sys/vm/vm_pageq.c

   1 /*-
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  26  */
  27
  28 #include <sys/cdefs.h>
  29 __FBSDID("$FreeBSD$");
  30
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/systm.h>
  33 #include <sys/lock.h>
  34 #include <sys/malloc.h>
  35 #include <sys/mutex.h>
  36 #include <sys/proc.h>
  37 #include <sys/vmmeter.h>
  38 #include <sys/vnode.h>
  39
  40 #include <vm/vm.h>
  41 #include <vm/vm_param.h>
  42 #include <vm/vm_kern.h>
  43 #include <vm/vm_object.h>
  44 #include <vm/vm_page.h>
  45 #include <vm/vm_pageout.h>
  46 #include <vm/vm_pager.h>
  47 #include <vm/vm_extern.h>
  48
  49 struct vpgqueues vm_page_queues[PQ_COUNT];
  50
  51 void
  52 vm_pageq_init(void)
  53 {
  54         int i;
  55
  56         for (i = 0; i < PQ_L2_SIZE; i++) {
  57                 vm_page_queues[PQ_FREE+i].cnt = &cnt.v_free_count;
  58         }
  59         for (i = 0; i < PQ_L2_SIZE; i++) {
  60                 vm_page_queues[PQ_CACHE+i].cnt = &cnt.v_cache_count;
  61         }
  62         vm_page_queues[PQ_INACTIVE].cnt = &cnt.v_inactive_count;
  63         vm_page_queues[PQ_ACTIVE].cnt = &cnt.v_active_count;
  64         vm_page_queues[PQ_HOLD].cnt = &cnt.v_active_count;
  65
  66         for (i = 0; i < PQ_COUNT; i++) {
  67                 TAILQ_INIT(&vm_page_queues[i].pl);
  68         }
  69 }
  70
  71 void
  72 vm_pageq_requeue(vm_page_t m)
  73 {
  74         int queue = m->queue;
  75         struct vpgqueues *vpq;
  76
  77         if (queue != PQ_NONE) {
  78                 vpq = &vm_page_queues[queue];
  79                 TAILQ_REMOVE(&vpq->pl, m, pageq);
  80                 TAILQ_INSERT_TAIL(&vpq->pl, m, pageq);
  81         }
  82 }
  83
  84 /*
  85  *      vm_pageq_enqueue:
  86  */
  87 void
  88 vm_pageq_enqueue(int queue, vm_page_t m)
  89 {
  90         struct vpgqueues *vpq;
  91
  92         vpq = &vm_page_queues[queue];
  93         m->queue = queue;
  94         TAILQ_INSERT_TAIL(&vpq->pl, m, pageq);
  95         ++*vpq->cnt;
  96         ++vpq->lcnt;
  97 }
  98
  99 /*
 100  *      vm_add_new_page:
 101  *
 102  *      Add a new page to the freelist for use by the system.
 103  */
 104 vm_page_t
 105 vm_pageq_add_new_page(vm_paddr_t pa)
 106 {
 107         vm_paddr_t bad;
 108         vm_page_t m;
 109         char *cp, *list, *pos;
 110
 111         GIANT_REQUIRED;
 112
 113         /*
 114          * See if a physical address in this page has been listed
 115          * in the blacklist tunable.  Entries in the tunable are
 116          * separated by spaces or commas.  If an invalid integer is
 117          * encountered then the rest of the string is skipped.
 118          */
 119         if (testenv("vm.blacklist")) {
 120                 list = getenv("vm.blacklist");
 121                 for (pos = list; *pos != '\0'; pos = cp) {
 122                         bad = strtoq(pos, &cp, 0);
 123                         if (*cp != '\0') {
 124                                 if (*cp == ' ' || *cp == ',') {
 125                                         cp++;
 126                                         if (cp == pos)
 127                                                 continue;
 128                                 } else
 129                                         break;
 130                         }
 131                         if (pa == trunc_page(bad)) {
 132                                 printf("Skipping page with pa 0x%jx\n",
 133                                     (uintmax_t)pa);
 134                                 freeenv(list);
 135                                 return (NULL);
 136                         }
 137                 }
 138                 freeenv(list);
 139         }
 140
 141         ++cnt.v_page_count;
 142         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
 143         m->phys_addr = pa;
 144         m->flags = 0;
 145         m->pc = (pa >> PAGE_SHIFT) & PQ_L2_MASK;
 146         vm_pageq_enqueue(m->pc + PQ_FREE, m);
 147         return (m);
 148 }
 149
 150 /*
 151  * vm_pageq_remove_nowakeup:
 152  *
 153  *      vm_page_unqueue() without any wakeup
 154  *
 155  *      The queue containing the given page must be locked.
 156  *      This routine may not block.
 157  */
 158 void
 159 vm_pageq_remove_nowakeup(vm_page_t m)
 160 {
 161         int queue = m->queue;
 162         struct vpgqueues *pq;
 163         if (queue != PQ_NONE) {
 164                 pq = &vm_page_queues[queue];
 165                 m->queue = PQ_NONE;
 166                 TAILQ_REMOVE(&pq->pl, m, pageq);
 167                 (*pq->cnt)--;
 168                 pq->lcnt--;
 169         }
 170 }
 171
 172 /*
 173  * vm_pageq_remove:
 174  *
 175  *      Remove a page from its queue.
 176  *
 177  *      The queue containing the given page must be locked.
 178  *      This routine may not block.
 179  */
 180 void
 181 vm_pageq_remove(vm_page_t m)
 182 {
 183         int queue = m->queue;
 184         struct vpgqueues *pq;
 185
 186         if (queue != PQ_NONE) {
 187                 m->queue = PQ_NONE;
 188                 pq = &vm_page_queues[queue];
 189                 TAILQ_REMOVE(&pq->pl, m, pageq);
 190                 (*pq->cnt)--;
 191                 pq->lcnt--;
 192                 if ((queue - m->pc) == PQ_CACHE) {
 193                         if (vm_paging_needed())
 194                                 pagedaemon_wakeup();
 195                 }
 196         }
 197 }
 198
 199 #if PQ_L2_SIZE > 1
 200
 201 /*
 202  *      vm_pageq_find:
 203  *
 204  *      Find a page on the specified queue with color optimization.
 205  *
 206  *      The page coloring optimization attempts to locate a page
 207  *      that does not overload other nearby pages in the object in
 208  *      the cpu's L2 cache.  We need this optimization because cpu
 209  *      caches tend to be physical caches, while object spaces tend
 210  *      to be virtual.
 211  *
 212  *      The specified queue must be locked.
 213  *      This routine may not block.
 214  *
 215  *      This routine may only be called from the vm_pageq_find()
 216  *      function in this file.
 217  */
 218 static __inline vm_page_t
 219 _vm_pageq_find(int basequeue, int index)
 220 {
 221         int i;
 222         vm_page_t m = NULL;
 223         struct vpgqueues *pq;
 224
 225         pq = &vm_page_queues[basequeue];
 226
 227         /*
 228          * Note that for the first loop, index+i and index-i wind up at the
 229          * same place.  Even though this is not totally optimal, we've already
 230          * blown it by missing the cache case so we do not care.
 231          */
 232         for (i = PQ_L2_SIZE / 2; i > 0; --i) {
 233                 if ((m = TAILQ_FIRST(&pq[(index + i) & PQ_L2_MASK].pl)) != NULL)
 234                         break;
 235
 236                 if ((m = TAILQ_FIRST(&pq[(index - i) & PQ_L2_MASK].pl)) != NULL)
 237                         break;
 238         }
 239         return (m);
 240 }
 241 #endif          /* PQ_L2_SIZE > 1 */
 242
 243 vm_page_t
 244 vm_pageq_find(int basequeue, int index, boolean_t prefer_zero)
 245 {
 246         vm_page_t m;
 247
 248 #if PQ_L2_SIZE > 1
 249         if (prefer_zero) {
 250                 m = TAILQ_LAST(&vm_page_queues[basequeue+index].pl, pglist);
 251         } else {
 252                 m = TAILQ_FIRST(&vm_page_queues[basequeue+index].pl);
 253         }
 254         if (m == NULL) {
 255                 m = _vm_pageq_find(basequeue, index);
 256         }
 257 #else
 258         if (prefer_zero) {
 259                 m = TAILQ_LAST(&vm_page_queues[basequeue].pl, pglist);
 260         } else {
 261                 m = TAILQ_FIRST(&vm_page_queues[basequeue].pl);
 262         }
 263 #endif
 264         return (m);
 265 }
 266