /*
3806          * Place clean pages near the head of the inactive queue rather than
3807          * the tail, thus defeating the queue's LRU operation and ensuring that
3808          * the page will be reused quickly.  Dirty pages not already in the
3809          * laundry are moved there.
3810          */
3811         if (m->dirty == 0)
3812                 vm_page_deactivate_noreuse(m);
3813         else if (!vm_page_in_laundry(m))
3814                 vm_page_launder(m);
3815 }
3816
3817 /*
3818  * Grab a page, waiting until we are waken up due to the page
3819  * changing state.  We keep on waiting, if the page continues
3820  * to be in the object.  If the page doesn't exist, first allocate it
3821  * and then conditionally zero it.
3822  *
3823  * This routine may sleep.
3824  *
3825  * The object must be locked on entry.  The lock will, however, be released
3826  * and reacquired if the routine sleeps.
3827  */
3828 vm_page_t
3829 vm_page_grab(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int allocflags)
3830 {
3831         vm_page_t m;
3832         int sleep;
3833         int pflags;
3834
3835         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
3836         KASSERT((allocflags & VM_ALLOC_SBUSY) == 0 ||
3837             (allocflags & VM_ALLOC_IGN_SBUSY) != 0,
3838             ("vm_page_grab: VM_ALLOC_SBUSY/VM_ALLOC_IGN_SBUSY mismatch"));
3839         pflags = allocflags &
3840             ~(VM_ALLOC_NOWAIT | VM_ALLOC_WAITOK | VM_ALLOC_WAITFAIL);
3841         if ((allocflags & VM_ALLOC_NOWAIT) == 0)
3842                 pflags |= VM_ALLOC_WAITFAIL;
3843 retrylookup:
3844         if ((m = vm_page_lookup(object, pindex)) != NULL) {
3845                 sleep = (allocflags & VM_ALLOC_IGN_SBUSY) != 0 ?
3846                     vm_page_xbusied(m) : vm_page_busied(m);
3847                 if (sleep) {
3848                         if ((allocflags & VM_ALLOC_NOWAIT) != 0)
3849                                 return (NULL);
3850                         /*
3851                          * Reference the page before unlocking and
3852                          * sleeping so that the page daemon is less
3853                          * likely to reclaim it.
3854                          */
3855                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
3856                         vm_page_lock(m);
3857                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
3858                         vm_page_busy_sleep(m, "pgrbwt", (allocflags &
3859                             VM_ALLOC_IGN_SBUSY) != 0);
3860                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
3861                         goto retrylookup;
3862                 } else {
3863                         if ((allocflags & VM_ALLOC_WIRED) != 0) {
3864                                 vm_page_lock(m);
3865                                 vm_page_wire(m);
3866                                 vm_page_unlock(m);
3867                         }
3868                         if ((allocflags &
3869                             (VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_SBUSY)) == 0)
3870                                 vm_page_xbusy(m);
3871                         if ((allocflags & VM_ALLOC_SBUSY) != 0)
3872                                 vm_page_sbusy(m);
3873                         return (m);
3874                 }
3875         }
3876         m = vm_page_alloc(object, pindex, pflags);
3877         if (m == NULL) {
3878                 if ((allocflags & VM_ALLOC_NOWAIT) != 0)
3879                         return (NULL);
3880                 goto retrylookup;
3881         }
3882         if (allocflags & VM_ALLOC_ZERO && (m->flags & PG_ZERO) == 0)
3883                 pmap_zero_page(m);
3884         return (m);
3885 }
3886
3887 /*
3888  * Return the specified range of pages from the given object.  For each
3889  * page offset within the range, if a page already exists within the object
3890  * at that offset and it is busy, then wait for it to change state.  If,
3891  * instead, the page doesn't exist, then allocate it.
3892  *
3893  * The caller must always specify an allocation class.
3894  *
3895  * allocation classes:
3896  *      VM_ALLOC_NORMAL         normal process request
3897  *      VM_ALLOC_SYSTEM         system *really* needs the pages
3898  *
3899  * The caller must always specify that the pages are to be busied and/or
3900  * wired.
3901  *
3902  * optional allocation flags:
3903  *      VM_ALLOC_IGN_SBUSY      do not sleep on soft busy pages
3904  *      VM_ALLOC_NOBUSY         do not exclusive busy the page
3905  *      VM_ALLOC_NOWAIT         do not sleep
3906  *      VM_ALLOC_SBUSY          set page to sbusy state
3907  *      VM_ALLOC_WIRED          wire the pages
3908  *      VM_ALLOC_ZERO           zero and validate any invalid pages
3909  *
3910  * If VM_ALLOC_NOWAIT is not specified, this routine may sleep.  Otherwise, it
3911  * may return a partial prefix of the requested range.
3912  */
3913 int
3914 vm_page_grab_pages(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int allocflags,
3915     vm_page_t *ma, int count)
3916 {
3917         vm_page_t m, mpred;
3918         int pflags;
3919         int i;
3920         bool sleep;
3921
3922         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
3923         KASSERT(((u_int)allocflags >> VM_ALLOC_COUNT_SHIFT) == 0,
3924             ("vm_page_grap_pages: VM_ALLOC_COUNT() is not allowed"));
3925         KASSERT((allocflags & VM_ALLOC_NOBUSY) == 0 ||
3926             (allocflags & VM_ALLOC_WIRED) != 0,
3927             ("vm_page_grab_pages: the pages must be busied or wired"));
3928         KASSERT((allocflags & VM_ALLOC_SBUSY) == 0 ||
3929             (allocflags & VM_ALLOC_IGN_SBUSY) != 0,
3930             ("vm_page_grab_pages: VM_ALLOC_SBUSY/IGN_SBUSY mismatch"));
3931         if (count == 0)
3932                 return (0);
3933         pflags = allocflags & ~(VM_ALLOC_NOWAIT | VM_ALLOC_WAITOK |
3934             VM_ALLOC_WAITFAIL | VM_ALLOC_IGN_SBUSY);
3935         if ((allocflags & VM_ALLOC_NOWAIT) == 0)
3936                 pflags |= VM_ALLOC_WAITFAIL;
3937         i = 0;
3938 retrylookup:
3939         m = vm_radix_lookup_le(&object->rtree, pindex + i);
3940         if (m == NULL || m->pindex != pindex + i) {
3941                 mpred = m;
3942                 m = NULL;
3943         } else
3944                 mpred = TAILQ_PREV(m, pglist, listq);
3945         for (; i < count; i++) {
3946                 if (m != NULL) {
3947                         sleep = (allocflags & VM_ALLOC_IGN_SBUSY) != 0 ?
3948                             vm_page_xbusied(m) : vm_page_busied(m);
3949                         if (sleep) {
3950                                 if ((allocflags & VM_ALLOC_NOWAIT) != 0)
3951                                         break;
3952                                 /*
3953                                  * Reference the page before unlocking and
3954                                  * sleeping so that the page daemon is less
3955                                  * likely to reclaim it.
3956                                  */
3957                                 vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
3958                                 vm_page_lock(m);
3959                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
3960                                 vm_page_busy_sleep(m, "grbmaw", (allocflags &
3961                                     VM_ALLOC_IGN_SBUSY) != 0);
3962                                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
3963                                 goto retrylookup;
3964                         }
3965                         if ((allocflags & VM_ALLOC_WIRED) != 0) {
3966                                 vm_page_lock(m);
3967                                 vm_page_wire(m);
3968                                 vm_page_unlock(m);
3969                         }
3970                         if ((allocflags & (VM_ALLOC_NOBUSY |
3971                             VM_ALLOC_SBUSY)) == 0)
3972                                 vm_page_xbusy(m);
3973                         if ((allocflags & VM_ALLOC_SBUSY) != 0)
3974                                 vm_page_sbusy(m);
3975                 } else {
3976                         m = vm_page_alloc_after(object, pindex + i,
3977                             pflags | VM_ALLOC_COUNT(count - i), mpred);
3978                         if (m == NULL) {
3979                                 if ((allocflags & VM_ALLOC_NOWAIT) != 0)
3980                                         break;
3981                                 goto retrylookup;
3982                         }
3983                 }
3984                 if (m->valid == 0 && (allocflags & VM_ALLOC_ZERO) != 0) {
3985                         if ((m->flags & PG_ZERO) == 0)
3986                                 pmap_zero_page(m);
3987                         m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
3988                 }
3989                 ma[i] = mpred = m;
3990                 m = vm_page_next(m);
3991         }
3992         return (i);
3993 }
3994
3995 /*
3996  * Mapping function for valid or dirty bits in a page.
3997  *
3998  * Inputs are required to range within a page.
3999  */
4000 vm_page_bits_t
4001 vm_page_bits(int base, int size)
4002 {
4003         int first_bit;
4004         int last_bit;
4005
4006         KASSERT(
4007             base + size <= PAGE_SIZE,
4008             ("vm_page_bits: illegal base/size %d/%d", base, size)
4009         );
4010
4011         if (size == 0)          /* handle degenerate case */
4012                 return (0);
4013
4014         first_bit = base >> DEV_BSHIFT;
4015         last_bit = (base + size - 1) >> DEV_BSHIFT;
4016
4017         return (((vm_page_bits_t)2 << last_bit) -
4018             ((vm_page_bits_t)1 << first_bit));
4019 }
4020
4021 /*
4022  *      vm_page_set_valid_range:
4023  *
4024  *      Sets portions of a page valid.  The arguments are expected
4025  *      to be DEV_BSIZE aligned but if they aren't the bitmap is inclusive
4026  *      of any partial chunks touched by the range.  The invalid portion of
4027  *      such chunks will be zeroed.
4028  *
4029  *      (base + size) must be less then or equal to PAGE_SIZE.
4030  */
4031 void
4032 vm_page_set_valid_range(vm_page_t m, int base, int size)
4033 {
4034         int endoff, frag;
4035
4036         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
4037         if (size == 0)  /* handle degenerate case */
4038                 return;
4039
4040         /*
4041          * If the base is not DEV_BSIZE aligned and the valid
4042          * bit is clear, we have to zero out a portion of the
4043          * first block.
4044          */
4045         if ((frag = rounddown2(base, DEV_BSIZE)) != base &&
4046             (m->valid & (1 << (base >> DEV_BSHIFT))) == 0)
4047                 pmap_zero_page_area(m, frag, base - frag);
4048
4049         /*
4050          * If the ending offset is not DEV_BSIZE aligned and the
4051          * valid bit is clear, we have to zero out a portion of
4052          * the last block.
4053          */
4054         endoff = base + size;
4055         if ((frag = rounddown2(endoff, DEV_BSIZE)) != endoff &&
4056             (m->valid & (1 << (endoff >> DEV_BSHIFT))) == 0)
4057                 pmap_zero_page_area(m, endoff,
4058                     DEV_BSIZE - (endoff & (DEV_BSIZE - 1)));
4059
4060         /*
4061          * Assert that no previously invalid block that is now being validated
4062          * is already dirty.
4063          */
4064         KASSERT((~m->valid & vm_page_bits(base, size) & m->dirty) == 0,
4065             ("vm_page_set_valid_range: page %p is dirty", m));
4066
4067         /*
4068          * Set valid bits inclusive of any overlap.
4069          */
4070         m->valid |= vm_page_bits(base, size);
4071 }
4072
4073 /*
4074  * Clear the given bits from the specified page's dirty field.
4075  */
4076 static __inline void
4077 vm_page_clear_dirty_mask(vm_page_t m, vm_page_bits_t pagebits)
4078 {
4079         uintptr_t addr;
4080 #if PAGE_SIZE < 16384
4081         int shift;
4082 #endif
4083
4084         /*
4085          * If the object is locked and the page is neither exclusive busy nor
4086          * write mapped, then the page's dirty field cannot possibly be
4087          * set by a concurrent pmap operation.
4088          */
4089         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
4090         if (!vm_page_xbusied(m) && !pmap_page_is_write_mapped(m))
4091                 m->dirty &= ~pagebits;
4092         else {
4093                 /*
4094                  * The pmap layer can call vm_page_dirty() without
4095                  * holding a distinguished lock.  The combination of
4096                  * the object's lock and an atomic operation suffice
4097                  * to guarantee consistency of the page dirty field.
4098                  *
4099                  * For PAGE_SIZE == 32768 case, compiler already
4100                  * properly aligns the dirty field, so no forcible
4101                  * alignment is needed. Only require existence of
4102                  * atomic_clear_64 when page size is 32768.
4103                  */
4104                 addr = (uintptr_t)&m->dirty;
4105 #if PAGE_SIZE == 32768
4106                 atomic_clear_64((uint64_t *)addr, pagebits);
4107 #elif PAGE_SIZE == 16384
4108                 atomic_clear_32((uint32_t *)addr, pagebits);
4109 #else           /* PAGE_SIZE <= 8192 */
4110                 /*
4111                  * Use a trick to perform a 32-bit atomic on the
4112                  * containing aligned word, to not depend on the existence
4113                  * of atomic_clear_{8, 16}.
4114                  */
4115                 shift = addr & (sizeof(uint32_t) - 1);
4116 #if BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN
4117                 shift = (sizeof(uint32_t) - sizeof(m->dirty) - shift) * NBBY;
4118 #else
4119                 shift *= NBBY;
4120 #endif
4121                 addr &= ~(sizeof(uint32_t) - 1);
4122                 atomic_clear_32((uint32_t *)addr, pagebits << shift);
4123 #endif          /* PAGE_SIZE */
4124         }
4125 }
4126
4127 /*
4128  *      vm_page_set_validclean:
4129  *
4130  *      Sets portions of a page valid and clean.  The arguments are expected
4131  *      to be DEV_BSIZE aligned but if they aren't the bitmap is inclusive
4132  *      of any partial chunks touched by the range.  The invalid portion of
4133  *      such chunks will be zero'd.
4134  *
4135  *      (base + size) must be less then or equal to PAGE_SIZE.
4136  */
4137 void
4138 vm_page_set_validclean(vm_page_t m, int base, int size)
4139 {
4140         vm_page_bits_t oldvalid, pagebits;
4141         int endoff, frag;
4142
4143         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
4144         if (size == 0)  /* handle degenerate case */
4145                 return;
4146
4147         /*
4148          * If the base is not DEV_BSIZE aligned and the valid
4149          * bit is clear, we have to zero out a portion of the
4150          * first block.
4151          */
4152         if ((frag = rounddown2(base, DEV_BSIZE)) != base &&
4153             (m->valid & ((vm_page_bits_t)1 << (base >> DEV_BSHIFT))) == 0)
4154                 pmap_zero_page_area(m, frag, base - frag);
4155
4156         /*
4157          * If the ending offset is not DEV_BSIZE aligned and the
4158          * valid bit is clear, we have to zero out a portion of
4159          * the last block.
4160          */
4161         endoff = base + size;
4162         if ((frag = rounddown2(endoff, DEV_BSIZE)) != endoff &&
4163             (m->valid & ((vm_page_bits_t)1 << (endoff >> DEV_BSHIFT))) == 0)
4164                 pmap_zero_page_area(m, endoff,
4165                     DEV_BSIZE - (endoff & (DEV_BSIZE - 1)));
4166
4167         /*
4168          * Set valid, clear dirty bits.  If validating the entire
4169          * page we can safely clear the pmap modify bit.  We also
4170          * use this opportunity to clear the VPO_NOSYNC flag.  If a process
4171          * takes a write fault on a MAP_NOSYNC memory area the flag will
4172          * be set again.
4173          *
4174          * We set valid bits inclusive of any overlap, but we can only
4175          * clear dirty bits for DEV_BSIZE chunks that are fully within
4176          * the range.
4177          */
4178         oldvalid = m->valid;
4179         pagebits = vm_page_bits(base, size);
4180         m->valid |= pagebits;
4181 #if 0   /* NOT YET */
4182         if ((frag = base & (DEV_BSIZE - 1)) != 0) {
4183                 frag = DEV_BSIZE - frag;
4184                 base += frag;
4185                 size -= frag;
4186                 if (size < 0)
4187                         size = 0;
4188         }
4189         pagebits = vm_page_bits(base, size & (DEV_BSIZE - 1));
4190 #endif
4191         if (base == 0 && size == PAGE_SIZE) {
4192                 /*
4193                  * The page can only be modified within the pmap if it is
4194                  * mapped, and it can only be mapped if it was previously
4195                  * fully valid.
4196                  */
4197                 if (oldvalid == VM_PAGE_BITS_ALL)
4198                         /*
4199                          * Perform the pmap_clear_modify() first.  Otherwise,
4200                          * a concurrent pmap operation, such as
4201                          * pmap_protect(), could clear a modification in the
4202                          * pmap and set the dirty field on the page before
4203                          * pmap_clear_modify() had begun and after the dirty
4204                          * field was cleared here.
4205                          */
4206                         pmap_clear_modify(m);
4207                 m->dirty = 0;
4208                 m->oflags &= ~VPO_NOSYNC;
4209         } else if (oldvalid != VM_PAGE_BITS_ALL)
4210                 m->dirty &= ~pagebits;
4211         else
4212                 vm_page_clear_dirty_mask(m, pagebits);
4213 }
4214
4215 void
4216 vm_page_clear_dirty(vm_page_t m, int base, int size)
4217 {
4218
4219         vm_page_clear_dirty_mask(m, vm_page_bits(base, size));
4220 }
4221
4222 /*
4223  *      vm_page_set_invalid:
4224  *
4225  *      Invalidates DEV_BSIZE'd chunks within a page.  Both the
4226  *      valid and dirty bits for the effected areas are cleared.
4227  */
4228 void
4229 vm_page_set_invalid(vm_page_t m, int base, int size)
4230 {
4231         vm_page_bits_t bits;
4232         vm_object_t object;
4233
4234         object = m->object;
4235         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
4236         if (object->type == OBJT_VNODE && base == 0 && IDX_TO_OFF(m->pindex) +
4237             size >= object->un_pager.vnp.vnp_size)
4238                 bits = VM_PAGE_BITS_ALL;
4239         else
4240                 bits = vm_page_bits(base, size);
4241         if (object->ref_count != 0 && m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL &&
4242             bits != 0)
4243                 pmap_remove_all(m);
4244         KASSERT((bits == 0 && m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) ||
4245             !pmap_page_is_mapped(m),
4246             ("vm_page_set_invalid: page %p is mapped", m));
4247         m->valid &= ~bits;
4248         m->dirty &= ~bits;
4249 }
4250
4251 /*
4252  * vm_page_zero_invalid()
4253  *
4254  *      The kernel assumes that the invalid portions of a page contain
4255  *      garbage, but such pages can be mapped into memory by user code.
4256  *      When this occurs, we must zero out the non-valid portions of the
4257  *      page so user code sees what it expects.
4258  *
4259  *      Pages are most often semi-valid when the end of a file is mapped
4260  *      into memory and the file's size is not page aligned.
4261  */
4262 void
4263 vm_page_zero_invalid(vm_page_t m, boolean_t setvalid)
4264 {
4265         int b;
4266         int i;
4267
4268         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
4269         /*
4270          * Scan the valid bits looking for invalid sections that
4271          * must be zeroed.  Invalid sub-DEV_BSIZE'd areas ( where the
4272          * valid bit may be set ) have already been zeroed by
4273          * vm_page_set_validclean().
4274          */
4275         for (b = i = 0; i <= PAGE_SIZE / DEV_BSIZE; ++i) {
4276                 if (i == (PAGE_SIZE / DEV_BSIZE) ||
4277                     (m->valid & ((vm_page_bits_t)1 << i))) {
4278                         if (i > b) {
4279                                 pmap_zero_page_area(m,
4280                                     b << DEV_BSHIFT, (i - b) << DEV_BSHIFT);
4281                         }
4282                         b = i + 1;
4283                 }
4284         }
4285
4286         /*
4287          * setvalid is TRUE when we can safely set the zero'd areas
4288          * as being valid.  We can do this if there are no cache consistancy
4289          * issues.  e.g. it is ok to do with UFS, but not ok to do with NFS.
4290          */
4291         if (setvalid)
4292                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
4293 }
4294
4295 /*
4296  *      vm_page_is_valid:
4297  *
4298  *      Is (partial) page valid?  Note that the case where size == 0
4299  *      will return FALSE in the degenerate case where the page is
4300  *      entirely invalid, and TRUE otherwise.
4301  */
4302 int
4303 vm_page_is_valid(vm_page_t m, int base, int size)
4304 {
4305         vm_page_bits_t bits;
4306
4307         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m->object);
4308         bits = vm_page_bits(base, size);
4309         return (m->valid != 0 && (m->valid & bits) == bits);
4310 }
4311
4312 /*
4313  * Returns true if all of the specified predicates are true for the entire
4314  * (super)page and false otherwise.
4315  */
4316 bool
4317 vm_page_ps_test(vm_page_t m, int flags, vm_page_t skip_m)
4318 {
4319         vm_object_t object;
4320         int i, npages;
4321
4322         object = m->object;
4323         if (skip_m != NULL && skip_m->object != object)
4324                 return (false);
4325         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
4326         npages = atop(pagesizes[m->psind]);
4327
4328         /*
4329          * The physically contiguous pages that make up a superpage, i.e., a
4330          * page with a page size index ("psind") greater than zero, will
4331          * occupy adjacent entries in vm_page_array[].
4332          */
4333         for (i = 0; i < npages; i++) {
4334                 /* Always test object consistency, including "skip_m". */
4335                 if (m[i].object != object)
4336                         return (false);
4337                 if (&m[i] == skip_m)
4338                         continue;
4339                 if ((flags & PS_NONE_BUSY) != 0 && vm_page_busied(&m[i]))
4340                         return (false);
4341                 if ((flags & PS_ALL_DIRTY) != 0) {
4342                         /*
4343                          * Calling vm_page_test_dirty() or pmap_is_modified()
4344                          * might stop this case from spuriously returning
4345                          * "false".  However, that would require a write lock
4346                          * on the object containing "m[i]".
4347                          */
4348                         if (m[i].dirty != VM_PAGE_BITS_ALL)
4349                                 return (false);
4350                 }
4351                 if ((flags & PS_ALL_VALID) != 0 &&
4352                     m[i].valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
4353                         return (false);
4354         }
4355         return (true);
4356 }
4357
4358 /*
4359  * Set the page's dirty bits if the page is modified.
4360  */
4361 void
4362 vm_page_test_dirty(vm_page_t m)
4363 {
4364
4365         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
4366         if (m->dirty != VM_PAGE_BITS_ALL && pmap_is_modified(m))
4367                 vm_page_dirty(m);
4368 }
4369
4370 void
4371 vm_page_lock_KBI(vm_page_t m, const char *file, int line)
4372 {
4373
4374         mtx_lock_flags_(vm_page_lockptr(m), 0, file, line);
4375 }
4376
4377 void
4378 vm_page_unlock_KBI(vm_page_t m, const char *file, int line)
4379 {
4380
4381         mtx_unlock_flags_(vm_page_lockptr(m), 0, file, line);
4382 }
4383
4384 int
4385 vm_page_trylock_KBI(vm_page_t m, const char *file, int line)
4386 {
4387
4388         return (mtx_trylock_flags_(vm_page_lockptr(m), 0, file, line));
4389 }
4390
4391 #if defined(INVARIANTS) || defined(INVARIANT_SUPPORT)
4392 void
4393 vm_page_assert_locked_KBI(vm_page_t m, const char *file, int line)
4394 {
4395
4396         vm_page_lock_assert_KBI(m, MA_OWNED, file, line);
4397 }
4398
4399 void
4400 vm_page_lock_assert_KBI(vm_page_t m, int a, const char *file, int line)
4401 {
4402
4403         mtx_assert_(vm_page_lockptr(m), a, file, line);
4404 }
4405 #endif
4406
4407 #ifdef INVARIANTS
4408 void
4409 vm_page_object_lock_assert(vm_page_t m)
4410 {
4411
4412         /*
4413          * Certain of the page's fields may only be modified by the
4414          * holder of the containing object's lock or the exclusive busy.
4415          * holder.  Unfortunately, the holder of the write busy is
4416          * not recorded, and thus cannot be checked here.
4417          */
4418         if (m->object != NULL && !vm_page_xbusied(m))
4419                 VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
4420 }
4421
4422 void
4423 vm_page_assert_pga_writeable(vm_page_t m, uint8_t bits)
4424 {
4425
4426         if ((bits & PGA_WRITEABLE) == 0)
4427                 return;
4428
4429         /*
4430          * The PGA_WRITEABLE flag can only be set if the page is
4431          * managed, is exclusively busied or the object is locked.
4432          * Currently, this flag is only set by pmap_enter().
4433          */
4434         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4435             ("PGA_WRITEABLE on unmanaged page"));
4436         if (!vm_page_xbusied(m))
4437                 VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m->object);
4438 }
4439 #endif
4440
4441 #include "opt_ddb.h"
4442 #ifdef DDB
4443 #include <sys/kernel.h>
4444
4445 #include <ddb/ddb.h>
4446
4447 DB_SHOW_COMMAND(page, vm_page_print_page_info)
4448 {
4449
4450         db_printf("vm_cnt.v_free_count: %d\n", vm_free_count());
4451         db_printf("vm_cnt.v_inactive_count: %d\n", vm_inactive_count());
4452         db_printf("vm_cnt.v_active_count: %d\n", vm_active_count());
4453         db_printf("vm_cnt.v_laundry_count: %d\n", vm_laundry_count());
4454         db_printf("vm_cnt.v_wire_count: %d\n", vm_wire_count());
4455         db_printf("vm_cnt.v_free_reserved: %d\n", vm_cnt.v_free_reserved);
4456         db_printf("vm_cnt.v_free_min: %d\n", vm_cnt.v_free_min);
4457         db_printf("vm_cnt.v_free_target: %d\n", vm_cnt.v_free_target);
4458         db_printf("vm_cnt.v_inactive_target: %d\n", vm_cnt.v_inactive_target);
4459 }
4460
4461 DB_SHOW_COMMAND(pageq, vm_page_print_pageq_info)
4462 {
4463         int dom;
4464
4465         db_printf("pq_free %d\n", vm_free_count());
4466         for (dom = 0; dom < vm_ndomains; dom++) {
4467                 db_printf(
4468     "dom %d page_cnt %d free %d pq_act %d pq_inact %d pq_laund %d pq_unsw %d\n",
4469                     dom,
4470                     vm_dom[dom].vmd_page_count,
4471                     vm_dom[dom].vmd_free_count,
4472                     vm_dom[dom].vmd_pagequeues[PQ_ACTIVE].pq_cnt,
4473                     vm_dom[dom].vmd_pagequeues[PQ_INACTIVE].pq_cnt,
4474                     vm_dom[dom].vmd_pagequeues[PQ_LAUNDRY].pq_cnt,
4475                     vm_dom[dom].vmd_pagequeues[PQ_UNSWAPPABLE].pq_cnt);
4476         }
4477 }
4478
4479 DB_SHOW_COMMAND(pginfo, vm_page_print_pginfo)
4480 {
4481         vm_page_t m;
4482         boolean_t phys;
4483
4484         if (!have_addr) {
4485                 db_printf("show pginfo addr\n");
4486                 return;
4487         }
4488
4489         phys = strchr(modif, 'p') != NULL;
4490         if (phys)
4491                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(addr);
4492         else
4493                 m = (vm_page_t)addr;
4494         db_printf(
4495     "page %p obj %p pidx 0x%jx phys 0x%jx q %d hold %d wire %d\n"
4496     "  af 0x%x of 0x%x f 0x%x act %d busy %x valid 0x%x dirty 0x%x\n",
4497             m, m->object, (uintmax_t)m->pindex, (uintmax_t)m->phys_addr,
4498             m->queue, m->hold_count, m->wire_count, m->aflags, m->oflags,
4499             m->flags, m->act_count, m->busy_lock, m->valid, m->dirty);
4500 }
4501 #endif /* DDB */