]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/vm/vm_page.h
Revis manual pages. [SA-18:08.tcp]
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / vm / vm_page.h
1 /*-
2  * Copyright (c) 1991, 1993
3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
4  *
5  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
6  * The Mach Operating System project at Carnegie-Mellon University.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
17  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
18  *    without specific prior written permission.
19  *
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
30  * SUCH DAMAGE.
31  *
32  *      from: @(#)vm_page.h     8.2 (Berkeley) 12/13/93
33  *
34  *
35  * Copyright (c) 1987, 1990 Carnegie-Mellon University.
36  * All rights reserved.
37  *
38  * Authors: Avadis Tevanian, Jr., Michael Wayne Young
39  *
40  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and
41  * its documentation is hereby granted, provided that both the copyright
42  * notice and this permission notice appear in all copies of the
43  * software, derivative works or modified versions, and any portions
44  * thereof, and that both notices appear in supporting documentation.
45  *
46  * CARNEGIE MELLON ALLOWS FREE USE OF THIS SOFTWARE IN ITS "AS IS"
47  * CONDITION.  CARNEGIE MELLON DISCLAIMS ANY LIABILITY OF ANY KIND
48  * FOR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM THE USE OF THIS SOFTWARE.
49  *
50  * Carnegie Mellon requests users of this software to return to
51  *
52  *  Software Distribution Coordinator  or  Software.Distribution@CS.CMU.EDU
53  *  School of Computer Science
54  *  Carnegie Mellon University
55  *  Pittsburgh PA 15213-3890
56  *
57  * any improvements or extensions that they make and grant Carnegie the
58  * rights to redistribute these changes.
59  *
60  * $FreeBSD$
61  */
62
63 /*
64  *      Resident memory system definitions.
65  */
66
67 #ifndef _VM_PAGE_
68 #define _VM_PAGE_
69
70 #include <vm/pmap.h>
71
72 /*
73  *      Management of resident (logical) pages.
74  *
75  *      A small structure is kept for each resident
76  *      page, indexed by page number.  Each structure
77  *      is an element of several collections:
78  *
79  *              A radix tree used to quickly
80  *              perform object/offset lookups
81  *
82  *              A list of all pages for a given object,
83  *              so they can be quickly deactivated at
84  *              time of deallocation.
85  *
86  *              An ordered list of pages due for pageout.
87  *
88  *      In addition, the structure contains the object
89  *      and offset to which this page belongs (for pageout),
90  *      and sundry status bits.
91  *
92  *      In general, operations on this structure's mutable fields are
93  *      synchronized using either one of or a combination of the lock on the
94  *      object that the page belongs to (O), the pool lock for the page (P),
95  *      or the lock for either the free or paging queue (Q).  If a field is
96  *      annotated below with two of these locks, then holding either lock is
97  *      sufficient for read access, but both locks are required for write
98  *      access.
99  *
100  *      In contrast, the synchronization of accesses to the page's
101  *      dirty field is machine dependent (M).  In the
102  *      machine-independent layer, the lock on the object that the
103  *      page belongs to must be held in order to operate on the field.
104  *      However, the pmap layer is permitted to set all bits within
105  *      the field without holding that lock.  If the underlying
106  *      architecture does not support atomic read-modify-write
107  *      operations on the field's type, then the machine-independent
108  *      layer uses a 32-bit atomic on the aligned 32-bit word that
109  *      contains the dirty field.  In the machine-independent layer,
110  *      the implementation of read-modify-write operations on the
111  *      field is encapsulated in vm_page_clear_dirty_mask().
112  */
113
114 #if PAGE_SIZE == 4096
115 #define VM_PAGE_BITS_ALL 0xffu
116 typedef uint8_t vm_page_bits_t;
117 #elif PAGE_SIZE == 8192
118 #define VM_PAGE_BITS_ALL 0xffffu
119 typedef uint16_t vm_page_bits_t;
120 #elif PAGE_SIZE == 16384
121 #define VM_PAGE_BITS_ALL 0xffffffffu
122 typedef uint32_t vm_page_bits_t;
123 #elif PAGE_SIZE == 32768
124 #define VM_PAGE_BITS_ALL 0xfffffffffffffffflu
125 typedef uint64_t vm_page_bits_t;
126 #endif
127
128 struct vm_page {
129         union {
130                 TAILQ_ENTRY(vm_page) q; /* page queue or free list (Q) */
131                 struct {
132                         SLIST_ENTRY(vm_page) ss; /* private slists */
133                         void *pv;
134                 } s;
135                 struct {
136                         u_long p;
137                         u_long v;
138                 } memguard;
139         } plinks;
140         TAILQ_ENTRY(vm_page) listq;     /* pages in same object (O) */
141         vm_object_t object;             /* which object am I in (O,P) */
142         vm_pindex_t pindex;             /* offset into object (O,P) */
143         vm_paddr_t phys_addr;           /* physical address of page */
144         struct md_page md;              /* machine dependent stuff */
145         u_int wire_count;               /* wired down maps refs (P) */
146         volatile u_int busy_lock;       /* busy owners lock */
147         uint16_t hold_count;            /* page hold count (P) */
148         uint16_t flags;                 /* page PG_* flags (P) */
149         uint8_t aflags;                 /* access is atomic */
150         uint8_t oflags;                 /* page VPO_* flags (O) */
151         uint8_t queue;                  /* page queue index (P,Q) */
152         int8_t psind;                   /* pagesizes[] index (O) */
153         int8_t segind;
154         uint8_t order;                  /* index of the buddy queue */
155         uint8_t pool;
156         u_char  act_count;              /* page usage count (P) */
157         /* NOTE that these must support one bit per DEV_BSIZE in a page */
158         /* so, on normal X86 kernels, they must be at least 8 bits wide */
159         vm_page_bits_t valid;           /* map of valid DEV_BSIZE chunks (O) */
160         vm_page_bits_t dirty;           /* map of dirty DEV_BSIZE chunks (M) */
161 };
162
163 /*
164  * Page flags stored in oflags:
165  *
166  * Access to these page flags is synchronized by the lock on the object
167  * containing the page (O).
168  *
169  * Note: VPO_UNMANAGED (used by OBJT_DEVICE, OBJT_PHYS and OBJT_SG)
170  *       indicates that the page is not under PV management but
171  *       otherwise should be treated as a normal page.  Pages not
172  *       under PV management cannot be paged out via the
173  *       object/vm_page_t because there is no knowledge of their pte
174  *       mappings, and such pages are also not on any PQ queue.
175  *
176  */
177 #define VPO_UNUSED01    0x01            /* --available-- */
178 #define VPO_SWAPSLEEP   0x02            /* waiting for swap to finish */
179 #define VPO_UNMANAGED   0x04            /* no PV management for page */
180 #define VPO_SWAPINPROG  0x08            /* swap I/O in progress on page */
181 #define VPO_NOSYNC      0x10            /* do not collect for syncer */
182
183 /*
184  * Busy page implementation details.
185  * The algorithm is taken mostly by rwlock(9) and sx(9) locks implementation,
186  * even if the support for owner identity is removed because of size
187  * constraints.  Checks on lock recursion are then not possible, while the
188  * lock assertions effectiveness is someway reduced.
189  */
190 #define VPB_BIT_SHARED          0x01
191 #define VPB_BIT_EXCLUSIVE       0x02
192 #define VPB_BIT_WAITERS         0x04
193 #define VPB_BIT_FLAGMASK                                                \
194         (VPB_BIT_SHARED | VPB_BIT_EXCLUSIVE | VPB_BIT_WAITERS)
195
196 #define VPB_SHARERS_SHIFT       3
197 #define VPB_SHARERS(x)                                                  \
198         (((x) & ~VPB_BIT_FLAGMASK) >> VPB_SHARERS_SHIFT)
199 #define VPB_SHARERS_WORD(x)     ((x) << VPB_SHARERS_SHIFT | VPB_BIT_SHARED)
200 #define VPB_ONE_SHARER          (1 << VPB_SHARERS_SHIFT)
201
202 #define VPB_SINGLE_EXCLUSIVER   VPB_BIT_EXCLUSIVE
203
204 #define VPB_UNBUSIED            VPB_SHARERS_WORD(0)
205
206 #define PQ_NONE         255
207 #define PQ_INACTIVE     0
208 #define PQ_ACTIVE       1
209 #define PQ_LAUNDRY      2
210 #define PQ_COUNT        3
211
212 TAILQ_HEAD(pglist, vm_page);
213 SLIST_HEAD(spglist, vm_page);
214
215 struct vm_pagequeue {
216         struct mtx      pq_mutex;
217         struct pglist   pq_pl;
218         int             pq_cnt;
219         u_int           * const pq_vcnt;
220         const char      * const pq_name;
221 } __aligned(CACHE_LINE_SIZE);
222
223
224 struct vm_domain {
225         struct vm_pagequeue vmd_pagequeues[PQ_COUNT];
226         u_int vmd_page_count;
227         u_int vmd_free_count;
228         long vmd_segs;  /* bitmask of the segments */
229         boolean_t vmd_oom;
230         int vmd_oom_seq;
231         int vmd_last_active_scan;
232         struct vm_page vmd_laundry_marker;
233         struct vm_page vmd_marker; /* marker for pagedaemon private use */
234         struct vm_page vmd_inacthead; /* marker for LRU-defeating insertions */
235 };
236
237 extern struct vm_domain vm_dom[MAXMEMDOM];
238
239 #define vm_pagequeue_assert_locked(pq)  mtx_assert(&(pq)->pq_mutex, MA_OWNED)
240 #define vm_pagequeue_lock(pq)           mtx_lock(&(pq)->pq_mutex)
241 #define vm_pagequeue_lockptr(pq)        (&(pq)->pq_mutex)
242 #define vm_pagequeue_unlock(pq)         mtx_unlock(&(pq)->pq_mutex)
243
244 #ifdef _KERNEL
245 static __inline void
246 vm_pagequeue_cnt_add(struct vm_pagequeue *pq, int addend)
247 {
248
249 #ifdef notyet
250         vm_pagequeue_assert_locked(pq);
251 #endif
252         pq->pq_cnt += addend;
253         atomic_add_int(pq->pq_vcnt, addend);
254 }
255 #define vm_pagequeue_cnt_inc(pq)        vm_pagequeue_cnt_add((pq), 1)
256 #define vm_pagequeue_cnt_dec(pq)        vm_pagequeue_cnt_add((pq), -1)
257 #endif  /* _KERNEL */
258
259 extern struct mtx_padalign vm_page_queue_free_mtx;
260 extern struct mtx_padalign pa_lock[];
261
262 #if defined(__arm__)
263 #define PDRSHIFT        PDR_SHIFT
264 #elif !defined(PDRSHIFT)
265 #define PDRSHIFT        21
266 #endif
267
268 #define pa_index(pa)    ((pa) >> PDRSHIFT)
269 #define PA_LOCKPTR(pa)  ((struct mtx *)(&pa_lock[pa_index(pa) % PA_LOCK_COUNT]))
270 #define PA_LOCKOBJPTR(pa)       ((struct lock_object *)PA_LOCKPTR((pa)))
271 #define PA_LOCK(pa)     mtx_lock(PA_LOCKPTR(pa))
272 #define PA_TRYLOCK(pa)  mtx_trylock(PA_LOCKPTR(pa))
273 #define PA_UNLOCK(pa)   mtx_unlock(PA_LOCKPTR(pa))
274 #define PA_UNLOCK_COND(pa)                      \
275         do {                                    \
276                 if ((pa) != 0) {                \
277                         PA_UNLOCK((pa));        \
278                         (pa) = 0;               \
279                 }                               \
280         } while (0)
281
282 #define PA_LOCK_ASSERT(pa, a)   mtx_assert(PA_LOCKPTR(pa), (a))
283
284 #ifdef KLD_MODULE
285 #define vm_page_lock(m)         vm_page_lock_KBI((m), LOCK_FILE, LOCK_LINE)
286 #define vm_page_unlock(m)       vm_page_unlock_KBI((m), LOCK_FILE, LOCK_LINE)
287 #define vm_page_trylock(m)      vm_page_trylock_KBI((m), LOCK_FILE, LOCK_LINE)
288 #else   /* !KLD_MODULE */
289 #define vm_page_lockptr(m)      (PA_LOCKPTR(VM_PAGE_TO_PHYS((m))))
290 #define vm_page_lock(m)         mtx_lock(vm_page_lockptr((m)))
291 #define vm_page_unlock(m)       mtx_unlock(vm_page_lockptr((m)))
292 #define vm_page_trylock(m)      mtx_trylock(vm_page_lockptr((m)))
293 #endif
294 #if defined(INVARIANTS)
295 #define vm_page_assert_locked(m)                \
296     vm_page_assert_locked_KBI((m), __FILE__, __LINE__)
297 #define vm_page_lock_assert(m, a)               \
298     vm_page_lock_assert_KBI((m), (a), __FILE__, __LINE__)
299 #else
300 #define vm_page_assert_locked(m)
301 #define vm_page_lock_assert(m, a)
302 #endif
303
304 /*
305  * The vm_page's aflags are updated using atomic operations.  To set or clear
306  * these flags, the functions vm_page_aflag_set() and vm_page_aflag_clear()
307  * must be used.  Neither these flags nor these functions are part of the KBI.
308  *
309  * PGA_REFERENCED may be cleared only if the page is locked.  It is set by
310  * both the MI and MD VM layers.  However, kernel loadable modules should not
311  * directly set this flag.  They should call vm_page_reference() instead.
312  *
313  * PGA_WRITEABLE is set exclusively on managed pages by pmap_enter().
314  * When it does so, the object must be locked, or the page must be
315  * exclusive busied.  The MI VM layer must never access this flag
316  * directly.  Instead, it should call pmap_page_is_write_mapped().
317  *
318  * PGA_EXECUTABLE may be set by pmap routines, and indicates that a page has
319  * at least one executable mapping.  It is not consumed by the MI VM layer.
320  */
321 #define PGA_WRITEABLE   0x01            /* page may be mapped writeable */
322 #define PGA_REFERENCED  0x02            /* page has been referenced */
323 #define PGA_EXECUTABLE  0x04            /* page may be mapped executable */
324
325 /*
326  * Page flags.  If changed at any other time than page allocation or
327  * freeing, the modification must be protected by the vm_page lock.
328  */
329 #define PG_FICTITIOUS   0x0004          /* physical page doesn't exist */
330 #define PG_ZERO         0x0008          /* page is zeroed */
331 #define PG_MARKER       0x0010          /* special queue marker page */
332 #define PG_NODUMP       0x0080          /* don't include this page in a dump */
333 #define PG_UNHOLDFREE   0x0100          /* delayed free of a held page */
334
335 /*
336  * Misc constants.
337  */
338 #define ACT_DECLINE             1
339 #define ACT_ADVANCE             3
340 #define ACT_INIT                5
341 #define ACT_MAX                 64
342
343 #ifdef _KERNEL
344
345 #include <sys/systm.h>
346
347 #include <machine/atomic.h>
348
349 /*
350  * Each pageable resident page falls into one of four lists:
351  *
352  *      free
353  *              Available for allocation now.
354  *
355  *      inactive
356  *              Low activity, candidates for reclamation.
357  *              This list is approximately LRU ordered.
358  *
359  *      laundry
360  *              This is the list of pages that should be
361  *              paged out next.
362  *
363  *      active
364  *              Pages that are "active", i.e., they have been
365  *              recently referenced.
366  *
367  */
368
369 extern int vm_page_zero_count;
370
371 extern vm_page_t vm_page_array;         /* First resident page in table */
372 extern long vm_page_array_size;         /* number of vm_page_t's */
373 extern long first_page;                 /* first physical page number */
374
375 #define VM_PAGE_TO_PHYS(entry)  ((entry)->phys_addr)
376
377 /*
378  * PHYS_TO_VM_PAGE() returns the vm_page_t object that represents a memory
379  * page to which the given physical address belongs. The correct vm_page_t
380  * object is returned for addresses that are not page-aligned.
381  */
382 vm_page_t PHYS_TO_VM_PAGE(vm_paddr_t pa);
383
384 /*
385  * Page allocation parameters for vm_page for the functions
386  * vm_page_alloc(), vm_page_grab(), vm_page_alloc_contig() and
387  * vm_page_alloc_freelist().  Some functions support only a subset
388  * of the flags, and ignore others, see the flags legend.
389  *
390  * Bits 0 - 1 define class.
391  * Bits 2 - 15 dedicated for flags.
392  * Legend:
393  * (a) - vm_page_alloc() supports the flag.
394  * (c) - vm_page_alloc_contig() supports the flag.
395  * (f) - vm_page_alloc_freelist() supports the flag.
396  * (g) - vm_page_grab() supports the flag.
397  * Bits above 15 define the count of additional pages that the caller
398  * intends to allocate.
399  */
400 #define VM_ALLOC_NORMAL         0
401 #define VM_ALLOC_INTERRUPT      1
402 #define VM_ALLOC_SYSTEM         2
403 #define VM_ALLOC_CLASS_MASK     3
404 #define VM_ALLOC_WIRED          0x0020  /* (acfg) Allocate non pageable page */
405 #define VM_ALLOC_ZERO           0x0040  /* (acfg) Try to obtain a zeroed page */
406 #define VM_ALLOC_NOOBJ          0x0100  /* (acg) No associated object */
407 #define VM_ALLOC_NOBUSY         0x0200  /* (acg) Do not busy the page */
408 #define VM_ALLOC_IFCACHED       0x0400
409 #define VM_ALLOC_IFNOTCACHED    0x0800
410 #define VM_ALLOC_IGN_SBUSY      0x1000  /* (g) Ignore shared busy flag */
411 #define VM_ALLOC_NODUMP         0x2000  /* (ag) don't include in dump */
412 #define VM_ALLOC_SBUSY          0x4000  /* (acg) Shared busy the page */
413 #define VM_ALLOC_NOWAIT         0x8000  /* (g) Do not sleep, return NULL */
414 #define VM_ALLOC_COUNT_SHIFT    16
415 #define VM_ALLOC_COUNT(count)   ((count) << VM_ALLOC_COUNT_SHIFT)
416
417 #ifdef M_NOWAIT
418 static inline int
419 malloc2vm_flags(int malloc_flags)
420 {
421         int pflags;
422
423         KASSERT((malloc_flags & M_USE_RESERVE) == 0 ||
424             (malloc_flags & M_NOWAIT) != 0,
425             ("M_USE_RESERVE requires M_NOWAIT"));
426         pflags = (malloc_flags & M_USE_RESERVE) != 0 ? VM_ALLOC_INTERRUPT :
427             VM_ALLOC_SYSTEM;
428         if ((malloc_flags & M_ZERO) != 0)
429                 pflags |= VM_ALLOC_ZERO;
430         if ((malloc_flags & M_NODUMP) != 0)
431                 pflags |= VM_ALLOC_NODUMP;
432         return (pflags);
433 }
434 #endif
435
436 void vm_page_busy_downgrade(vm_page_t m);
437 void vm_page_busy_sleep(vm_page_t m, const char *msg, bool nonshared);
438 void vm_page_flash(vm_page_t m);
439 void vm_page_hold(vm_page_t mem);
440 void vm_page_unhold(vm_page_t mem);
441 void vm_page_free(vm_page_t m);
442 void vm_page_free_zero(vm_page_t m);
443
444 void vm_page_activate (vm_page_t);
445 void vm_page_advise(vm_page_t m, int advice);
446 vm_page_t vm_page_alloc (vm_object_t, vm_pindex_t, int);
447 vm_page_t vm_page_alloc_contig(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int req,
448     u_long npages, vm_paddr_t low, vm_paddr_t high, u_long alignment,
449     vm_paddr_t boundary, vm_memattr_t memattr);
450 vm_page_t vm_page_alloc_freelist(int, int);
451 bool vm_page_blacklist_add(vm_paddr_t pa, bool verbose);
452 vm_page_t vm_page_grab (vm_object_t, vm_pindex_t, int);
453 int vm_page_try_to_free (vm_page_t);
454 void vm_page_deactivate (vm_page_t);
455 void vm_page_deactivate_noreuse(vm_page_t);
456 void vm_page_dequeue(vm_page_t m);
457 void vm_page_dequeue_locked(vm_page_t m);
458 vm_page_t vm_page_find_least(vm_object_t, vm_pindex_t);
459 vm_page_t vm_page_getfake(vm_paddr_t paddr, vm_memattr_t memattr);
460 void vm_page_initfake(vm_page_t m, vm_paddr_t paddr, vm_memattr_t memattr);
461 int vm_page_insert (vm_page_t, vm_object_t, vm_pindex_t);
462 void vm_page_launder(vm_page_t m);
463 vm_page_t vm_page_lookup (vm_object_t, vm_pindex_t);
464 vm_page_t vm_page_next(vm_page_t m);
465 int vm_page_pa_tryrelock(pmap_t, vm_paddr_t, vm_paddr_t *);
466 struct vm_pagequeue *vm_page_pagequeue(vm_page_t m);
467 vm_page_t vm_page_prev(vm_page_t m);
468 boolean_t vm_page_ps_is_valid(vm_page_t m);
469 void vm_page_putfake(vm_page_t m);
470 void vm_page_readahead_finish(vm_page_t m);
471 bool vm_page_reclaim_contig(int req, u_long npages, vm_paddr_t low,
472     vm_paddr_t high, u_long alignment, vm_paddr_t boundary);
473 void vm_page_reference(vm_page_t m);
474 void vm_page_remove (vm_page_t);
475 int vm_page_rename (vm_page_t, vm_object_t, vm_pindex_t);
476 vm_page_t vm_page_replace(vm_page_t mnew, vm_object_t object,
477     vm_pindex_t pindex);
478 void vm_page_requeue(vm_page_t m);
479 void vm_page_requeue_locked(vm_page_t m);
480 int vm_page_sbusied(vm_page_t m);
481 vm_page_t vm_page_scan_contig(u_long npages, vm_page_t m_start,
482     vm_page_t m_end, u_long alignment, vm_paddr_t boundary, int options);
483 void vm_page_set_valid_range(vm_page_t m, int base, int size);
484 int vm_page_sleep_if_busy(vm_page_t m, const char *msg);
485 vm_offset_t vm_page_startup(vm_offset_t vaddr);
486 void vm_page_sunbusy(vm_page_t m);
487 int vm_page_trysbusy(vm_page_t m);
488 void vm_page_unhold_pages(vm_page_t *ma, int count);
489 boolean_t vm_page_unwire(vm_page_t m, uint8_t queue);
490 void vm_page_updatefake(vm_page_t m, vm_paddr_t paddr, vm_memattr_t memattr);
491 void vm_page_wire (vm_page_t);
492 void vm_page_xunbusy_hard(vm_page_t m);
493 void vm_page_xunbusy_maybelocked(vm_page_t m);
494 void vm_page_set_validclean (vm_page_t, int, int);
495 void vm_page_clear_dirty (vm_page_t, int, int);
496 void vm_page_set_invalid (vm_page_t, int, int);
497 int vm_page_is_valid (vm_page_t, int, int);
498 void vm_page_test_dirty (vm_page_t);
499 vm_page_bits_t vm_page_bits(int base, int size);
500 void vm_page_zero_invalid(vm_page_t m, boolean_t setvalid);
501 void vm_page_free_toq(vm_page_t m);
502 void vm_page_zero_idle_wakeup(void);
503
504 void vm_page_dirty_KBI(vm_page_t m);
505 void vm_page_lock_KBI(vm_page_t m, const char *file, int line);
506 void vm_page_unlock_KBI(vm_page_t m, const char *file, int line);
507 int vm_page_trylock_KBI(vm_page_t m, const char *file, int line);
508 #if defined(INVARIANTS) || defined(INVARIANT_SUPPORT)
509 void vm_page_assert_locked_KBI(vm_page_t m, const char *file, int line);
510 void vm_page_lock_assert_KBI(vm_page_t m, int a, const char *file, int line);
511 #endif
512
513 #define vm_page_assert_sbusied(m)                                       \
514         KASSERT(vm_page_sbusied(m),                                     \
515             ("vm_page_assert_sbusied: page %p not shared busy @ %s:%d", \
516             (m), __FILE__, __LINE__))
517
518 #define vm_page_assert_unbusied(m)                                      \
519         KASSERT(!vm_page_busied(m),                                     \
520             ("vm_page_assert_unbusied: page %p busy @ %s:%d",           \
521             (m), __FILE__, __LINE__))
522
523 #define vm_page_assert_xbusied(m)                                       \
524         KASSERT(vm_page_xbusied(m),                                     \
525             ("vm_page_assert_xbusied: page %p not exclusive busy @ %s:%d", \
526             (m), __FILE__, __LINE__))
527
528 #define vm_page_busied(m)                                               \
529         ((m)->busy_lock != VPB_UNBUSIED)
530
531 #define vm_page_sbusy(m) do {                                           \
532         if (!vm_page_trysbusy(m))                                       \
533                 panic("%s: page %p failed shared busying", __func__,    \
534                     (m));                                               \
535 } while (0)
536
537 #define vm_page_tryxbusy(m)                                             \
538         (atomic_cmpset_acq_int(&(m)->busy_lock, VPB_UNBUSIED,           \
539             VPB_SINGLE_EXCLUSIVER))
540
541 #define vm_page_xbusied(m)                                              \
542         (((m)->busy_lock & VPB_SINGLE_EXCLUSIVER) != 0)
543
544 #define vm_page_xbusy(m) do {                                           \
545         if (!vm_page_tryxbusy(m))                                       \
546                 panic("%s: page %p failed exclusive busying", __func__, \
547                     (m));                                               \
548 } while (0)
549
550 /* Note: page m's lock must not be owned by the caller. */
551 #define vm_page_xunbusy(m) do {                                         \
552         if (!atomic_cmpset_rel_int(&(m)->busy_lock,                     \
553             VPB_SINGLE_EXCLUSIVER, VPB_UNBUSIED))                       \
554                 vm_page_xunbusy_hard(m);                                \
555 } while (0)
556
557 #ifdef INVARIANTS
558 void vm_page_object_lock_assert(vm_page_t m);
559 #define VM_PAGE_OBJECT_LOCK_ASSERT(m)   vm_page_object_lock_assert(m)
560 void vm_page_assert_pga_writeable(vm_page_t m, uint8_t bits);
561 #define VM_PAGE_ASSERT_PGA_WRITEABLE(m, bits)                           \
562         vm_page_assert_pga_writeable(m, bits)
563 #else
564 #define VM_PAGE_OBJECT_LOCK_ASSERT(m)   (void)0
565 #define VM_PAGE_ASSERT_PGA_WRITEABLE(m, bits)   (void)0
566 #endif
567
568 /*
569  * We want to use atomic updates for the aflags field, which is 8 bits wide.
570  * However, not all architectures support atomic operations on 8-bit
571  * destinations.  In order that we can easily use a 32-bit operation, we
572  * require that the aflags field be 32-bit aligned.
573  */
574 CTASSERT(offsetof(struct vm_page, aflags) % sizeof(uint32_t) == 0);
575
576 /*
577  *      Clear the given bits in the specified page.
578  */
579 static inline void
580 vm_page_aflag_clear(vm_page_t m, uint8_t bits)
581 {
582         uint32_t *addr, val;
583
584         /*
585          * The PGA_REFERENCED flag can only be cleared if the page is locked.
586          */
587         if ((bits & PGA_REFERENCED) != 0)
588                 vm_page_assert_locked(m);
589
590         /*
591          * Access the whole 32-bit word containing the aflags field with an
592          * atomic update.  Parallel non-atomic updates to the other fields
593          * within this word are handled properly by the atomic update.
594          */
595         addr = (void *)&m->aflags;
596         KASSERT(((uintptr_t)addr & (sizeof(uint32_t) - 1)) == 0,
597             ("vm_page_aflag_clear: aflags is misaligned"));
598         val = bits;
599 #if BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN
600         val <<= 24;
601 #endif
602         atomic_clear_32(addr, val);
603 }
604
605 /*
606  *      Set the given bits in the specified page.
607  */
608 static inline void
609 vm_page_aflag_set(vm_page_t m, uint8_t bits)
610 {
611         uint32_t *addr, val;
612
613         VM_PAGE_ASSERT_PGA_WRITEABLE(m, bits);
614
615         /*
616          * Access the whole 32-bit word containing the aflags field with an
617          * atomic update.  Parallel non-atomic updates to the other fields
618          * within this word are handled properly by the atomic update.
619          */
620         addr = (void *)&m->aflags;
621         KASSERT(((uintptr_t)addr & (sizeof(uint32_t) - 1)) == 0,
622             ("vm_page_aflag_set: aflags is misaligned"));
623         val = bits;
624 #if BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN
625         val <<= 24;
626 #endif
627         atomic_set_32(addr, val);
628
629
630 /*
631  *      vm_page_dirty:
632  *
633  *      Set all bits in the page's dirty field.
634  *
635  *      The object containing the specified page must be locked if the
636  *      call is made from the machine-independent layer.
637  *
638  *      See vm_page_clear_dirty_mask().
639  */
640 static __inline void
641 vm_page_dirty(vm_page_t m)
642 {
643
644         /* Use vm_page_dirty_KBI() under INVARIANTS to save memory. */
645 #if defined(KLD_MODULE) || defined(INVARIANTS)
646         vm_page_dirty_KBI(m);
647 #else
648         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
649 #endif
650 }
651
652 /*
653  *      vm_page_remque:
654  *
655  *      If the given page is in a page queue, then remove it from that page
656  *      queue.
657  *
658  *      The page must be locked.
659  */
660 static inline void
661 vm_page_remque(vm_page_t m)
662 {
663
664         if (m->queue != PQ_NONE)
665                 vm_page_dequeue(m);
666 }
667
668 /*
669  *      vm_page_undirty:
670  *
671  *      Set page to not be dirty.  Note: does not clear pmap modify bits
672  */
673 static __inline void
674 vm_page_undirty(vm_page_t m)
675 {
676
677         VM_PAGE_OBJECT_LOCK_ASSERT(m);
678         m->dirty = 0;
679 }
680
681 static inline void
682 vm_page_replace_checked(vm_page_t mnew, vm_object_t object, vm_pindex_t pindex,
683     vm_page_t mold)
684 {
685         vm_page_t mret;
686
687         mret = vm_page_replace(mnew, object, pindex);
688         KASSERT(mret == mold,
689             ("invalid page replacement, mold=%p, mret=%p", mold, mret));
690
691         /* Unused if !INVARIANTS. */
692         (void)mold;
693         (void)mret;
694 }
695
696 static inline bool
697 vm_page_active(vm_page_t m)
698 {
699
700         return (m->queue == PQ_ACTIVE);
701 }
702
703 static inline bool
704 vm_page_inactive(vm_page_t m)
705 {
706
707         return (m->queue == PQ_INACTIVE);
708 }
709
710 static inline bool
711 vm_page_in_laundry(vm_page_t m)
712 {
713
714         return (m->queue == PQ_LAUNDRY);
715 }
716
717 #endif                          /* _KERNEL */
718 #endif                          /* !_VM_PAGE_ */