]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/vm/vm_page.c
add -n option to suppress clearing the build tree and add -DNO_CLEAN
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / vm / vm_page.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1991 Regents of the University of California.
3  * All rights reserved.
4  * Copyright (c) 1998 Matthew Dillon.  All Rights Reserved.
5  *
6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
7  * The Mach Operating System project at Carnegie-Mellon University.
8  *
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions
11  * are met:
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
19  *    without specific prior written permission.
20  *
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
31  * SUCH DAMAGE.
32  *
33  *      from: @(#)vm_page.c     7.4 (Berkeley) 5/7/91
34  */
35
36 /*-
37  * Copyright (c) 1987, 1990 Carnegie-Mellon University.
38  * All rights reserved.
39  *
40  * Authors: Avadis Tevanian, Jr., Michael Wayne Young
41  *
42  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and
43  * its documentation is hereby granted, provided that both the copyright
44  * notice and this permission notice appear in all copies of the
45  * software, derivative works or modified versions, and any portions
46  * thereof, and that both notices appear in supporting documentation.
47  *
48  * CARNEGIE MELLON ALLOWS FREE USE OF THIS SOFTWARE IN ITS "AS IS"
49  * CONDITION.  CARNEGIE MELLON DISCLAIMS ANY LIABILITY OF ANY KIND
50  * FOR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM THE USE OF THIS SOFTWARE.
51  *
52  * Carnegie Mellon requests users of this software to return to
53  *
54  *  Software Distribution Coordinator  or  Software.Distribution@CS.CMU.EDU
55  *  School of Computer Science
56  *  Carnegie Mellon University
57  *  Pittsburgh PA 15213-3890
58  *
59  * any improvements or extensions that they make and grant Carnegie the
60  * rights to redistribute these changes.
61  */
62
63 /*
64  *                      GENERAL RULES ON VM_PAGE MANIPULATION
65  *
66  *      - a pageq mutex is required when adding or removing a page from a
67  *        page queue (vm_page_queue[]), regardless of other mutexes or the
68  *        busy state of a page.
69  *
70  *      - a hash chain mutex is required when associating or disassociating
71  *        a page from the VM PAGE CACHE hash table (vm_page_buckets),
72  *        regardless of other mutexes or the busy state of a page.
73  *
74  *      - either a hash chain mutex OR a busied page is required in order
75  *        to modify the page flags.  A hash chain mutex must be obtained in
76  *        order to busy a page.  A page's flags cannot be modified by a
77  *        hash chain mutex if the page is marked busy.
78  *
79  *      - The object memq mutex is held when inserting or removing
80  *        pages from an object (vm_page_insert() or vm_page_remove()).  This
81  *        is different from the object's main mutex.
82  *
83  *      Generally speaking, you have to be aware of side effects when running
84  *      vm_page ops.  A vm_page_lookup() will return with the hash chain
85  *      locked, whether it was able to lookup the page or not.  vm_page_free(),
86  *      vm_page_cache(), vm_page_activate(), and a number of other routines
87  *      will release the hash chain mutex for you.  Intermediate manipulation
88  *      routines such as vm_page_flag_set() expect the hash chain to be held
89  *      on entry and the hash chain will remain held on return.
90  *
91  *      pageq scanning can only occur with the pageq in question locked.
92  *      We have a known bottleneck with the active queue, but the cache
93  *      and free queues are actually arrays already. 
94  */
95
96 /*
97  *      Resident memory management module.
98  */
99
100 #include <sys/cdefs.h>
101 __FBSDID("$FreeBSD$");
102
103 #include "opt_vm.h"
104
105 #include <sys/param.h>
106 #include <sys/systm.h>
107 #include <sys/lock.h>
108 #include <sys/kernel.h>
109 #include <sys/malloc.h>
110 #include <sys/mutex.h>
111 #include <sys/proc.h>
112 #include <sys/sysctl.h>
113 #include <sys/vmmeter.h>
114 #include <sys/vnode.h>
115
116 #include <vm/vm.h>
117 #include <vm/vm_param.h>
118 #include <vm/vm_kern.h>
119 #include <vm/vm_object.h>
120 #include <vm/vm_page.h>
121 #include <vm/vm_pageout.h>
122 #include <vm/vm_pager.h>
123 #include <vm/vm_phys.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 /*
132  *      Associated with page of user-allocatable memory is a
133  *      page structure.
134  */
135
136 struct vpgqueues vm_page_queues[PQ_COUNT];
137 struct mtx vm_page_queue_mtx;
138 struct mtx vm_page_queue_free_mtx;
139
140 vm_page_t vm_page_array = 0;
141 int vm_page_array_size = 0;
142 long first_page = 0;
143 int vm_page_zero_count = 0;
144
145 static int boot_pages = UMA_BOOT_PAGES;
146 TUNABLE_INT("vm.boot_pages", &boot_pages);
147 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, boot_pages, CTLFLAG_RD, &boot_pages, 0,
148         "number of pages allocated for bootstrapping the VM system");
149
150 static void vm_page_enqueue(int queue, vm_page_t m);
151
152 /* Make sure that u_long is at least 64 bits when PAGE_SIZE is 32K. */
153 #if PAGE_SIZE == 32768
154 #ifdef CTASSERT
155 CTASSERT(sizeof(u_long) >= 8);
156 #endif
157 #endif
158
159 /*
160  *      vm_set_page_size:
161  *
162  *      Sets the page size, perhaps based upon the memory
163  *      size.  Must be called before any use of page-size
164  *      dependent functions.
165  */
166 void
167 vm_set_page_size(void)
168 {
169         if (cnt.v_page_size == 0)
170                 cnt.v_page_size = PAGE_SIZE;
171         if (((cnt.v_page_size - 1) & cnt.v_page_size) != 0)
172                 panic("vm_set_page_size: page size not a power of two");
173 }
174
175 /*
176  *      vm_page_blacklist_lookup:
177  *
178  *      See if a physical address in this page has been listed
179  *      in the blacklist tunable.  Entries in the tunable are
180  *      separated by spaces or commas.  If an invalid integer is
181  *      encountered then the rest of the string is skipped.
182  */
183 static int
184 vm_page_blacklist_lookup(char *list, vm_paddr_t pa)
185 {
186         vm_paddr_t bad;
187         char *cp, *pos;
188
189         for (pos = list; *pos != '\0'; pos = cp) {
190                 bad = strtoq(pos, &cp, 0);
191                 if (*cp != '\0') {
192                         if (*cp == ' ' || *cp == ',') {
193                                 cp++;
194                                 if (cp == pos)
195                                         continue;
196                         } else
197                                 break;
198                 }
199                 if (pa == trunc_page(bad))
200                         return (1);
201         }
202         return (0);
203 }
204
205 /*
206  *      vm_page_startup:
207  *
208  *      Initializes the resident memory module.
209  *
210  *      Allocates memory for the page cells, and
211  *      for the object/offset-to-page hash table headers.
212  *      Each page cell is initialized and placed on the free list.
213  */
214 vm_offset_t
215 vm_page_startup(vm_offset_t vaddr)
216 {
217         vm_offset_t mapped;
218         vm_paddr_t page_range;
219         vm_paddr_t new_end;
220         int i;
221         vm_paddr_t pa;
222         int nblocks;
223         vm_paddr_t last_pa;
224         char *list;
225
226         /* the biggest memory array is the second group of pages */
227         vm_paddr_t end;
228         vm_paddr_t biggestsize;
229         vm_paddr_t low_water, high_water;
230         int biggestone;
231
232         biggestsize = 0;
233         biggestone = 0;
234         nblocks = 0;
235         vaddr = round_page(vaddr);
236
237         for (i = 0; phys_avail[i + 1]; i += 2) {
238                 phys_avail[i] = round_page(phys_avail[i]);
239                 phys_avail[i + 1] = trunc_page(phys_avail[i + 1]);
240         }
241
242         low_water = phys_avail[0];
243         high_water = phys_avail[1];
244
245         for (i = 0; phys_avail[i + 1]; i += 2) {
246                 vm_paddr_t size = phys_avail[i + 1] - phys_avail[i];
247
248                 if (size > biggestsize) {
249                         biggestone = i;
250                         biggestsize = size;
251                 }
252                 if (phys_avail[i] < low_water)
253                         low_water = phys_avail[i];
254                 if (phys_avail[i + 1] > high_water)
255                         high_water = phys_avail[i + 1];
256                 ++nblocks;
257         }
258
259 #ifdef XEN
260         low_water = 0;
261 #endif  
262
263         end = phys_avail[biggestone+1];
264
265         /*
266          * Initialize the locks.
267          */
268         mtx_init(&vm_page_queue_mtx, "vm page queue mutex", NULL, MTX_DEF |
269             MTX_RECURSE);
270         mtx_init(&vm_page_queue_free_mtx, "vm page queue free mutex", NULL,
271             MTX_DEF);
272
273         /*
274          * Initialize the queue headers for the hold queue, the active queue,
275          * and the inactive queue.
276          */
277         for (i = 0; i < PQ_COUNT; i++)
278                 TAILQ_INIT(&vm_page_queues[i].pl);
279         vm_page_queues[PQ_INACTIVE].cnt = &cnt.v_inactive_count;
280         vm_page_queues[PQ_ACTIVE].cnt = &cnt.v_active_count;
281         vm_page_queues[PQ_HOLD].cnt = &cnt.v_active_count;
282
283         /*
284          * Allocate memory for use when boot strapping the kernel memory
285          * allocator.
286          */
287         new_end = end - (boot_pages * UMA_SLAB_SIZE);
288         new_end = trunc_page(new_end);
289         mapped = pmap_map(&vaddr, new_end, end,
290             VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
291         bzero((void *)mapped, end - new_end);
292         uma_startup((void *)mapped, boot_pages);
293
294 #if defined(__amd64__) || defined(__i386__)
295         /*
296          * Allocate a bitmap to indicate that a random physical page
297          * needs to be included in a minidump.
298          *
299          * The amd64 port needs this to indicate which direct map pages
300          * need to be dumped, via calls to dump_add_page()/dump_drop_page().
301          *
302          * However, i386 still needs this workspace internally within the
303          * minidump code.  In theory, they are not needed on i386, but are
304          * included should the sf_buf code decide to use them.
305          */
306         page_range = phys_avail[(nblocks - 1) * 2 + 1] / PAGE_SIZE;
307         vm_page_dump_size = round_page(roundup2(page_range, NBBY) / NBBY);
308         new_end -= vm_page_dump_size;
309         vm_page_dump = (void *)(uintptr_t)pmap_map(&vaddr, new_end,
310             new_end + vm_page_dump_size, VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
311         bzero((void *)vm_page_dump, vm_page_dump_size);
312 #endif
313         /*
314          * Compute the number of pages of memory that will be available for
315          * use (taking into account the overhead of a page structure per
316          * page).
317          */
318         first_page = low_water / PAGE_SIZE;
319 #ifdef VM_PHYSSEG_SPARSE
320         page_range = 0;
321         for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2)
322                 page_range += atop(phys_avail[i + 1] - phys_avail[i]);
323 #elif defined(VM_PHYSSEG_DENSE)
324         page_range = high_water / PAGE_SIZE - first_page;
325 #else
326 #error "Either VM_PHYSSEG_DENSE or VM_PHYSSEG_SPARSE must be defined."
327 #endif
328         end = new_end;
329
330         /*
331          * Reserve an unmapped guard page to trap access to vm_page_array[-1].
332          */
333         vaddr += PAGE_SIZE;
334
335         /*
336          * Initialize the mem entry structures now, and put them in the free
337          * queue.
338          */
339         new_end = trunc_page(end - page_range * sizeof(struct vm_page));
340         mapped = pmap_map(&vaddr, new_end, end,
341             VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
342         vm_page_array = (vm_page_t) mapped;
343 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
344         /*
345          * Allocate memory for the reservation management system's data
346          * structures.
347          */
348         new_end = vm_reserv_startup(&vaddr, new_end, high_water);
349 #endif
350 #ifdef __amd64__
351         /*
352          * pmap_map on amd64 comes out of the direct-map, not kvm like i386,
353          * so the pages must be tracked for a crashdump to include this data.
354          * This includes the vm_page_array and the early UMA bootstrap pages.
355          */
356         for (pa = new_end; pa < phys_avail[biggestone + 1]; pa += PAGE_SIZE)
357                 dump_add_page(pa);
358 #endif  
359         phys_avail[biggestone + 1] = new_end;
360
361         /*
362          * Clear all of the page structures
363          */
364         bzero((caddr_t) vm_page_array, page_range * sizeof(struct vm_page));
365         for (i = 0; i < page_range; i++)
366                 vm_page_array[i].order = VM_NFREEORDER;
367         vm_page_array_size = page_range;
368
369         /*
370          * Initialize the physical memory allocator.
371          */
372         vm_phys_init();
373
374         /*
375          * Add every available physical page that is not blacklisted to
376          * the free lists.
377          */
378         cnt.v_page_count = 0;
379         cnt.v_free_count = 0;
380         list = getenv("vm.blacklist");
381         for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2) {
382                 pa = phys_avail[i];
383                 last_pa = phys_avail[i + 1];
384                 while (pa < last_pa) {
385                         if (list != NULL &&
386                             vm_page_blacklist_lookup(list, pa))
387                                 printf("Skipping page with pa 0x%jx\n",
388                                     (uintmax_t)pa);
389                         else
390                                 vm_phys_add_page(pa);
391                         pa += PAGE_SIZE;
392                 }
393         }
394         freeenv(list);
395 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
396         /*
397          * Initialize the reservation management system.
398          */
399         vm_reserv_init();
400 #endif
401         return (vaddr);
402 }
403
404 void
405 vm_page_flag_set(vm_page_t m, unsigned short bits)
406 {
407
408         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
409         m->flags |= bits;
410
411
412 void
413 vm_page_flag_clear(vm_page_t m, unsigned short bits)
414 {
415
416         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
417         m->flags &= ~bits;
418 }
419
420 void
421 vm_page_busy(vm_page_t m)
422 {
423
424         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
425         KASSERT((m->oflags & VPO_BUSY) == 0,
426             ("vm_page_busy: page already busy!!!"));
427         m->oflags |= VPO_BUSY;
428 }
429
430 /*
431  *      vm_page_flash:
432  *
433  *      wakeup anyone waiting for the page.
434  */
435 void
436 vm_page_flash(vm_page_t m)
437 {
438
439         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
440         if (m->oflags & VPO_WANTED) {
441                 m->oflags &= ~VPO_WANTED;
442                 wakeup(m);
443         }
444 }
445
446 /*
447  *      vm_page_wakeup:
448  *
449  *      clear the VPO_BUSY flag and wakeup anyone waiting for the
450  *      page.
451  *
452  */
453 void
454 vm_page_wakeup(vm_page_t m)
455 {
456
457         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
458         KASSERT(m->oflags & VPO_BUSY, ("vm_page_wakeup: page not busy!!!"));
459         m->oflags &= ~VPO_BUSY;
460         vm_page_flash(m);
461 }
462
463 void
464 vm_page_io_start(vm_page_t m)
465 {
466
467         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
468         m->busy++;
469 }
470
471 void
472 vm_page_io_finish(vm_page_t m)
473 {
474
475         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
476         m->busy--;
477         if (m->busy == 0)
478                 vm_page_flash(m);
479 }
480
481 /*
482  * Keep page from being freed by the page daemon
483  * much of the same effect as wiring, except much lower
484  * overhead and should be used only for *very* temporary
485  * holding ("wiring").
486  */
487 void
488 vm_page_hold(vm_page_t mem)
489 {
490
491         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
492         mem->hold_count++;
493 }
494
495 void
496 vm_page_unhold(vm_page_t mem)
497 {
498
499         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
500         --mem->hold_count;
501         KASSERT(mem->hold_count >= 0, ("vm_page_unhold: hold count < 0!!!"));
502         if (mem->hold_count == 0 && VM_PAGE_INQUEUE2(mem, PQ_HOLD))
503                 vm_page_free_toq(mem);
504 }
505
506 /*
507  *      vm_page_free:
508  *
509  *      Free a page.
510  */
511 void
512 vm_page_free(vm_page_t m)
513 {
514
515         m->flags &= ~PG_ZERO;
516         vm_page_free_toq(m);
517 }
518
519 /*
520  *      vm_page_free_zero:
521  *
522  *      Free a page to the zerod-pages queue
523  */
524 void
525 vm_page_free_zero(vm_page_t m)
526 {
527
528         m->flags |= PG_ZERO;
529         vm_page_free_toq(m);
530 }
531
532 /*
533  *      vm_page_sleep:
534  *
535  *      Sleep and release the page queues lock.
536  *
537  *      The object containing the given page must be locked.
538  */
539 void
540 vm_page_sleep(vm_page_t m, const char *msg)
541 {
542
543         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
544         if (!mtx_owned(&vm_page_queue_mtx))
545                 vm_page_lock_queues();
546         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
547         vm_page_unlock_queues();
548
549         /*
550          * It's possible that while we sleep, the page will get
551          * unbusied and freed.  If we are holding the object
552          * lock, we will assume we hold a reference to the object
553          * such that even if m->object changes, we can re-lock
554          * it.
555          */
556         m->oflags |= VPO_WANTED;
557         msleep(m, VM_OBJECT_MTX(m->object), PVM, msg, 0);
558 }
559
560 /*
561  *      vm_page_dirty:
562  *
563  *      make page all dirty
564  */
565 void
566 vm_page_dirty(vm_page_t m)
567 {
568         KASSERT((m->flags & PG_CACHED) == 0,
569             ("vm_page_dirty: page in cache!"));
570         KASSERT(!VM_PAGE_IS_FREE(m),
571             ("vm_page_dirty: page is free!"));
572         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
573 }
574
575 /*
576  *      vm_page_splay:
577  *
578  *      Implements Sleator and Tarjan's top-down splay algorithm.  Returns
579  *      the vm_page containing the given pindex.  If, however, that
580  *      pindex is not found in the vm_object, returns a vm_page that is
581  *      adjacent to the pindex, coming before or after it.
582  */
583 vm_page_t
584 vm_page_splay(vm_pindex_t pindex, vm_page_t root)
585 {
586         struct vm_page dummy;
587         vm_page_t lefttreemax, righttreemin, y;
588
589         if (root == NULL)
590                 return (root);
591         lefttreemax = righttreemin = &dummy;
592         for (;; root = y) {
593                 if (pindex < root->pindex) {
594                         if ((y = root->left) == NULL)
595                                 break;
596                         if (pindex < y->pindex) {
597                                 /* Rotate right. */
598                                 root->left = y->right;
599                                 y->right = root;
600                                 root = y;
601                                 if ((y = root->left) == NULL)
602                                         break;
603                         }
604                         /* Link into the new root's right tree. */
605                         righttreemin->left = root;
606                         righttreemin = root;
607                 } else if (pindex > root->pindex) {
608                         if ((y = root->right) == NULL)
609                                 break;
610                         if (pindex > y->pindex) {
611                                 /* Rotate left. */
612                                 root->right = y->left;
613                                 y->left = root;
614                                 root = y;
615                                 if ((y = root->right) == NULL)
616                                         break;
617                         }
618                         /* Link into the new root's left tree. */
619                         lefttreemax->right = root;
620                         lefttreemax = root;
621                 } else
622                         break;
623         }
624         /* Assemble the new root. */
625         lefttreemax->right = root->left;
626         righttreemin->left = root->right;
627         root->left = dummy.right;
628         root->right = dummy.left;
629         return (root);
630 }
631
632 /*
633  *      vm_page_insert:         [ internal use only ]
634  *
635  *      Inserts the given mem entry into the object and object list.
636  *
637  *      The pagetables are not updated but will presumably fault the page
638  *      in if necessary, or if a kernel page the caller will at some point
639  *      enter the page into the kernel's pmap.  We are not allowed to block
640  *      here so we *can't* do this anyway.
641  *
642  *      The object and page must be locked.
643  *      This routine may not block.
644  */
645 void
646 vm_page_insert(vm_page_t m, vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
647 {
648         vm_page_t root;
649
650         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
651         if (m->object != NULL)
652                 panic("vm_page_insert: page already inserted");
653
654         /*
655          * Record the object/offset pair in this page
656          */
657         m->object = object;
658         m->pindex = pindex;
659
660         /*
661          * Now link into the object's ordered list of backed pages.
662          */
663         root = object->root;
664         if (root == NULL) {
665                 m->left = NULL;
666                 m->right = NULL;
667                 TAILQ_INSERT_TAIL(&object->memq, m, listq);
668         } else {
669                 root = vm_page_splay(pindex, root);
670                 if (pindex < root->pindex) {
671                         m->left = root->left;
672                         m->right = root;
673                         root->left = NULL;
674                         TAILQ_INSERT_BEFORE(root, m, listq);
675                 } else if (pindex == root->pindex)
676                         panic("vm_page_insert: offset already allocated");
677                 else {
678                         m->right = root->right;
679                         m->left = root;
680                         root->right = NULL;
681                         TAILQ_INSERT_AFTER(&object->memq, root, m, listq);
682                 }
683         }
684         object->root = m;
685         object->generation++;
686
687         /*
688          * show that the object has one more resident page.
689          */
690         object->resident_page_count++;
691         /*
692          * Hold the vnode until the last page is released.
693          */
694         if (object->resident_page_count == 1 && object->type == OBJT_VNODE)
695                 vhold((struct vnode *)object->handle);
696
697         /*
698          * Since we are inserting a new and possibly dirty page,
699          * update the object's OBJ_MIGHTBEDIRTY flag.
700          */
701         if (m->flags & PG_WRITEABLE)
702                 vm_object_set_writeable_dirty(object);
703 }
704
705 /*
706  *      vm_page_remove:
707  *                              NOTE: used by device pager as well -wfj
708  *
709  *      Removes the given mem entry from the object/offset-page
710  *      table and the object page list, but do not invalidate/terminate
711  *      the backing store.
712  *
713  *      The object and page must be locked.
714  *      The underlying pmap entry (if any) is NOT removed here.
715  *      This routine may not block.
716  */
717 void
718 vm_page_remove(vm_page_t m)
719 {
720         vm_object_t object;
721         vm_page_t root;
722
723         if ((object = m->object) == NULL)
724                 return;
725         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
726         if (m->oflags & VPO_BUSY) {
727                 m->oflags &= ~VPO_BUSY;
728                 vm_page_flash(m);
729         }
730         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
731
732         /*
733          * Now remove from the object's list of backed pages.
734          */
735         if (m != object->root)
736                 vm_page_splay(m->pindex, object->root);
737         if (m->left == NULL)
738                 root = m->right;
739         else {
740                 root = vm_page_splay(m->pindex, m->left);
741                 root->right = m->right;
742         }
743         object->root = root;
744         TAILQ_REMOVE(&object->memq, m, listq);
745
746         /*
747          * And show that the object has one fewer resident page.
748          */
749         object->resident_page_count--;
750         object->generation++;
751         /*
752          * The vnode may now be recycled.
753          */
754         if (object->resident_page_count == 0 && object->type == OBJT_VNODE)
755                 vdrop((struct vnode *)object->handle);
756
757         m->object = NULL;
758 }
759
760 /*
761  *      vm_page_lookup:
762  *
763  *      Returns the page associated with the object/offset
764  *      pair specified; if none is found, NULL is returned.
765  *
766  *      The object must be locked.
767  *      This routine may not block.
768  *      This is a critical path routine
769  */
770 vm_page_t
771 vm_page_lookup(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
772 {
773         vm_page_t m;
774
775         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
776         if ((m = object->root) != NULL && m->pindex != pindex) {
777                 m = vm_page_splay(pindex, m);
778                 if ((object->root = m)->pindex != pindex)
779                         m = NULL;
780         }
781         return (m);
782 }
783
784 /*
785  *      vm_page_rename:
786  *
787  *      Move the given memory entry from its
788  *      current object to the specified target object/offset.
789  *
790  *      The object must be locked.
791  *      This routine may not block.
792  *
793  *      Note: swap associated with the page must be invalidated by the move.  We
794  *            have to do this for several reasons:  (1) we aren't freeing the
795  *            page, (2) we are dirtying the page, (3) the VM system is probably
796  *            moving the page from object A to B, and will then later move
797  *            the backing store from A to B and we can't have a conflict.
798  *
799  *      Note: we *always* dirty the page.  It is necessary both for the
800  *            fact that we moved it, and because we may be invalidating
801  *            swap.  If the page is on the cache, we have to deactivate it
802  *            or vm_page_dirty() will panic.  Dirty pages are not allowed
803  *            on the cache.
804  */
805 void
806 vm_page_rename(vm_page_t m, vm_object_t new_object, vm_pindex_t new_pindex)
807 {
808
809         vm_page_remove(m);
810         vm_page_insert(m, new_object, new_pindex);
811         vm_page_dirty(m);
812 }
813
814 /*
815  *      Convert all of the given object's cached pages that have a
816  *      pindex within the given range into free pages.  If the value
817  *      zero is given for "end", then the range's upper bound is
818  *      infinity.  If the given object is backed by a vnode and it
819  *      transitions from having one or more cached pages to none, the
820  *      vnode's hold count is reduced. 
821  */
822 void
823 vm_page_cache_free(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_pindex_t end)
824 {
825         vm_page_t m, m_next;
826         boolean_t empty;
827
828         mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
829         if (__predict_false(object->cache == NULL)) {
830                 mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
831                 return;
832         }
833         m = object->cache = vm_page_splay(start, object->cache);
834         if (m->pindex < start) {
835                 if (m->right == NULL)
836                         m = NULL;
837                 else {
838                         m_next = vm_page_splay(start, m->right);
839                         m_next->left = m;
840                         m->right = NULL;
841                         m = object->cache = m_next;
842                 }
843         }
844
845         /*
846          * At this point, "m" is either (1) a reference to the page
847          * with the least pindex that is greater than or equal to
848          * "start" or (2) NULL.
849          */
850         for (; m != NULL && (m->pindex < end || end == 0); m = m_next) {
851                 /*
852                  * Find "m"'s successor and remove "m" from the
853                  * object's cache.
854                  */
855                 if (m->right == NULL) {
856                         object->cache = m->left;
857                         m_next = NULL;
858                 } else {
859                         m_next = vm_page_splay(start, m->right);
860                         m_next->left = m->left;
861                         object->cache = m_next;
862                 }
863                 /* Convert "m" to a free page. */
864                 m->object = NULL;
865                 m->valid = 0;
866                 /* Clear PG_CACHED and set PG_FREE. */
867                 m->flags ^= PG_CACHED | PG_FREE;
868                 KASSERT((m->flags & (PG_CACHED | PG_FREE)) == PG_FREE,
869                     ("vm_page_cache_free: page %p has inconsistent flags", m));
870                 cnt.v_cache_count--;
871                 cnt.v_free_count++;
872         }
873         empty = object->cache == NULL;
874         mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
875         if (object->type == OBJT_VNODE && empty)
876                 vdrop(object->handle);
877 }
878
879 /*
880  *      Returns the cached page that is associated with the given
881  *      object and offset.  If, however, none exists, returns NULL.
882  *
883  *      The free page queue must be locked.
884  */
885 static inline vm_page_t
886 vm_page_cache_lookup(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
887 {
888         vm_page_t m;
889
890         mtx_assert(&vm_page_queue_free_mtx, MA_OWNED);
891         if ((m = object->cache) != NULL && m->pindex != pindex) {
892                 m = vm_page_splay(pindex, m);
893                 if ((object->cache = m)->pindex != pindex)
894                         m = NULL;
895         }
896         return (m);
897 }
898
899 /*
900  *      Remove the given cached page from its containing object's
901  *      collection of cached pages.
902  *
903  *      The free page queue must be locked.
904  */
905 void
906 vm_page_cache_remove(vm_page_t m)
907 {
908         vm_object_t object;
909         vm_page_t root;
910
911         mtx_assert(&vm_page_queue_free_mtx, MA_OWNED);
912         KASSERT((m->flags & PG_CACHED) != 0,
913             ("vm_page_cache_remove: page %p is not cached", m));
914         object = m->object;
915         if (m != object->cache) {
916                 root = vm_page_splay(m->pindex, object->cache);
917                 KASSERT(root == m,
918                     ("vm_page_cache_remove: page %p is not cached in object %p",
919                     m, object));
920         }
921         if (m->left == NULL)
922                 root = m->right;
923         else if (m->right == NULL)
924                 root = m->left;
925         else {
926                 root = vm_page_splay(m->pindex, m->left);
927                 root->right = m->right;
928         }
929         object->cache = root;
930         m->object = NULL;
931         cnt.v_cache_count--;
932 }
933
934 /*
935  *      Transfer all of the cached pages with offset greater than or
936  *      equal to 'offidxstart' from the original object's cache to the
937  *      new object's cache.  However, any cached pages with offset
938  *      greater than or equal to the new object's size are kept in the
939  *      original object.  Initially, the new object's cache must be
940  *      empty.  Offset 'offidxstart' in the original object must
941  *      correspond to offset zero in the new object.
942  *
943  *      The new object must be locked.
944  */
945 void
946 vm_page_cache_transfer(vm_object_t orig_object, vm_pindex_t offidxstart,
947     vm_object_t new_object)
948 {
949         vm_page_t m, m_next;
950
951         /*
952          * Insertion into an object's collection of cached pages
953          * requires the object to be locked.  In contrast, removal does
954          * not.
955          */
956         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(new_object, MA_OWNED);
957         KASSERT(new_object->cache == NULL,
958             ("vm_page_cache_transfer: object %p has cached pages",
959             new_object));
960         mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
961         if ((m = orig_object->cache) != NULL) {
962                 /*
963                  * Transfer all of the pages with offset greater than or
964                  * equal to 'offidxstart' from the original object's
965                  * cache to the new object's cache.
966                  */
967                 m = vm_page_splay(offidxstart, m);
968                 if (m->pindex < offidxstart) {
969                         orig_object->cache = m;
970                         new_object->cache = m->right;
971                         m->right = NULL;
972                 } else {
973                         orig_object->cache = m->left;
974                         new_object->cache = m;
975                         m->left = NULL;
976                 }
977                 while ((m = new_object->cache) != NULL) {
978                         if ((m->pindex - offidxstart) >= new_object->size) {
979                                 /*
980                                  * Return all of the cached pages with
981                                  * offset greater than or equal to the
982                                  * new object's size to the original
983                                  * object's cache. 
984                                  */
985                                 new_object->cache = m->left;
986                                 m->left = orig_object->cache;
987                                 orig_object->cache = m;
988                                 break;
989                         }
990                         m_next = vm_page_splay(m->pindex, m->right);
991                         /* Update the page's object and offset. */
992                         m->object = new_object;
993                         m->pindex -= offidxstart;
994                         if (m_next == NULL)
995                                 break;
996                         m->right = NULL;
997                         m_next->left = m;
998                         new_object->cache = m_next;
999                 }
1000                 KASSERT(new_object->cache == NULL ||
1001                     new_object->type == OBJT_SWAP,
1002                     ("vm_page_cache_transfer: object %p's type is incompatible"
1003                     " with cached pages", new_object));
1004         }
1005         mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1006 }
1007
1008 /*
1009  *      vm_page_alloc:
1010  *
1011  *      Allocate and return a memory cell associated
1012  *      with this VM object/offset pair.
1013  *
1014  *      page_req classes:
1015  *      VM_ALLOC_NORMAL         normal process request
1016  *      VM_ALLOC_SYSTEM         system *really* needs a page
1017  *      VM_ALLOC_INTERRUPT      interrupt time request
1018  *      VM_ALLOC_ZERO           zero page
1019  *
1020  *      This routine may not block.
1021  */
1022 vm_page_t
1023 vm_page_alloc(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int req)
1024 {
1025         struct vnode *vp = NULL;
1026         vm_object_t m_object;
1027         vm_page_t m;
1028         int flags, page_req;
1029
1030         page_req = req & VM_ALLOC_CLASS_MASK;
1031         KASSERT(curthread->td_intr_nesting_level == 0 ||
1032             page_req == VM_ALLOC_INTERRUPT,
1033             ("vm_page_alloc(NORMAL|SYSTEM) in interrupt context"));
1034
1035         if ((req & VM_ALLOC_NOOBJ) == 0) {
1036                 KASSERT(object != NULL,
1037                     ("vm_page_alloc: NULL object."));
1038                 VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
1039         }
1040
1041         /*
1042          * The pager is allowed to eat deeper into the free page list.
1043          */
1044         if ((curproc == pageproc) && (page_req != VM_ALLOC_INTERRUPT)) {
1045                 page_req = VM_ALLOC_SYSTEM;
1046         };
1047
1048         mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
1049         if (cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count > cnt.v_free_reserved ||
1050             (page_req == VM_ALLOC_SYSTEM && 
1051             cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count > cnt.v_interrupt_free_min) ||
1052             (page_req == VM_ALLOC_INTERRUPT &&
1053             cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count > 0)) {
1054                 /*
1055                  * Allocate from the free queue if the number of free pages
1056                  * exceeds the minimum for the request class.
1057                  */
1058                 if (object != NULL &&
1059                     (m = vm_page_cache_lookup(object, pindex)) != NULL) {
1060                         if ((req & VM_ALLOC_IFNOTCACHED) != 0) {
1061                                 mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1062                                 return (NULL);
1063                         }
1064                         if (vm_phys_unfree_page(m))
1065                                 vm_phys_set_pool(VM_FREEPOOL_DEFAULT, m, 0);
1066 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1067                         else if (!vm_reserv_reactivate_page(m))
1068 #else
1069                         else
1070 #endif
1071                                 panic("vm_page_alloc: cache page %p is missing"
1072                                     " from the free queue", m);
1073                 } else if ((req & VM_ALLOC_IFCACHED) != 0) {
1074                         mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1075                         return (NULL);
1076 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1077                 } else if (object == NULL || object->type == OBJT_DEVICE ||
1078                     (object->flags & OBJ_COLORED) == 0 ||
1079                     (m = vm_reserv_alloc_page(object, pindex)) == NULL) {
1080 #else
1081                 } else {
1082 #endif
1083                         m = vm_phys_alloc_pages(object != NULL ?
1084                             VM_FREEPOOL_DEFAULT : VM_FREEPOOL_DIRECT, 0);
1085 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1086                         if (m == NULL && vm_reserv_reclaim_inactive()) {
1087                                 m = vm_phys_alloc_pages(object != NULL ?
1088                                     VM_FREEPOOL_DEFAULT : VM_FREEPOOL_DIRECT,
1089                                     0);
1090                         }
1091 #endif
1092                 }
1093         } else {
1094                 /*
1095                  * Not allocatable, give up.
1096                  */
1097                 mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1098                 atomic_add_int(&vm_pageout_deficit, 1);
1099                 pagedaemon_wakeup();
1100                 return (NULL);
1101         }
1102
1103         /*
1104          *  At this point we had better have found a good page.
1105          */
1106
1107         KASSERT(
1108             m != NULL,
1109             ("vm_page_alloc(): missing page on free queue")
1110         );
1111         if ((m->flags & PG_CACHED) != 0) {
1112                 KASSERT(m->valid != 0,
1113                     ("vm_page_alloc: cached page %p is invalid", m));
1114                 if (m->object == object && m->pindex == pindex)
1115                         cnt.v_reactivated++;
1116                 else
1117                         m->valid = 0;
1118                 m_object = m->object;
1119                 vm_page_cache_remove(m);
1120                 if (m_object->type == OBJT_VNODE && m_object->cache == NULL)
1121                         vp = m_object->handle;
1122         } else {
1123                 KASSERT(VM_PAGE_IS_FREE(m),
1124                     ("vm_page_alloc: page %p is not free", m));
1125                 KASSERT(m->valid == 0,
1126                     ("vm_page_alloc: free page %p is valid", m));
1127                 cnt.v_free_count--;
1128         }
1129
1130         /*
1131          * Initialize structure.  Only the PG_ZERO flag is inherited.
1132          */
1133         flags = 0;
1134         if (m->flags & PG_ZERO) {
1135                 vm_page_zero_count--;
1136                 if (req & VM_ALLOC_ZERO)
1137                         flags = PG_ZERO;
1138         }
1139         if (object == NULL || object->type == OBJT_PHYS)
1140                 flags |= PG_UNMANAGED;
1141         m->flags = flags;
1142         if (req & (VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_NOOBJ))
1143                 m->oflags = 0;
1144         else
1145                 m->oflags = VPO_BUSY;
1146         if (req & VM_ALLOC_WIRED) {
1147                 atomic_add_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1148                 m->wire_count = 1;
1149         } else
1150                 m->wire_count = 0;
1151         m->hold_count = 0;
1152         m->act_count = 0;
1153         m->busy = 0;
1154         KASSERT(m->dirty == 0, ("vm_page_alloc: free/cache page %p was dirty", m));
1155         mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1156
1157         if ((req & VM_ALLOC_NOOBJ) == 0)
1158                 vm_page_insert(m, object, pindex);
1159         else
1160                 m->pindex = pindex;
1161
1162         /*
1163          * The following call to vdrop() must come after the above call
1164          * to vm_page_insert() in case both affect the same object and
1165          * vnode.  Otherwise, the affected vnode's hold count could
1166          * temporarily become zero.
1167          */
1168         if (vp != NULL)
1169                 vdrop(vp);
1170
1171         /*
1172          * Don't wakeup too often - wakeup the pageout daemon when
1173          * we would be nearly out of memory.
1174          */
1175         if (vm_paging_needed())
1176                 pagedaemon_wakeup();
1177
1178         return (m);
1179 }
1180
1181 /*
1182  *      vm_wait:        (also see VM_WAIT macro)
1183  *
1184  *      Block until free pages are available for allocation
1185  *      - Called in various places before memory allocations.
1186  */
1187 void
1188 vm_wait(void)
1189 {
1190
1191         mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
1192         if (curproc == pageproc) {
1193                 vm_pageout_pages_needed = 1;
1194                 msleep(&vm_pageout_pages_needed, &vm_page_queue_free_mtx,
1195                     PDROP | PSWP, "VMWait", 0);
1196         } else {
1197                 if (!vm_pages_needed) {
1198                         vm_pages_needed = 1;
1199                         wakeup(&vm_pages_needed);
1200                 }
1201                 msleep(&cnt.v_free_count, &vm_page_queue_free_mtx, PDROP | PVM,
1202                     "vmwait", 0);
1203         }
1204 }
1205
1206 /*
1207  *      vm_waitpfault:  (also see VM_WAITPFAULT macro)
1208  *
1209  *      Block until free pages are available for allocation
1210  *      - Called only in vm_fault so that processes page faulting
1211  *        can be easily tracked.
1212  *      - Sleeps at a lower priority than vm_wait() so that vm_wait()ing
1213  *        processes will be able to grab memory first.  Do not change
1214  *        this balance without careful testing first.
1215  */
1216 void
1217 vm_waitpfault(void)
1218 {
1219
1220         mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
1221         if (!vm_pages_needed) {
1222                 vm_pages_needed = 1;
1223                 wakeup(&vm_pages_needed);
1224         }
1225         msleep(&cnt.v_free_count, &vm_page_queue_free_mtx, PDROP | PUSER,
1226             "pfault", 0);
1227 }
1228
1229 /*
1230  *      vm_page_requeue:
1231  *
1232  *      If the given page is contained within a page queue, move it to the tail
1233  *      of that queue.
1234  *
1235  *      The page queues must be locked.
1236  */
1237 void
1238 vm_page_requeue(vm_page_t m)
1239 {
1240         int queue = VM_PAGE_GETQUEUE(m);
1241         struct vpgqueues *vpq;
1242
1243         if (queue != PQ_NONE) {
1244                 vpq = &vm_page_queues[queue];
1245                 TAILQ_REMOVE(&vpq->pl, m, pageq);
1246                 TAILQ_INSERT_TAIL(&vpq->pl, m, pageq);
1247         }
1248 }
1249
1250 /*
1251  *      vm_pageq_remove:
1252  *
1253  *      Remove a page from its queue.
1254  *
1255  *      The queue containing the given page must be locked.
1256  *      This routine may not block.
1257  */
1258 void
1259 vm_pageq_remove(vm_page_t m)
1260 {
1261         int queue = VM_PAGE_GETQUEUE(m);
1262         struct vpgqueues *pq;
1263
1264         if (queue != PQ_NONE) {
1265                 VM_PAGE_SETQUEUE2(m, PQ_NONE);
1266                 pq = &vm_page_queues[queue];
1267                 TAILQ_REMOVE(&pq->pl, m, pageq);
1268                 (*pq->cnt)--;
1269         }
1270 }
1271
1272 /*
1273  *      vm_page_enqueue:
1274  *
1275  *      Add the given page to the specified queue.
1276  *
1277  *      The page queues must be locked.
1278  */
1279 static void
1280 vm_page_enqueue(int queue, vm_page_t m)
1281 {
1282         struct vpgqueues *vpq;
1283
1284         vpq = &vm_page_queues[queue];
1285         VM_PAGE_SETQUEUE2(m, queue);
1286         TAILQ_INSERT_TAIL(&vpq->pl, m, pageq);
1287         ++*vpq->cnt;
1288 }
1289
1290 /*
1291  *      vm_page_activate:
1292  *
1293  *      Put the specified page on the active list (if appropriate).
1294  *      Ensure that act_count is at least ACT_INIT but do not otherwise
1295  *      mess with it.
1296  *
1297  *      The page queues must be locked.
1298  *      This routine may not block.
1299  */
1300 void
1301 vm_page_activate(vm_page_t m)
1302 {
1303
1304         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1305         if (VM_PAGE_GETKNOWNQUEUE2(m) != PQ_ACTIVE) {
1306                 vm_pageq_remove(m);
1307                 if (m->wire_count == 0 && (m->flags & PG_UNMANAGED) == 0) {
1308                         if (m->act_count < ACT_INIT)
1309                                 m->act_count = ACT_INIT;
1310                         vm_page_enqueue(PQ_ACTIVE, m);
1311                 }
1312         } else {
1313                 if (m->act_count < ACT_INIT)
1314                         m->act_count = ACT_INIT;
1315         }
1316 }
1317
1318 /*
1319  *      vm_page_free_wakeup:
1320  *
1321  *      Helper routine for vm_page_free_toq() and vm_page_cache().  This
1322  *      routine is called when a page has been added to the cache or free
1323  *      queues.
1324  *
1325  *      The page queues must be locked.
1326  *      This routine may not block.
1327  */
1328 static inline void
1329 vm_page_free_wakeup(void)
1330 {
1331
1332         mtx_assert(&vm_page_queue_free_mtx, MA_OWNED);
1333         /*
1334          * if pageout daemon needs pages, then tell it that there are
1335          * some free.
1336          */
1337         if (vm_pageout_pages_needed &&
1338             cnt.v_cache_count + cnt.v_free_count >= cnt.v_pageout_free_min) {
1339                 wakeup(&vm_pageout_pages_needed);
1340                 vm_pageout_pages_needed = 0;
1341         }
1342         /*
1343          * wakeup processes that are waiting on memory if we hit a
1344          * high water mark. And wakeup scheduler process if we have
1345          * lots of memory. this process will swapin processes.
1346          */
1347         if (vm_pages_needed && !vm_page_count_min()) {
1348                 vm_pages_needed = 0;
1349                 wakeup(&cnt.v_free_count);
1350         }
1351 }
1352
1353 /*
1354  *      vm_page_free_toq:
1355  *
1356  *      Returns the given page to the free list,
1357  *      disassociating it with any VM object.
1358  *
1359  *      Object and page must be locked prior to entry.
1360  *      This routine may not block.
1361  */
1362
1363 void
1364 vm_page_free_toq(vm_page_t m)
1365 {
1366
1367         if (VM_PAGE_GETQUEUE(m) != PQ_NONE)
1368                 mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1369         KASSERT(!pmap_page_is_mapped(m),
1370             ("vm_page_free_toq: freeing mapped page %p", m));
1371         PCPU_INC(cnt.v_tfree);
1372
1373         if (m->busy || VM_PAGE_IS_FREE(m)) {
1374                 printf(
1375                 "vm_page_free: pindex(%lu), busy(%d), VPO_BUSY(%d), hold(%d)\n",
1376                     (u_long)m->pindex, m->busy, (m->oflags & VPO_BUSY) ? 1 : 0,
1377                     m->hold_count);
1378                 if (VM_PAGE_IS_FREE(m))
1379                         panic("vm_page_free: freeing free page");
1380                 else
1381                         panic("vm_page_free: freeing busy page");
1382         }
1383
1384         /*
1385          * unqueue, then remove page.  Note that we cannot destroy
1386          * the page here because we do not want to call the pager's
1387          * callback routine until after we've put the page on the
1388          * appropriate free queue.
1389          */
1390         vm_pageq_remove(m);
1391         vm_page_remove(m);
1392
1393         /*
1394          * If fictitious remove object association and
1395          * return, otherwise delay object association removal.
1396          */
1397         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0) {
1398                 return;
1399         }
1400
1401         m->valid = 0;
1402         vm_page_undirty(m);
1403
1404         if (m->wire_count != 0) {
1405                 if (m->wire_count > 1) {
1406                         panic("vm_page_free: invalid wire count (%d), pindex: 0x%lx",
1407                                 m->wire_count, (long)m->pindex);
1408                 }
1409                 panic("vm_page_free: freeing wired page");
1410         }
1411         if (m->hold_count != 0) {
1412                 m->flags &= ~PG_ZERO;
1413                 vm_page_enqueue(PQ_HOLD, m);
1414         } else {
1415                 mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
1416                 m->flags |= PG_FREE;
1417                 cnt.v_free_count++;
1418 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1419                 if (!vm_reserv_free_page(m))
1420 #else
1421                 if (TRUE)
1422 #endif
1423                         vm_phys_free_pages(m, 0);
1424                 if ((m->flags & PG_ZERO) != 0)
1425                         ++vm_page_zero_count;
1426                 else
1427                         vm_page_zero_idle_wakeup();
1428                 vm_page_free_wakeup();
1429                 mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1430         }
1431 }
1432
1433 /*
1434  *      vm_page_wire:
1435  *
1436  *      Mark this page as wired down by yet
1437  *      another map, removing it from paging queues
1438  *      as necessary.
1439  *
1440  *      The page queues must be locked.
1441  *      This routine may not block.
1442  */
1443 void
1444 vm_page_wire(vm_page_t m)
1445 {
1446
1447         /*
1448          * Only bump the wire statistics if the page is not already wired,
1449          * and only unqueue the page if it is on some queue (if it is unmanaged
1450          * it is already off the queues).
1451          */
1452         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1453         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
1454                 return;
1455         if (m->wire_count == 0) {
1456                 if ((m->flags & PG_UNMANAGED) == 0)
1457                         vm_pageq_remove(m);
1458                 atomic_add_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1459         }
1460         m->wire_count++;
1461         KASSERT(m->wire_count != 0, ("vm_page_wire: wire_count overflow m=%p", m));
1462 }
1463
1464 /*
1465  *      vm_page_unwire:
1466  *
1467  *      Release one wiring of this page, potentially
1468  *      enabling it to be paged again.
1469  *
1470  *      Many pages placed on the inactive queue should actually go
1471  *      into the cache, but it is difficult to figure out which.  What
1472  *      we do instead, if the inactive target is well met, is to put
1473  *      clean pages at the head of the inactive queue instead of the tail.
1474  *      This will cause them to be moved to the cache more quickly and
1475  *      if not actively re-referenced, freed more quickly.  If we just
1476  *      stick these pages at the end of the inactive queue, heavy filesystem
1477  *      meta-data accesses can cause an unnecessary paging load on memory bound 
1478  *      processes.  This optimization causes one-time-use metadata to be
1479  *      reused more quickly.
1480  *
1481  *      BUT, if we are in a low-memory situation we have no choice but to
1482  *      put clean pages on the cache queue.
1483  *
1484  *      A number of routines use vm_page_unwire() to guarantee that the page
1485  *      will go into either the inactive or active queues, and will NEVER
1486  *      be placed in the cache - for example, just after dirtying a page.
1487  *      dirty pages in the cache are not allowed.
1488  *
1489  *      The page queues must be locked.
1490  *      This routine may not block.
1491  */
1492 void
1493 vm_page_unwire(vm_page_t m, int activate)
1494 {
1495
1496         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1497         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
1498                 return;
1499         if (m->wire_count > 0) {
1500                 m->wire_count--;
1501                 if (m->wire_count == 0) {
1502                         atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1503                         if (m->flags & PG_UNMANAGED) {
1504                                 ;
1505                         } else if (activate)
1506                                 vm_page_enqueue(PQ_ACTIVE, m);
1507                         else {
1508                                 vm_page_flag_clear(m, PG_WINATCFLS);
1509                                 vm_page_enqueue(PQ_INACTIVE, m);
1510                         }
1511                 }
1512         } else {
1513                 panic("vm_page_unwire: invalid wire count: %d", m->wire_count);
1514         }
1515 }
1516
1517
1518 /*
1519  * Move the specified page to the inactive queue.  If the page has
1520  * any associated swap, the swap is deallocated.
1521  *
1522  * Normally athead is 0 resulting in LRU operation.  athead is set
1523  * to 1 if we want this page to be 'as if it were placed in the cache',
1524  * except without unmapping it from the process address space.
1525  *
1526  * This routine may not block.
1527  */
1528 static inline void
1529 _vm_page_deactivate(vm_page_t m, int athead)
1530 {
1531
1532         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1533
1534         /*
1535          * Ignore if already inactive.
1536          */
1537         if (VM_PAGE_INQUEUE2(m, PQ_INACTIVE))
1538                 return;
1539         if (m->wire_count == 0 && (m->flags & PG_UNMANAGED) == 0) {
1540                 vm_page_flag_clear(m, PG_WINATCFLS);
1541                 vm_pageq_remove(m);
1542                 if (athead)
1543                         TAILQ_INSERT_HEAD(&vm_page_queues[PQ_INACTIVE].pl, m, pageq);
1544                 else
1545                         TAILQ_INSERT_TAIL(&vm_page_queues[PQ_INACTIVE].pl, m, pageq);
1546                 VM_PAGE_SETQUEUE2(m, PQ_INACTIVE);
1547                 cnt.v_inactive_count++;
1548         }
1549 }
1550
1551 void
1552 vm_page_deactivate(vm_page_t m)
1553 {
1554     _vm_page_deactivate(m, 0);
1555 }
1556
1557 /*
1558  * vm_page_try_to_cache:
1559  *
1560  * Returns 0 on failure, 1 on success
1561  */
1562 int
1563 vm_page_try_to_cache(vm_page_t m)
1564 {
1565
1566         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1567         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
1568         if (m->dirty || m->hold_count || m->busy || m->wire_count ||
1569             (m->oflags & VPO_BUSY) || (m->flags & PG_UNMANAGED)) {
1570                 return (0);
1571         }
1572         pmap_remove_all(m);
1573         if (m->dirty)
1574                 return (0);
1575         vm_page_cache(m);
1576         return (1);
1577 }
1578
1579 /*
1580  * vm_page_try_to_free()
1581  *
1582  *      Attempt to free the page.  If we cannot free it, we do nothing.
1583  *      1 is returned on success, 0 on failure.
1584  */
1585 int
1586 vm_page_try_to_free(vm_page_t m)
1587 {
1588
1589         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1590         if (m->object != NULL)
1591                 VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
1592         if (m->dirty || m->hold_count || m->busy || m->wire_count ||
1593             (m->oflags & VPO_BUSY) || (m->flags & PG_UNMANAGED)) {
1594                 return (0);
1595         }
1596         pmap_remove_all(m);
1597         if (m->dirty)
1598                 return (0);
1599         vm_page_free(m);
1600         return (1);
1601 }
1602
1603 /*
1604  * vm_page_cache
1605  *
1606  * Put the specified page onto the page cache queue (if appropriate).
1607  *
1608  * This routine may not block.
1609  */
1610 void
1611 vm_page_cache(vm_page_t m)
1612 {
1613         vm_object_t object;
1614         vm_page_t root;
1615
1616         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1617         object = m->object;
1618         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
1619         if ((m->flags & PG_UNMANAGED) || (m->oflags & VPO_BUSY) || m->busy ||
1620             m->hold_count || m->wire_count) {
1621                 panic("vm_page_cache: attempting to cache busy page");
1622         }
1623         pmap_remove_all(m);
1624         if (m->dirty != 0)
1625                 panic("vm_page_cache: page %p is dirty", m);
1626         if (m->valid == 0 || object->type == OBJT_DEFAULT ||
1627             (object->type == OBJT_SWAP &&
1628             !vm_pager_has_page(object, m->pindex, NULL, NULL))) {
1629                 /*
1630                  * Hypothesis: A cache-elgible page belonging to a
1631                  * default object or swap object but without a backing
1632                  * store must be zero filled.
1633                  */
1634                 vm_page_free(m);
1635                 return;
1636         }
1637         KASSERT((m->flags & PG_CACHED) == 0,
1638             ("vm_page_cache: page %p is already cached", m));
1639         cnt.v_tcached++;
1640
1641         /*
1642          * Remove the page from the paging queues.
1643          */
1644         vm_pageq_remove(m);
1645
1646         /*
1647          * Remove the page from the object's collection of resident
1648          * pages. 
1649          */
1650         if (m != object->root)
1651                 vm_page_splay(m->pindex, object->root);
1652         if (m->left == NULL)
1653                 root = m->right;
1654         else {
1655                 root = vm_page_splay(m->pindex, m->left);
1656                 root->right = m->right;
1657         }
1658         object->root = root;
1659         TAILQ_REMOVE(&object->memq, m, listq);
1660         object->resident_page_count--;
1661         object->generation++;
1662
1663         /*
1664          * Insert the page into the object's collection of cached pages
1665          * and the physical memory allocator's cache/free page queues.
1666          */
1667         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1668         mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
1669         m->flags |= PG_CACHED;
1670         cnt.v_cache_count++;
1671         root = object->cache;
1672         if (root == NULL) {
1673                 m->left = NULL;
1674                 m->right = NULL;
1675         } else {
1676                 root = vm_page_splay(m->pindex, root);
1677                 if (m->pindex < root->pindex) {
1678                         m->left = root->left;
1679                         m->right = root;
1680                         root->left = NULL;
1681                 } else if (__predict_false(m->pindex == root->pindex))
1682                         panic("vm_page_cache: offset already cached");
1683                 else {
1684                         m->right = root->right;
1685                         m->left = root;
1686                         root->right = NULL;
1687                 }
1688         }
1689         object->cache = m;
1690 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1691         if (!vm_reserv_free_page(m)) {
1692 #else
1693         if (TRUE) {
1694 #endif
1695                 vm_phys_set_pool(VM_FREEPOOL_CACHE, m, 0);
1696                 vm_phys_free_pages(m, 0);
1697         }
1698         vm_page_free_wakeup();
1699         mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1700
1701         /*
1702          * Increment the vnode's hold count if this is the object's only
1703          * cached page.  Decrement the vnode's hold count if this was
1704          * the object's only resident page.
1705          */
1706         if (object->type == OBJT_VNODE) {
1707                 if (root == NULL && object->resident_page_count != 0)
1708                         vhold(object->handle);
1709                 else if (root != NULL && object->resident_page_count == 0)
1710                         vdrop(object->handle);
1711         }
1712 }
1713
1714 /*
1715  * vm_page_dontneed
1716  *
1717  *      Cache, deactivate, or do nothing as appropriate.  This routine
1718  *      is typically used by madvise() MADV_DONTNEED.
1719  *
1720  *      Generally speaking we want to move the page into the cache so
1721  *      it gets reused quickly.  However, this can result in a silly syndrome
1722  *      due to the page recycling too quickly.  Small objects will not be
1723  *      fully cached.  On the otherhand, if we move the page to the inactive
1724  *      queue we wind up with a problem whereby very large objects 
1725  *      unnecessarily blow away our inactive and cache queues.
1726  *
1727  *      The solution is to move the pages based on a fixed weighting.  We
1728  *      either leave them alone, deactivate them, or move them to the cache,
1729  *      where moving them to the cache has the highest weighting.
1730  *      By forcing some pages into other queues we eventually force the
1731  *      system to balance the queues, potentially recovering other unrelated
1732  *      space from active.  The idea is to not force this to happen too
1733  *      often.
1734  */
1735 void
1736 vm_page_dontneed(vm_page_t m)
1737 {
1738         static int dnweight;
1739         int dnw;
1740         int head;
1741
1742         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1743         dnw = ++dnweight;
1744
1745         /*
1746          * occassionally leave the page alone
1747          */
1748         if ((dnw & 0x01F0) == 0 ||
1749             VM_PAGE_INQUEUE2(m, PQ_INACTIVE)) {
1750                 if (m->act_count >= ACT_INIT)
1751                         --m->act_count;
1752                 return;
1753         }
1754
1755         /*
1756          * Clear any references to the page.  Otherwise, the page daemon will
1757          * immediately reactivate the page.
1758          */
1759         vm_page_flag_clear(m, PG_REFERENCED);
1760         pmap_clear_reference(m);
1761
1762         if (m->dirty == 0 && pmap_is_modified(m))
1763                 vm_page_dirty(m);
1764
1765         if (m->dirty || (dnw & 0x0070) == 0) {
1766                 /*
1767                  * Deactivate the page 3 times out of 32.
1768                  */
1769                 head = 0;
1770         } else {
1771                 /*
1772                  * Cache the page 28 times out of every 32.  Note that
1773                  * the page is deactivated instead of cached, but placed
1774                  * at the head of the queue instead of the tail.
1775                  */
1776                 head = 1;
1777         }
1778         _vm_page_deactivate(m, head);
1779 }
1780
1781 /*
1782  * Grab a page, waiting until we are waken up due to the page
1783  * changing state.  We keep on waiting, if the page continues
1784  * to be in the object.  If the page doesn't exist, first allocate it
1785  * and then conditionally zero it.
1786  *
1787  * This routine may block.
1788  */
1789 vm_page_t
1790 vm_page_grab(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int allocflags)
1791 {
1792         vm_page_t m;
1793
1794         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
1795 retrylookup:
1796         if ((m = vm_page_lookup(object, pindex)) != NULL) {
1797                 if (vm_page_sleep_if_busy(m, TRUE, "pgrbwt")) {
1798                         if ((allocflags & VM_ALLOC_RETRY) == 0)
1799                                 return (NULL);
1800                         goto retrylookup;
1801                 } else {
1802                         if ((allocflags & VM_ALLOC_WIRED) != 0) {
1803                                 vm_page_lock_queues();
1804                                 vm_page_wire(m);
1805                                 vm_page_unlock_queues();
1806                         }
1807                         if ((allocflags & VM_ALLOC_NOBUSY) == 0)
1808                                 vm_page_busy(m);
1809                         return (m);
1810                 }
1811         }
1812         m = vm_page_alloc(object, pindex, allocflags & ~VM_ALLOC_RETRY);
1813         if (m == NULL) {
1814                 VM_OBJECT_UNLOCK(object);
1815                 VM_WAIT;
1816                 VM_OBJECT_LOCK(object);
1817                 if ((allocflags & VM_ALLOC_RETRY) == 0)
1818                         return (NULL);
1819                 goto retrylookup;
1820         } else if (m->valid != 0)
1821                 return (m);
1822         if (allocflags & VM_ALLOC_ZERO && (m->flags & PG_ZERO) == 0)
1823                 pmap_zero_page(m);
1824         return (m);
1825 }
1826
1827 /*
1828  * Mapping function for valid bits or for dirty bits in
1829  * a page.  May not block.
1830  *
1831  * Inputs are required to range within a page.
1832  */
1833 int
1834 vm_page_bits(int base, int size)
1835 {
1836         int first_bit;
1837         int last_bit;
1838
1839         KASSERT(
1840             base + size <= PAGE_SIZE,
1841             ("vm_page_bits: illegal base/size %d/%d", base, size)
1842         );
1843
1844         if (size == 0)          /* handle degenerate case */
1845                 return (0);
1846
1847         first_bit = base >> DEV_BSHIFT;
1848         last_bit = (base + size - 1) >> DEV_BSHIFT;
1849
1850         return ((2 << last_bit) - (1 << first_bit));
1851 }
1852
1853 /*
1854  *      vm_page_set_validclean:
1855  *
1856  *      Sets portions of a page valid and clean.  The arguments are expected
1857  *      to be DEV_BSIZE aligned but if they aren't the bitmap is inclusive
1858  *      of any partial chunks touched by the range.  The invalid portion of
1859  *      such chunks will be zero'd.
1860  *
1861  *      This routine may not block.
1862  *
1863  *      (base + size) must be less then or equal to PAGE_SIZE.
1864  */
1865 void
1866 vm_page_set_validclean(vm_page_t m, int base, int size)
1867 {
1868         int pagebits;
1869         int frag;
1870         int endoff;
1871
1872         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1873         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
1874         if (size == 0)  /* handle degenerate case */
1875                 return;
1876
1877         /*
1878          * If the base is not DEV_BSIZE aligned and the valid
1879          * bit is clear, we have to zero out a portion of the
1880          * first block.
1881          */
1882         if ((frag = base & ~(DEV_BSIZE - 1)) != base &&
1883             (m->valid & (1 << (base >> DEV_BSHIFT))) == 0)
1884                 pmap_zero_page_area(m, frag, base - frag);
1885
1886         /*
1887          * If the ending offset is not DEV_BSIZE aligned and the 
1888          * valid bit is clear, we have to zero out a portion of
1889          * the last block.
1890          */
1891         endoff = base + size;
1892         if ((frag = endoff & ~(DEV_BSIZE - 1)) != endoff &&
1893             (m->valid & (1 << (endoff >> DEV_BSHIFT))) == 0)
1894                 pmap_zero_page_area(m, endoff,
1895                     DEV_BSIZE - (endoff & (DEV_BSIZE - 1)));
1896
1897         /*
1898          * Set valid, clear dirty bits.  If validating the entire
1899          * page we can safely clear the pmap modify bit.  We also
1900          * use this opportunity to clear the VPO_NOSYNC flag.  If a process
1901          * takes a write fault on a MAP_NOSYNC memory area the flag will
1902          * be set again.
1903          *
1904          * We set valid bits inclusive of any overlap, but we can only
1905          * clear dirty bits for DEV_BSIZE chunks that are fully within
1906          * the range.
1907          */
1908         pagebits = vm_page_bits(base, size);
1909         m->valid |= pagebits;
1910 #if 0   /* NOT YET */
1911         if ((frag = base & (DEV_BSIZE - 1)) != 0) {
1912                 frag = DEV_BSIZE - frag;
1913                 base += frag;
1914                 size -= frag;
1915                 if (size < 0)
1916                         size = 0;
1917         }
1918         pagebits = vm_page_bits(base, size & (DEV_BSIZE - 1));
1919 #endif
1920         m->dirty &= ~pagebits;
1921         if (base == 0 && size == PAGE_SIZE) {
1922                 pmap_clear_modify(m);
1923                 m->oflags &= ~VPO_NOSYNC;
1924         }
1925 }
1926
1927 void
1928 vm_page_clear_dirty(vm_page_t m, int base, int size)
1929 {
1930
1931         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1932         m->dirty &= ~vm_page_bits(base, size);
1933 }
1934
1935 /*
1936  *      vm_page_set_invalid:
1937  *
1938  *      Invalidates DEV_BSIZE'd chunks within a page.  Both the
1939  *      valid and dirty bits for the effected areas are cleared.
1940  *
1941  *      May not block.
1942  */
1943 void
1944 vm_page_set_invalid(vm_page_t m, int base, int size)
1945 {
1946         int bits;
1947
1948         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
1949         bits = vm_page_bits(base, size);
1950         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1951         if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL && bits != 0)
1952                 pmap_remove_all(m);
1953         m->valid &= ~bits;
1954         m->dirty &= ~bits;
1955         m->object->generation++;
1956 }
1957
1958 /*
1959  * vm_page_zero_invalid()
1960  *
1961  *      The kernel assumes that the invalid portions of a page contain 
1962  *      garbage, but such pages can be mapped into memory by user code.
1963  *      When this occurs, we must zero out the non-valid portions of the
1964  *      page so user code sees what it expects.
1965  *
1966  *      Pages are most often semi-valid when the end of a file is mapped 
1967  *      into memory and the file's size is not page aligned.
1968  */
1969 void
1970 vm_page_zero_invalid(vm_page_t m, boolean_t setvalid)
1971 {
1972         int b;
1973         int i;
1974
1975         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
1976         /*
1977          * Scan the valid bits looking for invalid sections that
1978          * must be zerod.  Invalid sub-DEV_BSIZE'd areas ( where the
1979          * valid bit may be set ) have already been zerod by
1980          * vm_page_set_validclean().
1981          */
1982         for (b = i = 0; i <= PAGE_SIZE / DEV_BSIZE; ++i) {
1983                 if (i == (PAGE_SIZE / DEV_BSIZE) || 
1984                     (m->valid & (1 << i))
1985                 ) {
1986                         if (i > b) {
1987                                 pmap_zero_page_area(m, 
1988                                     b << DEV_BSHIFT, (i - b) << DEV_BSHIFT);
1989                         }
1990                         b = i + 1;
1991                 }
1992         }
1993
1994         /*
1995          * setvalid is TRUE when we can safely set the zero'd areas
1996          * as being valid.  We can do this if there are no cache consistancy
1997          * issues.  e.g. it is ok to do with UFS, but not ok to do with NFS.
1998          */
1999         if (setvalid)
2000                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
2001 }
2002
2003 /*
2004  *      vm_page_is_valid:
2005  *
2006  *      Is (partial) page valid?  Note that the case where size == 0
2007  *      will return FALSE in the degenerate case where the page is
2008  *      entirely invalid, and TRUE otherwise.
2009  *
2010  *      May not block.
2011  */
2012 int
2013 vm_page_is_valid(vm_page_t m, int base, int size)
2014 {
2015         int bits = vm_page_bits(base, size);
2016
2017         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
2018         if (m->valid && ((m->valid & bits) == bits))
2019                 return 1;
2020         else
2021                 return 0;
2022 }
2023
2024 /*
2025  * update dirty bits from pmap/mmu.  May not block.
2026  */
2027 void
2028 vm_page_test_dirty(vm_page_t m)
2029 {
2030         if ((m->dirty != VM_PAGE_BITS_ALL) && pmap_is_modified(m)) {
2031                 vm_page_dirty(m);
2032         }
2033 }
2034
2035 int so_zerocp_fullpage = 0;
2036
2037 /*
2038  *      Replace the given page with a copy.  The copied page assumes
2039  *      the portion of the given page's "wire_count" that is not the
2040  *      responsibility of this copy-on-write mechanism.
2041  *
2042  *      The object containing the given page must have a non-zero
2043  *      paging-in-progress count and be locked.
2044  */
2045 void
2046 vm_page_cowfault(vm_page_t m)
2047 {
2048         vm_page_t mnew;
2049         vm_object_t object;
2050         vm_pindex_t pindex;
2051
2052         object = m->object;
2053         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
2054         KASSERT(object->paging_in_progress != 0,
2055             ("vm_page_cowfault: object %p's paging-in-progress count is zero.",
2056             object)); 
2057         pindex = m->pindex;
2058
2059  retry_alloc:
2060         pmap_remove_all(m);
2061         vm_page_remove(m);
2062         mnew = vm_page_alloc(object, pindex, VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_NOBUSY);
2063         if (mnew == NULL) {
2064                 vm_page_insert(m, object, pindex);
2065                 vm_page_unlock_queues();
2066                 VM_OBJECT_UNLOCK(object);
2067                 VM_WAIT;
2068                 VM_OBJECT_LOCK(object);
2069                 if (m == vm_page_lookup(object, pindex)) {
2070                         vm_page_lock_queues();
2071                         goto retry_alloc;
2072                 } else {
2073                         /*
2074                          * Page disappeared during the wait.
2075                          */
2076                         vm_page_lock_queues();
2077                         return;
2078                 }
2079         }
2080
2081         if (m->cow == 0) {
2082                 /* 
2083                  * check to see if we raced with an xmit complete when 
2084                  * waiting to allocate a page.  If so, put things back 
2085                  * the way they were 
2086                  */
2087                 vm_page_free(mnew);
2088                 vm_page_insert(m, object, pindex);
2089         } else { /* clear COW & copy page */
2090                 if (!so_zerocp_fullpage)
2091                         pmap_copy_page(m, mnew);
2092                 mnew->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
2093                 vm_page_dirty(mnew);
2094                 mnew->wire_count = m->wire_count - m->cow;
2095                 m->wire_count = m->cow;
2096         }
2097 }
2098
2099 void 
2100 vm_page_cowclear(vm_page_t m)
2101 {
2102
2103         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2104         if (m->cow) {
2105                 m->cow--;
2106                 /* 
2107                  * let vm_fault add back write permission  lazily
2108                  */
2109         } 
2110         /*
2111          *  sf_buf_free() will free the page, so we needn't do it here
2112          */ 
2113 }
2114
2115 void
2116 vm_page_cowsetup(vm_page_t m)
2117 {
2118
2119         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2120         m->cow++;
2121         pmap_remove_write(m);
2122 }
2123
2124 #include "opt_ddb.h"
2125 #ifdef DDB
2126 #include <sys/kernel.h>
2127
2128 #include <ddb/ddb.h>
2129
2130 DB_SHOW_COMMAND(page, vm_page_print_page_info)
2131 {
2132         db_printf("cnt.v_free_count: %d\n", cnt.v_free_count);
2133         db_printf("cnt.v_cache_count: %d\n", cnt.v_cache_count);
2134         db_printf("cnt.v_inactive_count: %d\n", cnt.v_inactive_count);
2135         db_printf("cnt.v_active_count: %d\n", cnt.v_active_count);
2136         db_printf("cnt.v_wire_count: %d\n", cnt.v_wire_count);
2137         db_printf("cnt.v_free_reserved: %d\n", cnt.v_free_reserved);
2138         db_printf("cnt.v_free_min: %d\n", cnt.v_free_min);
2139         db_printf("cnt.v_free_target: %d\n", cnt.v_free_target);
2140         db_printf("cnt.v_cache_min: %d\n", cnt.v_cache_min);
2141         db_printf("cnt.v_inactive_target: %d\n", cnt.v_inactive_target);
2142 }
2143
2144 DB_SHOW_COMMAND(pageq, vm_page_print_pageq_info)
2145 {
2146                 
2147         db_printf("PQ_FREE:");
2148         db_printf(" %d", cnt.v_free_count);
2149         db_printf("\n");
2150                 
2151         db_printf("PQ_CACHE:");
2152         db_printf(" %d", cnt.v_cache_count);
2153         db_printf("\n");
2154
2155         db_printf("PQ_ACTIVE: %d, PQ_INACTIVE: %d\n",
2156                 *vm_page_queues[PQ_ACTIVE].cnt,
2157                 *vm_page_queues[PQ_INACTIVE].cnt);
2158 }
2159 #endif /* DDB */