]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.1.git/blob - sys/vm/swap_pager.c
Note to avoid using GENERIC kernel on i386 when using
[FreeBSD/releng/10.1.git] / sys / vm / swap_pager.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1998 Matthew Dillon,
3  * Copyright (c) 1994 John S. Dyson
4  * Copyright (c) 1990 University of Utah.
5  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
6  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
7  *
8  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
9  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
10  * Science Department.
11  *
12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
13  * modification, are permitted provided that the following conditions
14  * are met:
15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
20  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
21  *    must display the following acknowledgement:
22  *      This product includes software developed by the University of
23  *      California, Berkeley and its contributors.
24  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
25  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
26  *    without specific prior written permission.
27  *
28  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
29  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
30  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
31  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
32  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
33  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
34  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
35  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
36  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
37  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
38  * SUCH DAMAGE.
39  *
40  *                              New Swap System
41  *                              Matthew Dillon
42  *
43  * Radix Bitmap 'blists'.
44  *
45  *      - The new swapper uses the new radix bitmap code.  This should scale
46  *        to arbitrarily small or arbitrarily large swap spaces and an almost
47  *        arbitrary degree of fragmentation.
48  *
49  * Features:
50  *
51  *      - on the fly reallocation of swap during putpages.  The new system
52  *        does not try to keep previously allocated swap blocks for dirty
53  *        pages.
54  *
55  *      - on the fly deallocation of swap
56  *
57  *      - No more garbage collection required.  Unnecessarily allocated swap
58  *        blocks only exist for dirty vm_page_t's now and these are already
59  *        cycled (in a high-load system) by the pager.  We also do on-the-fly
60  *        removal of invalidated swap blocks when a page is destroyed
61  *        or renamed.
62  *
63  * from: Utah $Hdr: swap_pager.c 1.4 91/04/30$
64  *
65  *      @(#)swap_pager.c        8.9 (Berkeley) 3/21/94
66  *      @(#)vm_swap.c   8.5 (Berkeley) 2/17/94
67  */
68
69 #include <sys/cdefs.h>
70 __FBSDID("$FreeBSD$");
71
72 #include "opt_swap.h"
73 #include "opt_vm.h"
74
75 #include <sys/param.h>
76 #include <sys/systm.h>
77 #include <sys/conf.h>
78 #include <sys/kernel.h>
79 #include <sys/priv.h>
80 #include <sys/proc.h>
81 #include <sys/bio.h>
82 #include <sys/buf.h>
83 #include <sys/disk.h>
84 #include <sys/fcntl.h>
85 #include <sys/mount.h>
86 #include <sys/namei.h>
87 #include <sys/vnode.h>
88 #include <sys/malloc.h>
89 #include <sys/racct.h>
90 #include <sys/resource.h>
91 #include <sys/resourcevar.h>
92 #include <sys/rwlock.h>
93 #include <sys/sysctl.h>
94 #include <sys/sysproto.h>
95 #include <sys/blist.h>
96 #include <sys/lock.h>
97 #include <sys/sx.h>
98 #include <sys/vmmeter.h>
99
100 #include <security/mac/mac_framework.h>
101
102 #include <vm/vm.h>
103 #include <vm/pmap.h>
104 #include <vm/vm_map.h>
105 #include <vm/vm_kern.h>
106 #include <vm/vm_object.h>
107 #include <vm/vm_page.h>
108 #include <vm/vm_pager.h>
109 #include <vm/vm_pageout.h>
110 #include <vm/vm_param.h>
111 #include <vm/swap_pager.h>
112 #include <vm/vm_extern.h>
113 #include <vm/uma.h>
114
115 #include <geom/geom.h>
116
117 /*
118  * SWB_NPAGES must be a power of 2.  It may be set to 1, 2, 4, 8, 16
119  * or 32 pages per allocation.
120  * The 32-page limit is due to the radix code (kern/subr_blist.c).
121  */
122 #ifndef MAX_PAGEOUT_CLUSTER
123 #define MAX_PAGEOUT_CLUSTER 16
124 #endif
125
126 #if !defined(SWB_NPAGES)
127 #define SWB_NPAGES      MAX_PAGEOUT_CLUSTER
128 #endif
129
130 /*
131  * The swblock structure maps an object and a small, fixed-size range
132  * of page indices to disk addresses within a swap area.
133  * The collection of these mappings is implemented as a hash table.
134  * Unused disk addresses within a swap area are allocated and managed
135  * using a blist.
136  */
137 #define SWCORRECT(n) (sizeof(void *) * (n) / sizeof(daddr_t))
138 #define SWAP_META_PAGES         (SWB_NPAGES * 2)
139 #define SWAP_META_MASK          (SWAP_META_PAGES - 1)
140
141 struct swblock {
142         struct swblock  *swb_hnext;
143         vm_object_t     swb_object;
144         vm_pindex_t     swb_index;
145         int             swb_count;
146         daddr_t         swb_pages[SWAP_META_PAGES];
147 };
148
149 static MALLOC_DEFINE(M_VMPGDATA, "vm_pgdata", "swap pager private data");
150 static struct mtx sw_dev_mtx;
151 static TAILQ_HEAD(, swdevt) swtailq = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(swtailq);
152 static struct swdevt *swdevhd;  /* Allocate from here next */
153 static int nswapdev;            /* Number of swap devices */
154 int swap_pager_avail;
155 static int swdev_syscall_active = 0; /* serialize swap(on|off) */
156
157 static vm_ooffset_t swap_total;
158 SYSCTL_QUAD(_vm, OID_AUTO, swap_total, CTLFLAG_RD, &swap_total, 0,
159     "Total amount of available swap storage.");
160 static vm_ooffset_t swap_reserved;
161 SYSCTL_QUAD(_vm, OID_AUTO, swap_reserved, CTLFLAG_RD, &swap_reserved, 0,
162     "Amount of swap storage needed to back all allocated anonymous memory.");
163 static int overcommit = 0;
164 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, overcommit, CTLFLAG_RW, &overcommit, 0,
165     "Configure virtual memory overcommit behavior. See tuning(7) "
166     "for details.");
167 static unsigned long swzone;
168 SYSCTL_ULONG(_vm, OID_AUTO, swzone, CTLFLAG_RD, &swzone, 0,
169     "Actual size of swap metadata zone");
170 static unsigned long swap_maxpages;
171 SYSCTL_ULONG(_vm, OID_AUTO, swap_maxpages, CTLFLAG_RD, &swap_maxpages, 0,
172     "Maximum amount of swap supported");
173
174 /* bits from overcommit */
175 #define SWAP_RESERVE_FORCE_ON           (1 << 0)
176 #define SWAP_RESERVE_RLIMIT_ON          (1 << 1)
177 #define SWAP_RESERVE_ALLOW_NONWIRED     (1 << 2)
178
179 int
180 swap_reserve(vm_ooffset_t incr)
181 {
182
183         return (swap_reserve_by_cred(incr, curthread->td_ucred));
184 }
185
186 int
187 swap_reserve_by_cred(vm_ooffset_t incr, struct ucred *cred)
188 {
189         vm_ooffset_t r, s;
190         int res, error;
191         static int curfail;
192         static struct timeval lastfail;
193         struct uidinfo *uip;
194
195         uip = cred->cr_ruidinfo;
196
197         if (incr & PAGE_MASK)
198                 panic("swap_reserve: & PAGE_MASK");
199
200 #ifdef RACCT
201         PROC_LOCK(curproc);
202         error = racct_add(curproc, RACCT_SWAP, incr);
203         PROC_UNLOCK(curproc);
204         if (error != 0)
205                 return (0);
206 #endif
207
208         res = 0;
209         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
210         r = swap_reserved + incr;
211         if (overcommit & SWAP_RESERVE_ALLOW_NONWIRED) {
212                 s = cnt.v_page_count - cnt.v_free_reserved - cnt.v_wire_count;
213                 s *= PAGE_SIZE;
214         } else
215                 s = 0;
216         s += swap_total;
217         if ((overcommit & SWAP_RESERVE_FORCE_ON) == 0 || r <= s ||
218             (error = priv_check(curthread, PRIV_VM_SWAP_NOQUOTA)) == 0) {
219                 res = 1;
220                 swap_reserved = r;
221         }
222         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
223
224         if (res) {
225                 PROC_LOCK(curproc);
226                 UIDINFO_VMSIZE_LOCK(uip);
227                 if ((overcommit & SWAP_RESERVE_RLIMIT_ON) != 0 &&
228                     uip->ui_vmsize + incr > lim_cur(curproc, RLIMIT_SWAP) &&
229                     priv_check(curthread, PRIV_VM_SWAP_NORLIMIT))
230                         res = 0;
231                 else
232                         uip->ui_vmsize += incr;
233                 UIDINFO_VMSIZE_UNLOCK(uip);
234                 PROC_UNLOCK(curproc);
235                 if (!res) {
236                         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
237                         swap_reserved -= incr;
238                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
239                 }
240         }
241         if (!res && ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
242                 printf("uid %d, pid %d: swap reservation for %jd bytes failed\n",
243                     uip->ui_uid, curproc->p_pid, incr);
244         }
245
246 #ifdef RACCT
247         if (!res) {
248                 PROC_LOCK(curproc);
249                 racct_sub(curproc, RACCT_SWAP, incr);
250                 PROC_UNLOCK(curproc);
251         }
252 #endif
253
254         return (res);
255 }
256
257 void
258 swap_reserve_force(vm_ooffset_t incr)
259 {
260         struct uidinfo *uip;
261
262         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
263         swap_reserved += incr;
264         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
265
266 #ifdef RACCT
267         PROC_LOCK(curproc);
268         racct_add_force(curproc, RACCT_SWAP, incr);
269         PROC_UNLOCK(curproc);
270 #endif
271
272         uip = curthread->td_ucred->cr_ruidinfo;
273         PROC_LOCK(curproc);
274         UIDINFO_VMSIZE_LOCK(uip);
275         uip->ui_vmsize += incr;
276         UIDINFO_VMSIZE_UNLOCK(uip);
277         PROC_UNLOCK(curproc);
278 }
279
280 void
281 swap_release(vm_ooffset_t decr)
282 {
283         struct ucred *cred;
284
285         PROC_LOCK(curproc);
286         cred = curthread->td_ucred;
287         swap_release_by_cred(decr, cred);
288         PROC_UNLOCK(curproc);
289 }
290
291 void
292 swap_release_by_cred(vm_ooffset_t decr, struct ucred *cred)
293 {
294         struct uidinfo *uip;
295
296         uip = cred->cr_ruidinfo;
297
298         if (decr & PAGE_MASK)
299                 panic("swap_release: & PAGE_MASK");
300
301         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
302         if (swap_reserved < decr)
303                 panic("swap_reserved < decr");
304         swap_reserved -= decr;
305         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
306
307         UIDINFO_VMSIZE_LOCK(uip);
308         if (uip->ui_vmsize < decr)
309                 printf("negative vmsize for uid = %d\n", uip->ui_uid);
310         uip->ui_vmsize -= decr;
311         UIDINFO_VMSIZE_UNLOCK(uip);
312
313         racct_sub_cred(cred, RACCT_SWAP, decr);
314 }
315
316 static void swapdev_strategy(struct buf *, struct swdevt *sw);
317
318 #define SWM_FREE        0x02    /* free, period                 */
319 #define SWM_POP         0x04    /* pop out                      */
320
321 int swap_pager_full = 2;        /* swap space exhaustion (task killing) */
322 static int swap_pager_almost_full = 1; /* swap space exhaustion (w/hysteresis)*/
323 static int nsw_rcount;          /* free read buffers                    */
324 static int nsw_wcount_sync;     /* limit write buffers / synchronous    */
325 static int nsw_wcount_async;    /* limit write buffers / asynchronous   */
326 static int nsw_wcount_async_max;/* assigned maximum                     */
327 static int nsw_cluster_max;     /* maximum VOP I/O allowed              */
328
329 static struct swblock **swhash;
330 static int swhash_mask;
331 static struct mtx swhash_mtx;
332
333 static int swap_async_max = 4;  /* maximum in-progress async I/O's      */
334 static struct sx sw_alloc_sx;
335
336
337 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, swap_async_max,
338         CTLFLAG_RW, &swap_async_max, 0, "Maximum running async swap ops");
339
340 /*
341  * "named" and "unnamed" anon region objects.  Try to reduce the overhead
342  * of searching a named list by hashing it just a little.
343  */
344
345 #define NOBJLISTS               8
346
347 #define NOBJLIST(handle)        \
348         (&swap_pager_object_list[((int)(intptr_t)handle >> 4) & (NOBJLISTS-1)])
349
350 static struct mtx sw_alloc_mtx; /* protect list manipulation */
351 static struct pagerlst  swap_pager_object_list[NOBJLISTS];
352 static uma_zone_t       swap_zone;
353
354 /*
355  * pagerops for OBJT_SWAP - "swap pager".  Some ops are also global procedure
356  * calls hooked from other parts of the VM system and do not appear here.
357  * (see vm/swap_pager.h).
358  */
359 static vm_object_t
360                 swap_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size,
361                     vm_prot_t prot, vm_ooffset_t offset, struct ucred *);
362 static void     swap_pager_dealloc(vm_object_t object);
363 static int      swap_pager_getpages(vm_object_t, vm_page_t *, int, int);
364 static void     swap_pager_putpages(vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *);
365 static boolean_t
366                 swap_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before, int *after);
367 static void     swap_pager_init(void);
368 static void     swap_pager_unswapped(vm_page_t);
369 static void     swap_pager_swapoff(struct swdevt *sp);
370
371 struct pagerops swappagerops = {
372         .pgo_init =     swap_pager_init,        /* early system initialization of pager */
373         .pgo_alloc =    swap_pager_alloc,       /* allocate an OBJT_SWAP object         */
374         .pgo_dealloc =  swap_pager_dealloc,     /* deallocate an OBJT_SWAP object       */
375         .pgo_getpages = swap_pager_getpages,    /* pagein                               */
376         .pgo_putpages = swap_pager_putpages,    /* pageout                              */
377         .pgo_haspage =  swap_pager_haspage,     /* get backing store status for page    */
378         .pgo_pageunswapped = swap_pager_unswapped,      /* remove swap related to page          */
379 };
380
381 /*
382  * dmmax is in page-sized chunks with the new swap system.  It was
383  * dev-bsized chunks in the old.  dmmax is always a power of 2.
384  *
385  * swap_*() routines are externally accessible.  swp_*() routines are
386  * internal.
387  */
388 static int dmmax;
389 static int nswap_lowat = 128;   /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
390 static int nswap_hiwat = 512;   /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
391
392 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, dmmax,
393         CTLFLAG_RD, &dmmax, 0, "Maximum size of a swap block");
394
395 static void     swp_sizecheck(void);
396 static void     swp_pager_async_iodone(struct buf *bp);
397 static int      swapongeom(struct thread *, struct vnode *);
398 static int      swaponvp(struct thread *, struct vnode *, u_long);
399 static int      swapoff_one(struct swdevt *sp, struct ucred *cred);
400
401 /*
402  * Swap bitmap functions
403  */
404 static void     swp_pager_freeswapspace(daddr_t blk, int npages);
405 static daddr_t  swp_pager_getswapspace(int npages);
406
407 /*
408  * Metadata functions
409  */
410 static struct swblock **swp_pager_hash(vm_object_t object, vm_pindex_t index);
411 static void swp_pager_meta_build(vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
412 static void swp_pager_meta_free(vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
413 static void swp_pager_meta_free_all(vm_object_t);
414 static daddr_t swp_pager_meta_ctl(vm_object_t, vm_pindex_t, int);
415
416 static void
417 swp_pager_free_nrpage(vm_page_t m)
418 {
419
420         vm_page_lock(m);
421         if (m->wire_count == 0)
422                 vm_page_free(m);
423         vm_page_unlock(m);
424 }
425
426 /*
427  * SWP_SIZECHECK() -    update swap_pager_full indication
428  *
429  *      update the swap_pager_almost_full indication and warn when we are
430  *      about to run out of swap space, using lowat/hiwat hysteresis.
431  *
432  *      Clear swap_pager_full ( task killing ) indication when lowat is met.
433  *
434  *      No restrictions on call
435  *      This routine may not block.
436  */
437 static void
438 swp_sizecheck(void)
439 {
440
441         if (swap_pager_avail < nswap_lowat) {
442                 if (swap_pager_almost_full == 0) {
443                         printf("swap_pager: out of swap space\n");
444                         swap_pager_almost_full = 1;
445                 }
446         } else {
447                 swap_pager_full = 0;
448                 if (swap_pager_avail > nswap_hiwat)
449                         swap_pager_almost_full = 0;
450         }
451 }
452
453 /*
454  * SWP_PAGER_HASH() -   hash swap meta data
455  *
456  *      This is an helper function which hashes the swapblk given
457  *      the object and page index.  It returns a pointer to a pointer
458  *      to the object, or a pointer to a NULL pointer if it could not
459  *      find a swapblk.
460  */
461 static struct swblock **
462 swp_pager_hash(vm_object_t object, vm_pindex_t index)
463 {
464         struct swblock **pswap;
465         struct swblock *swap;
466
467         index &= ~(vm_pindex_t)SWAP_META_MASK;
468         pswap = &swhash[(index ^ (int)(intptr_t)object) & swhash_mask];
469         while ((swap = *pswap) != NULL) {
470                 if (swap->swb_object == object &&
471                     swap->swb_index == index
472                 ) {
473                         break;
474                 }
475                 pswap = &swap->swb_hnext;
476         }
477         return (pswap);
478 }
479
480 /*
481  * SWAP_PAGER_INIT() -  initialize the swap pager!
482  *
483  *      Expected to be started from system init.  NOTE:  This code is run
484  *      before much else so be careful what you depend on.  Most of the VM
485  *      system has yet to be initialized at this point.
486  */
487 static void
488 swap_pager_init(void)
489 {
490         /*
491          * Initialize object lists
492          */
493         int i;
494
495         for (i = 0; i < NOBJLISTS; ++i)
496                 TAILQ_INIT(&swap_pager_object_list[i]);
497         mtx_init(&sw_alloc_mtx, "swap_pager list", NULL, MTX_DEF);
498         mtx_init(&sw_dev_mtx, "swapdev", NULL, MTX_DEF);
499
500         /*
501          * Device Stripe, in PAGE_SIZE'd blocks
502          */
503         dmmax = SWB_NPAGES * 2;
504 }
505
506 /*
507  * SWAP_PAGER_SWAP_INIT() - swap pager initialization from pageout process
508  *
509  *      Expected to be started from pageout process once, prior to entering
510  *      its main loop.
511  */
512 void
513 swap_pager_swap_init(void)
514 {
515         unsigned long n, n2;
516
517         /*
518          * Number of in-transit swap bp operations.  Don't
519          * exhaust the pbufs completely.  Make sure we
520          * initialize workable values (0 will work for hysteresis
521          * but it isn't very efficient).
522          *
523          * The nsw_cluster_max is constrained by the bp->b_pages[]
524          * array (MAXPHYS/PAGE_SIZE) and our locally defined
525          * MAX_PAGEOUT_CLUSTER.   Also be aware that swap ops are
526          * constrained by the swap device interleave stripe size.
527          *
528          * Currently we hardwire nsw_wcount_async to 4.  This limit is
529          * designed to prevent other I/O from having high latencies due to
530          * our pageout I/O.  The value 4 works well for one or two active swap
531          * devices but is probably a little low if you have more.  Even so,
532          * a higher value would probably generate only a limited improvement
533          * with three or four active swap devices since the system does not
534          * typically have to pageout at extreme bandwidths.   We will want
535          * at least 2 per swap devices, and 4 is a pretty good value if you
536          * have one NFS swap device due to the command/ack latency over NFS.
537          * So it all works out pretty well.
538          */
539         nsw_cluster_max = min((MAXPHYS/PAGE_SIZE), MAX_PAGEOUT_CLUSTER);
540
541         mtx_lock(&pbuf_mtx);
542         nsw_rcount = (nswbuf + 1) / 2;
543         nsw_wcount_sync = (nswbuf + 3) / 4;
544         nsw_wcount_async = 4;
545         nsw_wcount_async_max = nsw_wcount_async;
546         mtx_unlock(&pbuf_mtx);
547
548         /*
549          * Initialize our zone.  Right now I'm just guessing on the number
550          * we need based on the number of pages in the system.  Each swblock
551          * can hold 32 pages, so this is probably overkill.  This reservation
552          * is typically limited to around 32MB by default.
553          */
554         n = cnt.v_page_count / 2;
555         if (maxswzone && n > maxswzone / sizeof(struct swblock))
556                 n = maxswzone / sizeof(struct swblock);
557         n2 = n;
558         swap_zone = uma_zcreate("SWAPMETA", sizeof(struct swblock), NULL, NULL,
559             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE | UMA_ZONE_VM);
560         if (swap_zone == NULL)
561                 panic("failed to create swap_zone.");
562         do {
563                 if (uma_zone_reserve_kva(swap_zone, n))
564                         break;
565                 /*
566                  * if the allocation failed, try a zone two thirds the
567                  * size of the previous attempt.
568                  */
569                 n -= ((n + 2) / 3);
570         } while (n > 0);
571         if (n2 != n)
572                 printf("Swap zone entries reduced from %lu to %lu.\n", n2, n);
573         swap_maxpages = n * SWAP_META_PAGES;
574         swzone = n * sizeof(struct swblock);
575         n2 = n;
576
577         /*
578          * Initialize our meta-data hash table.  The swapper does not need to
579          * be quite as efficient as the VM system, so we do not use an
580          * oversized hash table.
581          *
582          *      n:              size of hash table, must be power of 2
583          *      swhash_mask:    hash table index mask
584          */
585         for (n = 1; n < n2 / 8; n *= 2)
586                 ;
587         swhash = malloc(sizeof(struct swblock *) * n, M_VMPGDATA, M_WAITOK | M_ZERO);
588         swhash_mask = n - 1;
589         mtx_init(&swhash_mtx, "swap_pager swhash", NULL, MTX_DEF);
590 }
591
592 /*
593  * SWAP_PAGER_ALLOC() - allocate a new OBJT_SWAP VM object and instantiate
594  *                      its metadata structures.
595  *
596  *      This routine is called from the mmap and fork code to create a new
597  *      OBJT_SWAP object.  We do this by creating an OBJT_DEFAULT object
598  *      and then converting it with swp_pager_meta_build().
599  *
600  *      This routine may block in vm_object_allocate() and create a named
601  *      object lookup race, so we must interlock.
602  *
603  * MPSAFE
604  */
605 static vm_object_t
606 swap_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size, vm_prot_t prot,
607     vm_ooffset_t offset, struct ucred *cred)
608 {
609         vm_object_t object;
610         vm_pindex_t pindex;
611
612         pindex = OFF_TO_IDX(offset + PAGE_MASK + size);
613         if (handle) {
614                 mtx_lock(&Giant);
615                 /*
616                  * Reference existing named region or allocate new one.  There
617                  * should not be a race here against swp_pager_meta_build()
618                  * as called from vm_page_remove() in regards to the lookup
619                  * of the handle.
620                  */
621                 sx_xlock(&sw_alloc_sx);
622                 object = vm_pager_object_lookup(NOBJLIST(handle), handle);
623                 if (object == NULL) {
624                         if (cred != NULL) {
625                                 if (!swap_reserve_by_cred(size, cred)) {
626                                         sx_xunlock(&sw_alloc_sx);
627                                         mtx_unlock(&Giant);
628                                         return (NULL);
629                                 }
630                                 crhold(cred);
631                         }
632                         object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, pindex);
633                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
634                         object->handle = handle;
635                         if (cred != NULL) {
636                                 object->cred = cred;
637                                 object->charge = size;
638                         }
639                         swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
640                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
641                 }
642                 sx_xunlock(&sw_alloc_sx);
643                 mtx_unlock(&Giant);
644         } else {
645                 if (cred != NULL) {
646                         if (!swap_reserve_by_cred(size, cred))
647                                 return (NULL);
648                         crhold(cred);
649                 }
650                 object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, pindex);
651                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
652                 if (cred != NULL) {
653                         object->cred = cred;
654                         object->charge = size;
655                 }
656                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
657                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
658         }
659         return (object);
660 }
661
662 /*
663  * SWAP_PAGER_DEALLOC() -       remove swap metadata from object
664  *
665  *      The swap backing for the object is destroyed.  The code is
666  *      designed such that we can reinstantiate it later, but this
667  *      routine is typically called only when the entire object is
668  *      about to be destroyed.
669  *
670  *      The object must be locked.
671  */
672 static void
673 swap_pager_dealloc(vm_object_t object)
674 {
675
676         /*
677          * Remove from list right away so lookups will fail if we block for
678          * pageout completion.
679          */
680         if (object->handle != NULL) {
681                 mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
682                 TAILQ_REMOVE(NOBJLIST(object->handle), object, pager_object_list);
683                 mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
684         }
685
686         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
687         vm_object_pip_wait(object, "swpdea");
688
689         /*
690          * Free all remaining metadata.  We only bother to free it from
691          * the swap meta data.  We do not attempt to free swapblk's still
692          * associated with vm_page_t's for this object.  We do not care
693          * if paging is still in progress on some objects.
694          */
695         swp_pager_meta_free_all(object);
696 }
697
698 /************************************************************************
699  *                      SWAP PAGER BITMAP ROUTINES                      *
700  ************************************************************************/
701
702 /*
703  * SWP_PAGER_GETSWAPSPACE() -   allocate raw swap space
704  *
705  *      Allocate swap for the requested number of pages.  The starting
706  *      swap block number (a page index) is returned or SWAPBLK_NONE
707  *      if the allocation failed.
708  *
709  *      Also has the side effect of advising that somebody made a mistake
710  *      when they configured swap and didn't configure enough.
711  *
712  *      This routine may not sleep.
713  *
714  *      We allocate in round-robin fashion from the configured devices.
715  */
716 static daddr_t
717 swp_pager_getswapspace(int npages)
718 {
719         daddr_t blk;
720         struct swdevt *sp;
721         int i;
722
723         blk = SWAPBLK_NONE;
724         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
725         sp = swdevhd;
726         for (i = 0; i < nswapdev; i++) {
727                 if (sp == NULL)
728                         sp = TAILQ_FIRST(&swtailq);
729                 if (!(sp->sw_flags & SW_CLOSING)) {
730                         blk = blist_alloc(sp->sw_blist, npages);
731                         if (blk != SWAPBLK_NONE) {
732                                 blk += sp->sw_first;
733                                 sp->sw_used += npages;
734                                 swap_pager_avail -= npages;
735                                 swp_sizecheck();
736                                 swdevhd = TAILQ_NEXT(sp, sw_list);
737                                 goto done;
738                         }
739                 }
740                 sp = TAILQ_NEXT(sp, sw_list);
741         }
742         if (swap_pager_full != 2) {
743                 printf("swap_pager_getswapspace(%d): failed\n", npages);
744                 swap_pager_full = 2;
745                 swap_pager_almost_full = 1;
746         }
747         swdevhd = NULL;
748 done:
749         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
750         return (blk);
751 }
752
753 static int
754 swp_pager_isondev(daddr_t blk, struct swdevt *sp)
755 {
756
757         return (blk >= sp->sw_first && blk < sp->sw_end);
758 }
759
760 static void
761 swp_pager_strategy(struct buf *bp)
762 {
763         struct swdevt *sp;
764
765         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
766         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
767                 if (bp->b_blkno >= sp->sw_first && bp->b_blkno < sp->sw_end) {
768                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
769                         if ((sp->sw_flags & SW_UNMAPPED) != 0 &&
770                             unmapped_buf_allowed) {
771                                 bp->b_kvaalloc = bp->b_data;
772                                 bp->b_data = unmapped_buf;
773                                 bp->b_kvabase = unmapped_buf;
774                                 bp->b_offset = 0;
775                                 bp->b_flags |= B_UNMAPPED;
776                         } else {
777                                 pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_data,
778                                     &bp->b_pages[0], bp->b_bcount / PAGE_SIZE);
779                         }
780                         sp->sw_strategy(bp, sp);
781                         return;
782                 }
783         }
784         panic("Swapdev not found");
785 }
786
787
788 /*
789  * SWP_PAGER_FREESWAPSPACE() -  free raw swap space
790  *
791  *      This routine returns the specified swap blocks back to the bitmap.
792  *
793  *      This routine may not sleep.
794  */
795 static void
796 swp_pager_freeswapspace(daddr_t blk, int npages)
797 {
798         struct swdevt *sp;
799
800         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
801         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
802                 if (blk >= sp->sw_first && blk < sp->sw_end) {
803                         sp->sw_used -= npages;
804                         /*
805                          * If we are attempting to stop swapping on
806                          * this device, we don't want to mark any
807                          * blocks free lest they be reused.
808                          */
809                         if ((sp->sw_flags & SW_CLOSING) == 0) {
810                                 blist_free(sp->sw_blist, blk - sp->sw_first,
811                                     npages);
812                                 swap_pager_avail += npages;
813                                 swp_sizecheck();
814                         }
815                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
816                         return;
817                 }
818         }
819         panic("Swapdev not found");
820 }
821
822 /*
823  * SWAP_PAGER_FREESPACE() -     frees swap blocks associated with a page
824  *                              range within an object.
825  *
826  *      This is a globally accessible routine.
827  *
828  *      This routine removes swapblk assignments from swap metadata.
829  *
830  *      The external callers of this routine typically have already destroyed
831  *      or renamed vm_page_t's associated with this range in the object so
832  *      we should be ok.
833  *
834  *      The object must be locked.
835  */
836 void
837 swap_pager_freespace(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_size_t size)
838 {
839
840         swp_pager_meta_free(object, start, size);
841 }
842
843 /*
844  * SWAP_PAGER_RESERVE() - reserve swap blocks in object
845  *
846  *      Assigns swap blocks to the specified range within the object.  The
847  *      swap blocks are not zeroed.  Any previous swap assignment is destroyed.
848  *
849  *      Returns 0 on success, -1 on failure.
850  */
851 int
852 swap_pager_reserve(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_size_t size)
853 {
854         int n = 0;
855         daddr_t blk = SWAPBLK_NONE;
856         vm_pindex_t beg = start;        /* save start index */
857
858         VM_OBJECT_WLOCK(object);
859         while (size) {
860                 if (n == 0) {
861                         n = BLIST_MAX_ALLOC;
862                         while ((blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE) {
863                                 n >>= 1;
864                                 if (n == 0) {
865                                         swp_pager_meta_free(object, beg, start - beg);
866                                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
867                                         return (-1);
868                                 }
869                         }
870                 }
871                 swp_pager_meta_build(object, start, blk);
872                 --size;
873                 ++start;
874                 ++blk;
875                 --n;
876         }
877         swp_pager_meta_free(object, start, n);
878         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
879         return (0);
880 }
881
882 /*
883  * SWAP_PAGER_COPY() -  copy blocks from source pager to destination pager
884  *                      and destroy the source.
885  *
886  *      Copy any valid swapblks from the source to the destination.  In
887  *      cases where both the source and destination have a valid swapblk,
888  *      we keep the destination's.
889  *
890  *      This routine is allowed to sleep.  It may sleep allocating metadata
891  *      indirectly through swp_pager_meta_build() or if paging is still in
892  *      progress on the source.
893  *
894  *      The source object contains no vm_page_t's (which is just as well)
895  *
896  *      The source object is of type OBJT_SWAP.
897  *
898  *      The source and destination objects must be locked.
899  *      Both object locks may temporarily be released.
900  */
901 void
902 swap_pager_copy(vm_object_t srcobject, vm_object_t dstobject,
903     vm_pindex_t offset, int destroysource)
904 {
905         vm_pindex_t i;
906
907         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(srcobject);
908         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(dstobject);
909
910         /*
911          * If destroysource is set, we remove the source object from the
912          * swap_pager internal queue now.
913          */
914         if (destroysource) {
915                 if (srcobject->handle != NULL) {
916                         mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
917                         TAILQ_REMOVE(
918                             NOBJLIST(srcobject->handle),
919                             srcobject,
920                             pager_object_list
921                         );
922                         mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
923                 }
924         }
925
926         /*
927          * transfer source to destination.
928          */
929         for (i = 0; i < dstobject->size; ++i) {
930                 daddr_t dstaddr;
931
932                 /*
933                  * Locate (without changing) the swapblk on the destination,
934                  * unless it is invalid in which case free it silently, or
935                  * if the destination is a resident page, in which case the
936                  * source is thrown away.
937                  */
938                 dstaddr = swp_pager_meta_ctl(dstobject, i, 0);
939
940                 if (dstaddr == SWAPBLK_NONE) {
941                         /*
942                          * Destination has no swapblk and is not resident,
943                          * copy source.
944                          */
945                         daddr_t srcaddr;
946
947                         srcaddr = swp_pager_meta_ctl(
948                             srcobject,
949                             i + offset,
950                             SWM_POP
951                         );
952
953                         if (srcaddr != SWAPBLK_NONE) {
954                                 /*
955                                  * swp_pager_meta_build() can sleep.
956                                  */
957                                 vm_object_pip_add(srcobject, 1);
958                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(srcobject);
959                                 vm_object_pip_add(dstobject, 1);
960                                 swp_pager_meta_build(dstobject, i, srcaddr);
961                                 vm_object_pip_wakeup(dstobject);
962                                 VM_OBJECT_WLOCK(srcobject);
963                                 vm_object_pip_wakeup(srcobject);
964                         }
965                 } else {
966                         /*
967                          * Destination has valid swapblk or it is represented
968                          * by a resident page.  We destroy the sourceblock.
969                          */
970
971                         swp_pager_meta_ctl(srcobject, i + offset, SWM_FREE);
972                 }
973         }
974
975         /*
976          * Free left over swap blocks in source.
977          *
978          * We have to revert the type to OBJT_DEFAULT so we do not accidently
979          * double-remove the object from the swap queues.
980          */
981         if (destroysource) {
982                 swp_pager_meta_free_all(srcobject);
983                 /*
984                  * Reverting the type is not necessary, the caller is going
985                  * to destroy srcobject directly, but I'm doing it here
986                  * for consistency since we've removed the object from its
987                  * queues.
988                  */
989                 srcobject->type = OBJT_DEFAULT;
990         }
991 }
992
993 /*
994  * SWAP_PAGER_HASPAGE() -       determine if we have good backing store for
995  *                              the requested page.
996  *
997  *      We determine whether good backing store exists for the requested
998  *      page and return TRUE if it does, FALSE if it doesn't.
999  *
1000  *      If TRUE, we also try to determine how much valid, contiguous backing
1001  *      store exists before and after the requested page within a reasonable
1002  *      distance.  We do not try to restrict it to the swap device stripe
1003  *      (that is handled in getpages/putpages).  It probably isn't worth
1004  *      doing here.
1005  */
1006 static boolean_t
1007 swap_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before, int *after)
1008 {
1009         daddr_t blk0;
1010
1011         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
1012         /*
1013          * do we have good backing store at the requested index ?
1014          */
1015         blk0 = swp_pager_meta_ctl(object, pindex, 0);
1016
1017         if (blk0 == SWAPBLK_NONE) {
1018                 if (before)
1019                         *before = 0;
1020                 if (after)
1021                         *after = 0;
1022                 return (FALSE);
1023         }
1024
1025         /*
1026          * find backwards-looking contiguous good backing store
1027          */
1028         if (before != NULL) {
1029                 int i;
1030
1031                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
1032                         daddr_t blk;
1033
1034                         if (i > pindex)
1035                                 break;
1036                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex - i, 0);
1037                         if (blk != blk0 - i)
1038                                 break;
1039                 }
1040                 *before = (i - 1);
1041         }
1042
1043         /*
1044          * find forward-looking contiguous good backing store
1045          */
1046         if (after != NULL) {
1047                 int i;
1048
1049                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
1050                         daddr_t blk;
1051
1052                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex + i, 0);
1053                         if (blk != blk0 + i)
1054                                 break;
1055                 }
1056                 *after = (i - 1);
1057         }
1058         return (TRUE);
1059 }
1060
1061 /*
1062  * SWAP_PAGER_PAGE_UNSWAPPED() - remove swap backing store related to page
1063  *
1064  *      This removes any associated swap backing store, whether valid or
1065  *      not, from the page.
1066  *
1067  *      This routine is typically called when a page is made dirty, at
1068  *      which point any associated swap can be freed.  MADV_FREE also
1069  *      calls us in a special-case situation
1070  *
1071  *      NOTE!!!  If the page is clean and the swap was valid, the caller
1072  *      should make the page dirty before calling this routine.  This routine
1073  *      does NOT change the m->dirty status of the page.  Also: MADV_FREE
1074  *      depends on it.
1075  *
1076  *      This routine may not sleep.
1077  *
1078  *      The object containing the page must be locked.
1079  */
1080 static void
1081 swap_pager_unswapped(vm_page_t m)
1082 {
1083
1084         swp_pager_meta_ctl(m->object, m->pindex, SWM_FREE);
1085 }
1086
1087 /*
1088  * SWAP_PAGER_GETPAGES() - bring pages in from swap
1089  *
1090  *      Attempt to retrieve (m, count) pages from backing store, but make
1091  *      sure we retrieve at least m[reqpage].  We try to load in as large
1092  *      a chunk surrounding m[reqpage] as is contiguous in swap and which
1093  *      belongs to the same object.
1094  *
1095  *      The code is designed for asynchronous operation and
1096  *      immediate-notification of 'reqpage' but tends not to be
1097  *      used that way.  Please do not optimize-out this algorithmic
1098  *      feature, I intend to improve on it in the future.
1099  *
1100  *      The parent has a single vm_object_pip_add() reference prior to
1101  *      calling us and we should return with the same.
1102  *
1103  *      The parent has BUSY'd the pages.  We should return with 'm'
1104  *      left busy, but the others adjusted.
1105  */
1106 static int
1107 swap_pager_getpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count, int reqpage)
1108 {
1109         struct buf *bp;
1110         vm_page_t mreq;
1111         int i;
1112         int j;
1113         daddr_t blk;
1114
1115         mreq = m[reqpage];
1116
1117         KASSERT(mreq->object == object,
1118             ("swap_pager_getpages: object mismatch %p/%p",
1119             object, mreq->object));
1120
1121         /*
1122          * Calculate range to retrieve.  The pages have already been assigned
1123          * their swapblks.  We require a *contiguous* range but we know it to
1124          * not span devices.   If we do not supply it, bad things
1125          * happen.  Note that blk, iblk & jblk can be SWAPBLK_NONE, but the
1126          * loops are set up such that the case(s) are handled implicitly.
1127          *
1128          * The swp_*() calls must be made with the object locked.
1129          */
1130         blk = swp_pager_meta_ctl(mreq->object, mreq->pindex, 0);
1131
1132         for (i = reqpage - 1; i >= 0; --i) {
1133                 daddr_t iblk;
1134
1135                 iblk = swp_pager_meta_ctl(m[i]->object, m[i]->pindex, 0);
1136                 if (blk != iblk + (reqpage - i))
1137                         break;
1138         }
1139         ++i;
1140
1141         for (j = reqpage + 1; j < count; ++j) {
1142                 daddr_t jblk;
1143
1144                 jblk = swp_pager_meta_ctl(m[j]->object, m[j]->pindex, 0);
1145                 if (blk != jblk - (j - reqpage))
1146                         break;
1147         }
1148
1149         /*
1150          * free pages outside our collection range.   Note: we never free
1151          * mreq, it must remain busy throughout.
1152          */
1153         if (0 < i || j < count) {
1154                 int k;
1155
1156                 for (k = 0; k < i; ++k)
1157                         swp_pager_free_nrpage(m[k]);
1158                 for (k = j; k < count; ++k)
1159                         swp_pager_free_nrpage(m[k]);
1160         }
1161
1162         /*
1163          * Return VM_PAGER_FAIL if we have nothing to do.  Return mreq
1164          * still busy, but the others unbusied.
1165          */
1166         if (blk == SWAPBLK_NONE)
1167                 return (VM_PAGER_FAIL);
1168
1169         /*
1170          * Getpbuf() can sleep.
1171          */
1172         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1173         /*
1174          * Get a swap buffer header to perform the IO
1175          */
1176         bp = getpbuf(&nsw_rcount);
1177         bp->b_flags |= B_PAGING;
1178
1179         bp->b_iocmd = BIO_READ;
1180         bp->b_iodone = swp_pager_async_iodone;
1181         bp->b_rcred = crhold(thread0.td_ucred);
1182         bp->b_wcred = crhold(thread0.td_ucred);
1183         bp->b_blkno = blk - (reqpage - i);
1184         bp->b_bcount = PAGE_SIZE * (j - i);
1185         bp->b_bufsize = PAGE_SIZE * (j - i);
1186         bp->b_pager.pg_reqpage = reqpage - i;
1187
1188         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1189         {
1190                 int k;
1191
1192                 for (k = i; k < j; ++k) {
1193                         bp->b_pages[k - i] = m[k];
1194                         m[k]->oflags |= VPO_SWAPINPROG;
1195                 }
1196         }
1197         bp->b_npages = j - i;
1198
1199         PCPU_INC(cnt.v_swapin);
1200         PCPU_ADD(cnt.v_swappgsin, bp->b_npages);
1201
1202         /*
1203          * We still hold the lock on mreq, and our automatic completion routine
1204          * does not remove it.
1205          */
1206         vm_object_pip_add(object, bp->b_npages);
1207         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1208
1209         /*
1210          * perform the I/O.  NOTE!!!  bp cannot be considered valid after
1211          * this point because we automatically release it on completion.
1212          * Instead, we look at the one page we are interested in which we
1213          * still hold a lock on even through the I/O completion.
1214          *
1215          * The other pages in our m[] array are also released on completion,
1216          * so we cannot assume they are valid anymore either.
1217          *
1218          * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1219          */
1220         BUF_KERNPROC(bp);
1221         swp_pager_strategy(bp);
1222
1223         /*
1224          * wait for the page we want to complete.  VPO_SWAPINPROG is always
1225          * cleared on completion.  If an I/O error occurs, SWAPBLK_NONE
1226          * is set in the meta-data.
1227          */
1228         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1229         while ((mreq->oflags & VPO_SWAPINPROG) != 0) {
1230                 mreq->oflags |= VPO_SWAPSLEEP;
1231                 PCPU_INC(cnt.v_intrans);
1232                 if (VM_OBJECT_SLEEP(object, &object->paging_in_progress, PSWP,
1233                     "swread", hz * 20)) {
1234                         printf(
1235 "swap_pager: indefinite wait buffer: bufobj: %p, blkno: %jd, size: %ld\n",
1236                             bp->b_bufobj, (intmax_t)bp->b_blkno, bp->b_bcount);
1237                 }
1238         }
1239
1240         /*
1241          * mreq is left busied after completion, but all the other pages
1242          * are freed.  If we had an unrecoverable read error the page will
1243          * not be valid.
1244          */
1245         if (mreq->valid != VM_PAGE_BITS_ALL) {
1246                 return (VM_PAGER_ERROR);
1247         } else {
1248                 return (VM_PAGER_OK);
1249         }
1250
1251         /*
1252          * A final note: in a low swap situation, we cannot deallocate swap
1253          * and mark a page dirty here because the caller is likely to mark
1254          * the page clean when we return, causing the page to possibly revert
1255          * to all-zero's later.
1256          */
1257 }
1258
1259 /*
1260  *      swap_pager_putpages:
1261  *
1262  *      Assign swap (if necessary) and initiate I/O on the specified pages.
1263  *
1264  *      We support both OBJT_DEFAULT and OBJT_SWAP objects.  DEFAULT objects
1265  *      are automatically converted to SWAP objects.
1266  *
1267  *      In a low memory situation we may block in VOP_STRATEGY(), but the new
1268  *      vm_page reservation system coupled with properly written VFS devices
1269  *      should ensure that no low-memory deadlock occurs.  This is an area
1270  *      which needs work.
1271  *
1272  *      The parent has N vm_object_pip_add() references prior to
1273  *      calling us and will remove references for rtvals[] that are
1274  *      not set to VM_PAGER_PEND.  We need to remove the rest on I/O
1275  *      completion.
1276  *
1277  *      The parent has soft-busy'd the pages it passes us and will unbusy
1278  *      those whos rtvals[] entry is not set to VM_PAGER_PEND on return.
1279  *      We need to unbusy the rest on I/O completion.
1280  */
1281 void
1282 swap_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
1283     boolean_t sync, int *rtvals)
1284 {
1285         int i;
1286         int n = 0;
1287
1288         if (count && m[0]->object != object) {
1289                 panic("swap_pager_putpages: object mismatch %p/%p",
1290                     object,
1291                     m[0]->object
1292                 );
1293         }
1294
1295         /*
1296          * Step 1
1297          *
1298          * Turn object into OBJT_SWAP
1299          * check for bogus sysops
1300          * force sync if not pageout process
1301          */
1302         if (object->type != OBJT_SWAP)
1303                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
1304         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1305
1306         if (curproc != pageproc)
1307                 sync = TRUE;
1308
1309         /*
1310          * Step 2
1311          *
1312          * Update nsw parameters from swap_async_max sysctl values.
1313          * Do not let the sysop crash the machine with bogus numbers.
1314          */
1315         mtx_lock(&pbuf_mtx);
1316         if (swap_async_max != nsw_wcount_async_max) {
1317                 int n;
1318
1319                 /*
1320                  * limit range
1321                  */
1322                 if ((n = swap_async_max) > nswbuf / 2)
1323                         n = nswbuf / 2;
1324                 if (n < 1)
1325                         n = 1;
1326                 swap_async_max = n;
1327
1328                 /*
1329                  * Adjust difference ( if possible ).  If the current async
1330                  * count is too low, we may not be able to make the adjustment
1331                  * at this time.
1332                  */
1333                 n -= nsw_wcount_async_max;
1334                 if (nsw_wcount_async + n >= 0) {
1335                         nsw_wcount_async += n;
1336                         nsw_wcount_async_max += n;
1337                         wakeup(&nsw_wcount_async);
1338                 }
1339         }
1340         mtx_unlock(&pbuf_mtx);
1341
1342         /*
1343          * Step 3
1344          *
1345          * Assign swap blocks and issue I/O.  We reallocate swap on the fly.
1346          * The page is left dirty until the pageout operation completes
1347          * successfully.
1348          */
1349         for (i = 0; i < count; i += n) {
1350                 int j;
1351                 struct buf *bp;
1352                 daddr_t blk;
1353
1354                 /*
1355                  * Maximum I/O size is limited by a number of factors.
1356                  */
1357                 n = min(BLIST_MAX_ALLOC, count - i);
1358                 n = min(n, nsw_cluster_max);
1359
1360                 /*
1361                  * Get biggest block of swap we can.  If we fail, fall
1362                  * back and try to allocate a smaller block.  Don't go
1363                  * overboard trying to allocate space if it would overly
1364                  * fragment swap.
1365                  */
1366                 while (
1367                     (blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE &&
1368                     n > 4
1369                 ) {
1370                         n >>= 1;
1371                 }
1372                 if (blk == SWAPBLK_NONE) {
1373                         for (j = 0; j < n; ++j)
1374                                 rtvals[i+j] = VM_PAGER_FAIL;
1375                         continue;
1376                 }
1377
1378                 /*
1379                  * All I/O parameters have been satisfied, build the I/O
1380                  * request and assign the swap space.
1381                  */
1382                 if (sync == TRUE) {
1383                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_sync);
1384                 } else {
1385                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_async);
1386                         bp->b_flags = B_ASYNC;
1387                 }
1388                 bp->b_flags |= B_PAGING;
1389                 bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
1390
1391                 bp->b_rcred = crhold(thread0.td_ucred);
1392                 bp->b_wcred = crhold(thread0.td_ucred);
1393                 bp->b_bcount = PAGE_SIZE * n;
1394                 bp->b_bufsize = PAGE_SIZE * n;
1395                 bp->b_blkno = blk;
1396
1397                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
1398                 for (j = 0; j < n; ++j) {
1399                         vm_page_t mreq = m[i+j];
1400
1401                         swp_pager_meta_build(
1402                             mreq->object,
1403                             mreq->pindex,
1404                             blk + j
1405                         );
1406                         vm_page_dirty(mreq);
1407                         rtvals[i+j] = VM_PAGER_OK;
1408
1409                         mreq->oflags |= VPO_SWAPINPROG;
1410                         bp->b_pages[j] = mreq;
1411                 }
1412                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1413                 bp->b_npages = n;
1414                 /*
1415                  * Must set dirty range for NFS to work.
1416                  */
1417                 bp->b_dirtyoff = 0;
1418                 bp->b_dirtyend = bp->b_bcount;
1419
1420                 PCPU_INC(cnt.v_swapout);
1421                 PCPU_ADD(cnt.v_swappgsout, bp->b_npages);
1422
1423                 /*
1424                  * asynchronous
1425                  *
1426                  * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1427                  */
1428                 if (sync == FALSE) {
1429                         bp->b_iodone = swp_pager_async_iodone;
1430                         BUF_KERNPROC(bp);
1431                         swp_pager_strategy(bp);
1432
1433                         for (j = 0; j < n; ++j)
1434                                 rtvals[i+j] = VM_PAGER_PEND;
1435                         /* restart outter loop */
1436                         continue;
1437                 }
1438
1439                 /*
1440                  * synchronous
1441                  *
1442                  * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1443                  */
1444                 bp->b_iodone = bdone;
1445                 swp_pager_strategy(bp);
1446
1447                 /*
1448                  * Wait for the sync I/O to complete, then update rtvals.
1449                  * We just set the rtvals[] to VM_PAGER_PEND so we can call
1450                  * our async completion routine at the end, thus avoiding a
1451                  * double-free.
1452                  */
1453                 bwait(bp, PVM, "swwrt");
1454                 for (j = 0; j < n; ++j)
1455                         rtvals[i+j] = VM_PAGER_PEND;
1456                 /*
1457                  * Now that we are through with the bp, we can call the
1458                  * normal async completion, which frees everything up.
1459                  */
1460                 swp_pager_async_iodone(bp);
1461         }
1462         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1463 }
1464
1465 /*
1466  *      swp_pager_async_iodone:
1467  *
1468  *      Completion routine for asynchronous reads and writes from/to swap.
1469  *      Also called manually by synchronous code to finish up a bp.
1470  *
1471  *      This routine may not sleep.
1472  */
1473 static void
1474 swp_pager_async_iodone(struct buf *bp)
1475 {
1476         int i;
1477         vm_object_t object = NULL;
1478
1479         /*
1480          * report error
1481          */
1482         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
1483                 printf(
1484                     "swap_pager: I/O error - %s failed; blkno %ld,"
1485                         "size %ld, error %d\n",
1486                     ((bp->b_iocmd == BIO_READ) ? "pagein" : "pageout"),
1487                     (long)bp->b_blkno,
1488                     (long)bp->b_bcount,
1489                     bp->b_error
1490                 );
1491         }
1492
1493         /*
1494          * remove the mapping for kernel virtual
1495          */
1496         if ((bp->b_flags & B_UNMAPPED) != 0) {
1497                 bp->b_data = bp->b_kvaalloc;
1498                 bp->b_kvabase = bp->b_kvaalloc;
1499                 bp->b_flags &= ~B_UNMAPPED;
1500         } else
1501                 pmap_qremove((vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_npages);
1502
1503         if (bp->b_npages) {
1504                 object = bp->b_pages[0]->object;
1505                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
1506         }
1507
1508         /*
1509          * cleanup pages.  If an error occurs writing to swap, we are in
1510          * very serious trouble.  If it happens to be a disk error, though,
1511          * we may be able to recover by reassigning the swap later on.  So
1512          * in this case we remove the m->swapblk assignment for the page
1513          * but do not free it in the rlist.  The errornous block(s) are thus
1514          * never reallocated as swap.  Redirty the page and continue.
1515          */
1516         for (i = 0; i < bp->b_npages; ++i) {
1517                 vm_page_t m = bp->b_pages[i];
1518
1519                 m->oflags &= ~VPO_SWAPINPROG;
1520                 if (m->oflags & VPO_SWAPSLEEP) {
1521                         m->oflags &= ~VPO_SWAPSLEEP;
1522                         wakeup(&object->paging_in_progress);
1523                 }
1524
1525                 if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
1526                         /*
1527                          * If an error occurs I'd love to throw the swapblk
1528                          * away without freeing it back to swapspace, so it
1529                          * can never be used again.  But I can't from an
1530                          * interrupt.
1531                          */
1532                         if (bp->b_iocmd == BIO_READ) {
1533                                 /*
1534                                  * When reading, reqpage needs to stay
1535                                  * locked for the parent, but all other
1536                                  * pages can be freed.  We still want to
1537                                  * wakeup the parent waiting on the page,
1538                                  * though.  ( also: pg_reqpage can be -1 and
1539                                  * not match anything ).
1540                                  *
1541                                  * We have to wake specifically requested pages
1542                                  * up too because we cleared VPO_SWAPINPROG and
1543                                  * someone may be waiting for that.
1544                                  *
1545                                  * NOTE: for reads, m->dirty will probably
1546                                  * be overridden by the original caller of
1547                                  * getpages so don't play cute tricks here.
1548                                  */
1549                                 m->valid = 0;
1550                                 if (i != bp->b_pager.pg_reqpage)
1551                                         swp_pager_free_nrpage(m);
1552                                 else {
1553                                         vm_page_lock(m);
1554                                         vm_page_flash(m);
1555                                         vm_page_unlock(m);
1556                                 }
1557                                 /*
1558                                  * If i == bp->b_pager.pg_reqpage, do not wake
1559                                  * the page up.  The caller needs to.
1560                                  */
1561                         } else {
1562                                 /*
1563                                  * If a write error occurs, reactivate page
1564                                  * so it doesn't clog the inactive list,
1565                                  * then finish the I/O.
1566                                  */
1567                                 vm_page_dirty(m);
1568                                 vm_page_lock(m);
1569                                 vm_page_activate(m);
1570                                 vm_page_unlock(m);
1571                                 vm_page_sunbusy(m);
1572                         }
1573                 } else if (bp->b_iocmd == BIO_READ) {
1574                         /*
1575                          * NOTE: for reads, m->dirty will probably be
1576                          * overridden by the original caller of getpages so
1577                          * we cannot set them in order to free the underlying
1578                          * swap in a low-swap situation.  I don't think we'd
1579                          * want to do that anyway, but it was an optimization
1580                          * that existed in the old swapper for a time before
1581                          * it got ripped out due to precisely this problem.
1582                          *
1583                          * If not the requested page then deactivate it.
1584                          *
1585                          * Note that the requested page, reqpage, is left
1586                          * busied, but we still have to wake it up.  The
1587                          * other pages are released (unbusied) by
1588                          * vm_page_xunbusy().
1589                          */
1590                         KASSERT(!pmap_page_is_mapped(m),
1591                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is mapped", m));
1592                         m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
1593                         KASSERT(m->dirty == 0,
1594                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is dirty", m));
1595
1596                         /*
1597                          * We have to wake specifically requested pages
1598                          * up too because we cleared VPO_SWAPINPROG and
1599                          * could be waiting for it in getpages.  However,
1600                          * be sure to not unbusy getpages specifically
1601                          * requested page - getpages expects it to be
1602                          * left busy.
1603                          */
1604                         if (i != bp->b_pager.pg_reqpage) {
1605                                 vm_page_lock(m);
1606                                 vm_page_deactivate(m);
1607                                 vm_page_unlock(m);
1608                                 vm_page_xunbusy(m);
1609                         } else {
1610                                 vm_page_lock(m);
1611                                 vm_page_flash(m);
1612                                 vm_page_unlock(m);
1613                         }
1614                 } else {
1615                         /*
1616                          * For write success, clear the dirty
1617                          * status, then finish the I/O ( which decrements the
1618                          * busy count and possibly wakes waiter's up ).
1619                          */
1620                         KASSERT(!pmap_page_is_write_mapped(m),
1621                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is not write"
1622                             " protected", m));
1623                         vm_page_undirty(m);
1624                         vm_page_sunbusy(m);
1625                         if (vm_page_count_severe()) {
1626                                 vm_page_lock(m);
1627                                 vm_page_try_to_cache(m);
1628                                 vm_page_unlock(m);
1629                         }
1630                 }
1631         }
1632
1633         /*
1634          * adjust pip.  NOTE: the original parent may still have its own
1635          * pip refs on the object.
1636          */
1637         if (object != NULL) {
1638                 vm_object_pip_wakeupn(object, bp->b_npages);
1639                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1640         }
1641
1642         /*
1643          * swapdev_strategy() manually sets b_vp and b_bufobj before calling
1644          * bstrategy(). Set them back to NULL now we're done with it, or we'll
1645          * trigger a KASSERT in relpbuf().
1646          */
1647         if (bp->b_vp) {
1648                     bp->b_vp = NULL;
1649                     bp->b_bufobj = NULL;
1650         }
1651         /*
1652          * release the physical I/O buffer
1653          */
1654         relpbuf(
1655             bp,
1656             ((bp->b_iocmd == BIO_READ) ? &nsw_rcount :
1657                 ((bp->b_flags & B_ASYNC) ?
1658                     &nsw_wcount_async :
1659                     &nsw_wcount_sync
1660                 )
1661             )
1662         );
1663 }
1664
1665 /*
1666  *      swap_pager_isswapped:
1667  *
1668  *      Return 1 if at least one page in the given object is paged
1669  *      out to the given swap device.
1670  *
1671  *      This routine may not sleep.
1672  */
1673 int
1674 swap_pager_isswapped(vm_object_t object, struct swdevt *sp)
1675 {
1676         daddr_t index = 0;
1677         int bcount;
1678         int i;
1679
1680         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1681         if (object->type != OBJT_SWAP)
1682                 return (0);
1683
1684         mtx_lock(&swhash_mtx);
1685         for (bcount = 0; bcount < object->un_pager.swp.swp_bcount; bcount++) {
1686                 struct swblock *swap;
1687
1688                 if ((swap = *swp_pager_hash(object, index)) != NULL) {
1689                         for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i) {
1690                                 if (swp_pager_isondev(swap->swb_pages[i], sp)) {
1691                                         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1692                                         return (1);
1693                                 }
1694                         }
1695                 }
1696                 index += SWAP_META_PAGES;
1697         }
1698         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1699         return (0);
1700 }
1701
1702 /*
1703  * SWP_PAGER_FORCE_PAGEIN() - force a swap block to be paged in
1704  *
1705  *      This routine dissociates the page at the given index within a
1706  *      swap block from its backing store, paging it in if necessary.
1707  *      If the page is paged in, it is placed in the inactive queue,
1708  *      since it had its backing store ripped out from under it.
1709  *      We also attempt to swap in all other pages in the swap block,
1710  *      we only guarantee that the one at the specified index is
1711  *      paged in.
1712  *
1713  *      XXX - The code to page the whole block in doesn't work, so we
1714  *            revert to the one-by-one behavior for now.  Sigh.
1715  */
1716 static inline void
1717 swp_pager_force_pagein(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1718 {
1719         vm_page_t m;
1720
1721         vm_object_pip_add(object, 1);
1722         m = vm_page_grab(object, pindex, VM_ALLOC_NORMAL);
1723         if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
1724                 vm_object_pip_subtract(object, 1);
1725                 vm_page_dirty(m);
1726                 vm_page_lock(m);
1727                 vm_page_activate(m);
1728                 vm_page_unlock(m);
1729                 vm_page_xunbusy(m);
1730                 vm_pager_page_unswapped(m);
1731                 return;
1732         }
1733
1734         if (swap_pager_getpages(object, &m, 1, 0) != VM_PAGER_OK)
1735                 panic("swap_pager_force_pagein: read from swap failed");/*XXX*/
1736         vm_object_pip_subtract(object, 1);
1737         vm_page_dirty(m);
1738         vm_page_lock(m);
1739         vm_page_deactivate(m);
1740         vm_page_unlock(m);
1741         vm_page_xunbusy(m);
1742         vm_pager_page_unswapped(m);
1743 }
1744
1745 /*
1746  *      swap_pager_swapoff:
1747  *
1748  *      Page in all of the pages that have been paged out to the
1749  *      given device.  The corresponding blocks in the bitmap must be
1750  *      marked as allocated and the device must be flagged SW_CLOSING.
1751  *      There may be no processes swapped out to the device.
1752  *
1753  *      This routine may block.
1754  */
1755 static void
1756 swap_pager_swapoff(struct swdevt *sp)
1757 {
1758         struct swblock *swap;
1759         int i, j, retries;
1760
1761         GIANT_REQUIRED;
1762
1763         retries = 0;
1764 full_rescan:
1765         mtx_lock(&swhash_mtx);
1766         for (i = 0; i <= swhash_mask; i++) { /* '<=' is correct here */
1767 restart:
1768                 for (swap = swhash[i]; swap != NULL; swap = swap->swb_hnext) {
1769                         vm_object_t object = swap->swb_object;
1770                         vm_pindex_t pindex = swap->swb_index;
1771                         for (j = 0; j < SWAP_META_PAGES; ++j) {
1772                                 if (swp_pager_isondev(swap->swb_pages[j], sp)) {
1773                                         /* avoid deadlock */
1774                                         if (!VM_OBJECT_TRYWLOCK(object)) {
1775                                                 break;
1776                                         } else {
1777                                                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
1778                                                 swp_pager_force_pagein(object,
1779                                                     pindex + j);
1780                                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1781                                                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1782                                                 goto restart;
1783                                         }
1784                                 }
1785                         }
1786                 }
1787         }
1788         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1789         if (sp->sw_used) {
1790                 /*
1791                  * Objects may be locked or paging to the device being
1792                  * removed, so we will miss their pages and need to
1793                  * make another pass.  We have marked this device as
1794                  * SW_CLOSING, so the activity should finish soon.
1795                  */
1796                 retries++;
1797                 if (retries > 100) {
1798                         panic("swapoff: failed to locate %d swap blocks",
1799                             sp->sw_used);
1800                 }
1801                 pause("swpoff", hz / 20);
1802                 goto full_rescan;
1803         }
1804 }
1805
1806 /************************************************************************
1807  *                              SWAP META DATA                          *
1808  ************************************************************************
1809  *
1810  *      These routines manipulate the swap metadata stored in the
1811  *      OBJT_SWAP object.
1812  *
1813  *      Swap metadata is implemented with a global hash and not directly
1814  *      linked into the object.  Instead the object simply contains
1815  *      appropriate tracking counters.
1816  */
1817
1818 /*
1819  * SWP_PAGER_META_BUILD() -     add swap block to swap meta data for object
1820  *
1821  *      We first convert the object to a swap object if it is a default
1822  *      object.
1823  *
1824  *      The specified swapblk is added to the object's swap metadata.  If
1825  *      the swapblk is not valid, it is freed instead.  Any previously
1826  *      assigned swapblk is freed.
1827  */
1828 static void
1829 swp_pager_meta_build(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, daddr_t swapblk)
1830 {
1831         static volatile int exhausted;
1832         struct swblock *swap;
1833         struct swblock **pswap;
1834         int idx;
1835
1836         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1837         /*
1838          * Convert default object to swap object if necessary
1839          */
1840         if (object->type != OBJT_SWAP) {
1841                 object->type = OBJT_SWAP;
1842                 object->un_pager.swp.swp_bcount = 0;
1843
1844                 if (object->handle != NULL) {
1845                         mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
1846                         TAILQ_INSERT_TAIL(
1847                             NOBJLIST(object->handle),
1848                             object,
1849                             pager_object_list
1850                         );
1851                         mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
1852                 }
1853         }
1854
1855         /*
1856          * Locate hash entry.  If not found create, but if we aren't adding
1857          * anything just return.  If we run out of space in the map we wait
1858          * and, since the hash table may have changed, retry.
1859          */
1860 retry:
1861         mtx_lock(&swhash_mtx);
1862         pswap = swp_pager_hash(object, pindex);
1863
1864         if ((swap = *pswap) == NULL) {
1865                 int i;
1866
1867                 if (swapblk == SWAPBLK_NONE)
1868                         goto done;
1869
1870                 swap = *pswap = uma_zalloc(swap_zone, M_NOWAIT |
1871                     (curproc == pageproc ? M_USE_RESERVE : 0));
1872                 if (swap == NULL) {
1873                         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1874                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1875                         if (uma_zone_exhausted(swap_zone)) {
1876                                 if (atomic_cmpset_int(&exhausted, 0, 1))
1877                                         printf("swap zone exhausted, "
1878                                             "increase kern.maxswzone\n");
1879                                 vm_pageout_oom(VM_OOM_SWAPZ);
1880                                 pause("swzonex", 10);
1881                         } else
1882                                 VM_WAIT;
1883                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1884                         goto retry;
1885                 }
1886
1887                 if (atomic_cmpset_int(&exhausted, 1, 0))
1888                         printf("swap zone ok\n");
1889
1890                 swap->swb_hnext = NULL;
1891                 swap->swb_object = object;
1892                 swap->swb_index = pindex & ~(vm_pindex_t)SWAP_META_MASK;
1893                 swap->swb_count = 0;
1894
1895                 ++object->un_pager.swp.swp_bcount;
1896
1897                 for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i)
1898                         swap->swb_pages[i] = SWAPBLK_NONE;
1899         }
1900
1901         /*
1902          * Delete prior contents of metadata
1903          */
1904         idx = pindex & SWAP_META_MASK;
1905
1906         if (swap->swb_pages[idx] != SWAPBLK_NONE) {
1907                 swp_pager_freeswapspace(swap->swb_pages[idx], 1);
1908                 --swap->swb_count;
1909         }
1910
1911         /*
1912          * Enter block into metadata
1913          */
1914         swap->swb_pages[idx] = swapblk;
1915         if (swapblk != SWAPBLK_NONE)
1916                 ++swap->swb_count;
1917 done:
1918         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1919 }
1920
1921 /*
1922  * SWP_PAGER_META_FREE() - free a range of blocks in the object's swap metadata
1923  *
1924  *      The requested range of blocks is freed, with any associated swap
1925  *      returned to the swap bitmap.
1926  *
1927  *      This routine will free swap metadata structures as they are cleaned
1928  *      out.  This routine does *NOT* operate on swap metadata associated
1929  *      with resident pages.
1930  */
1931 static void
1932 swp_pager_meta_free(vm_object_t object, vm_pindex_t index, daddr_t count)
1933 {
1934
1935         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
1936         if (object->type != OBJT_SWAP)
1937                 return;
1938
1939         while (count > 0) {
1940                 struct swblock **pswap;
1941                 struct swblock *swap;
1942
1943                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1944                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
1945
1946                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
1947                         daddr_t v = swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK];
1948
1949                         if (v != SWAPBLK_NONE) {
1950                                 swp_pager_freeswapspace(v, 1);
1951                                 swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK] =
1952                                         SWAPBLK_NONE;
1953                                 if (--swap->swb_count == 0) {
1954                                         *pswap = swap->swb_hnext;
1955                                         uma_zfree(swap_zone, swap);
1956                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
1957                                 }
1958                         }
1959                         --count;
1960                         ++index;
1961                 } else {
1962                         int n = SWAP_META_PAGES - (index & SWAP_META_MASK);
1963                         count -= n;
1964                         index += n;
1965                 }
1966                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
1967         }
1968 }
1969
1970 /*
1971  * SWP_PAGER_META_FREE_ALL() - destroy all swap metadata associated with object
1972  *
1973  *      This routine locates and destroys all swap metadata associated with
1974  *      an object.
1975  */
1976 static void
1977 swp_pager_meta_free_all(vm_object_t object)
1978 {
1979         daddr_t index = 0;
1980
1981         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1982         if (object->type != OBJT_SWAP)
1983                 return;
1984
1985         while (object->un_pager.swp.swp_bcount) {
1986                 struct swblock **pswap;
1987                 struct swblock *swap;
1988
1989                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1990                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
1991                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
1992                         int i;
1993
1994                         for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i) {
1995                                 daddr_t v = swap->swb_pages[i];
1996                                 if (v != SWAPBLK_NONE) {
1997                                         --swap->swb_count;
1998                                         swp_pager_freeswapspace(v, 1);
1999                                 }
2000                         }
2001                         if (swap->swb_count != 0)
2002                                 panic("swap_pager_meta_free_all: swb_count != 0");
2003                         *pswap = swap->swb_hnext;
2004                         uma_zfree(swap_zone, swap);
2005                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
2006                 }
2007                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
2008                 index += SWAP_META_PAGES;
2009         }
2010 }
2011
2012 /*
2013  * SWP_PAGER_METACTL() -  misc control of swap and vm_page_t meta data.
2014  *
2015  *      This routine is capable of looking up, popping, or freeing
2016  *      swapblk assignments in the swap meta data or in the vm_page_t.
2017  *      The routine typically returns the swapblk being looked-up, or popped,
2018  *      or SWAPBLK_NONE if the block was freed, or SWAPBLK_NONE if the block
2019  *      was invalid.  This routine will automatically free any invalid
2020  *      meta-data swapblks.
2021  *
2022  *      It is not possible to store invalid swapblks in the swap meta data
2023  *      (other then a literal 'SWAPBLK_NONE'), so we don't bother checking.
2024  *
2025  *      When acting on a busy resident page and paging is in progress, we
2026  *      have to wait until paging is complete but otherwise can act on the
2027  *      busy page.
2028  *
2029  *      SWM_FREE        remove and free swap block from metadata
2030  *      SWM_POP         remove from meta data but do not free.. pop it out
2031  */
2032 static daddr_t
2033 swp_pager_meta_ctl(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int flags)
2034 {
2035         struct swblock **pswap;
2036         struct swblock *swap;
2037         daddr_t r1;
2038         int idx;
2039
2040         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
2041         /*
2042          * The meta data only exists of the object is OBJT_SWAP
2043          * and even then might not be allocated yet.
2044          */
2045         if (object->type != OBJT_SWAP)
2046                 return (SWAPBLK_NONE);
2047
2048         r1 = SWAPBLK_NONE;
2049         mtx_lock(&swhash_mtx);
2050         pswap = swp_pager_hash(object, pindex);
2051
2052         if ((swap = *pswap) != NULL) {
2053                 idx = pindex & SWAP_META_MASK;
2054                 r1 = swap->swb_pages[idx];
2055
2056                 if (r1 != SWAPBLK_NONE) {
2057                         if (flags & SWM_FREE) {
2058                                 swp_pager_freeswapspace(r1, 1);
2059                                 r1 = SWAPBLK_NONE;
2060                         }
2061                         if (flags & (SWM_FREE|SWM_POP)) {
2062                                 swap->swb_pages[idx] = SWAPBLK_NONE;
2063                                 if (--swap->swb_count == 0) {
2064                                         *pswap = swap->swb_hnext;
2065                                         uma_zfree(swap_zone, swap);
2066                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
2067                                 }
2068                         }
2069                 }
2070         }
2071         mtx_unlock(&swhash_mtx);
2072         return (r1);
2073 }
2074
2075 /*
2076  * System call swapon(name) enables swapping on device name,
2077  * which must be in the swdevsw.  Return EBUSY
2078  * if already swapping on this device.
2079  */
2080 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2081 struct swapon_args {
2082         char *name;
2083 };
2084 #endif
2085
2086 /*
2087  * MPSAFE
2088  */
2089 /* ARGSUSED */
2090 int
2091 sys_swapon(struct thread *td, struct swapon_args *uap)
2092 {
2093         struct vattr attr;
2094         struct vnode *vp;
2095         struct nameidata nd;
2096         int error;
2097
2098         error = priv_check(td, PRIV_SWAPON);
2099         if (error)
2100                 return (error);
2101
2102         mtx_lock(&Giant);
2103         while (swdev_syscall_active)
2104             tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpon", 0);
2105         swdev_syscall_active = 1;
2106
2107         /*
2108          * Swap metadata may not fit in the KVM if we have physical
2109          * memory of >1GB.
2110          */
2111         if (swap_zone == NULL) {
2112                 error = ENOMEM;
2113                 goto done;
2114         }
2115
2116         NDINIT(&nd, LOOKUP, ISOPEN | FOLLOW | AUDITVNODE1, UIO_USERSPACE,
2117             uap->name, td);
2118         error = namei(&nd);
2119         if (error)
2120                 goto done;
2121
2122         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
2123         vp = nd.ni_vp;
2124
2125         if (vn_isdisk(vp, &error)) {
2126                 error = swapongeom(td, vp);
2127         } else if (vp->v_type == VREG &&
2128             (vp->v_mount->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_NETWORK) != 0 &&
2129             (error = VOP_GETATTR(vp, &attr, td->td_ucred)) == 0) {
2130                 /*
2131                  * Allow direct swapping to NFS regular files in the same
2132                  * way that nfs_mountroot() sets up diskless swapping.
2133                  */
2134                 error = swaponvp(td, vp, attr.va_size / DEV_BSIZE);
2135         }
2136
2137         if (error)
2138                 vrele(vp);
2139 done:
2140         swdev_syscall_active = 0;
2141         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2142         mtx_unlock(&Giant);
2143         return (error);
2144 }
2145
2146 /*
2147  * Check that the total amount of swap currently configured does not
2148  * exceed half the theoretical maximum.  If it does, print a warning
2149  * message and return -1; otherwise, return 0.
2150  */
2151 static int
2152 swapon_check_swzone(unsigned long npages)
2153 {
2154         unsigned long maxpages;
2155
2156         /* absolute maximum we can handle assuming 100% efficiency */
2157         maxpages = uma_zone_get_max(swap_zone) * SWAP_META_PAGES;
2158
2159         /* recommend using no more than half that amount */
2160         if (npages > maxpages / 2) {
2161                 printf("warning: total configured swap (%lu pages) "
2162                     "exceeds maximum recommended amount (%lu pages).\n",
2163                     npages, maxpages / 2);
2164                 printf("warning: increase kern.maxswzone "
2165                     "or reduce amount of swap.\n");
2166                 return (-1);
2167         }
2168         return (0);
2169 }
2170
2171 static void
2172 swaponsomething(struct vnode *vp, void *id, u_long nblks,
2173     sw_strategy_t *strategy, sw_close_t *close, dev_t dev, int flags)
2174 {
2175         struct swdevt *sp, *tsp;
2176         swblk_t dvbase;
2177         u_long mblocks;
2178
2179         /*
2180          * nblks is in DEV_BSIZE'd chunks, convert to PAGE_SIZE'd chunks.
2181          * First chop nblks off to page-align it, then convert.
2182          *
2183          * sw->sw_nblks is in page-sized chunks now too.
2184          */
2185         nblks &= ~(ctodb(1) - 1);
2186         nblks = dbtoc(nblks);
2187
2188         /*
2189          * If we go beyond this, we get overflows in the radix
2190          * tree bitmap code.
2191          */
2192         mblocks = 0x40000000 / BLIST_META_RADIX;
2193         if (nblks > mblocks) {
2194                 printf(
2195     "WARNING: reducing swap size to maximum of %luMB per unit\n",
2196                     mblocks / 1024 / 1024 * PAGE_SIZE);
2197                 nblks = mblocks;
2198         }
2199
2200         sp = malloc(sizeof *sp, M_VMPGDATA, M_WAITOK | M_ZERO);
2201         sp->sw_vp = vp;
2202         sp->sw_id = id;
2203         sp->sw_dev = dev;
2204         sp->sw_flags = 0;
2205         sp->sw_nblks = nblks;
2206         sp->sw_used = 0;
2207         sp->sw_strategy = strategy;
2208         sp->sw_close = close;
2209         sp->sw_flags = flags;
2210
2211         sp->sw_blist = blist_create(nblks, M_WAITOK);
2212         /*
2213          * Do not free the first two block in order to avoid overwriting
2214          * any bsd label at the front of the partition
2215          */
2216         blist_free(sp->sw_blist, 2, nblks - 2);
2217
2218         dvbase = 0;
2219         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2220         TAILQ_FOREACH(tsp, &swtailq, sw_list) {
2221                 if (tsp->sw_end >= dvbase) {
2222                         /*
2223                          * We put one uncovered page between the devices
2224                          * in order to definitively prevent any cross-device
2225                          * I/O requests
2226                          */
2227                         dvbase = tsp->sw_end + 1;
2228                 }
2229         }
2230         sp->sw_first = dvbase;
2231         sp->sw_end = dvbase + nblks;
2232         TAILQ_INSERT_TAIL(&swtailq, sp, sw_list);
2233         nswapdev++;
2234         swap_pager_avail += nblks;
2235         swap_total += (vm_ooffset_t)nblks * PAGE_SIZE;
2236         swapon_check_swzone(swap_total / PAGE_SIZE);
2237         swp_sizecheck();
2238         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2239 }
2240
2241 /*
2242  * SYSCALL: swapoff(devname)
2243  *
2244  * Disable swapping on the given device.
2245  *
2246  * XXX: Badly designed system call: it should use a device index
2247  * rather than filename as specification.  We keep sw_vp around
2248  * only to make this work.
2249  */
2250 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2251 struct swapoff_args {
2252         char *name;
2253 };
2254 #endif
2255
2256 /*
2257  * MPSAFE
2258  */
2259 /* ARGSUSED */
2260 int
2261 sys_swapoff(struct thread *td, struct swapoff_args *uap)
2262 {
2263         struct vnode *vp;
2264         struct nameidata nd;
2265         struct swdevt *sp;
2266         int error;
2267
2268         error = priv_check(td, PRIV_SWAPOFF);
2269         if (error)
2270                 return (error);
2271
2272         mtx_lock(&Giant);
2273         while (swdev_syscall_active)
2274             tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpoff", 0);
2275         swdev_syscall_active = 1;
2276
2277         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW | AUDITVNODE1, UIO_USERSPACE, uap->name,
2278             td);
2279         error = namei(&nd);
2280         if (error)
2281                 goto done;
2282         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
2283         vp = nd.ni_vp;
2284
2285         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2286         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2287                 if (sp->sw_vp == vp)
2288                         break;
2289         }
2290         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2291         if (sp == NULL) {
2292                 error = EINVAL;
2293                 goto done;
2294         }
2295         error = swapoff_one(sp, td->td_ucred);
2296 done:
2297         swdev_syscall_active = 0;
2298         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2299         mtx_unlock(&Giant);
2300         return (error);
2301 }
2302
2303 static int
2304 swapoff_one(struct swdevt *sp, struct ucred *cred)
2305 {
2306         u_long nblks, dvbase;
2307 #ifdef MAC
2308         int error;
2309 #endif
2310
2311         mtx_assert(&Giant, MA_OWNED);
2312 #ifdef MAC
2313         (void) vn_lock(sp->sw_vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2314         error = mac_system_check_swapoff(cred, sp->sw_vp);
2315         (void) VOP_UNLOCK(sp->sw_vp, 0);
2316         if (error != 0)
2317                 return (error);
2318 #endif
2319         nblks = sp->sw_nblks;
2320
2321         /*
2322          * We can turn off this swap device safely only if the
2323          * available virtual memory in the system will fit the amount
2324          * of data we will have to page back in, plus an epsilon so
2325          * the system doesn't become critically low on swap space.
2326          */
2327         if (cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count + swap_pager_avail <
2328             nblks + nswap_lowat) {
2329                 return (ENOMEM);
2330         }
2331
2332         /*
2333          * Prevent further allocations on this device.
2334          */
2335         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2336         sp->sw_flags |= SW_CLOSING;
2337         for (dvbase = 0; dvbase < sp->sw_end; dvbase += dmmax) {
2338                 swap_pager_avail -= blist_fill(sp->sw_blist,
2339                      dvbase, dmmax);
2340         }
2341         swap_total -= (vm_ooffset_t)nblks * PAGE_SIZE;
2342         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2343
2344         /*
2345          * Page in the contents of the device and close it.
2346          */
2347         swap_pager_swapoff(sp);
2348
2349         sp->sw_close(curthread, sp);
2350         sp->sw_id = NULL;
2351         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2352         TAILQ_REMOVE(&swtailq, sp, sw_list);
2353         nswapdev--;
2354         if (nswapdev == 0) {
2355                 swap_pager_full = 2;
2356                 swap_pager_almost_full = 1;
2357         }
2358         if (swdevhd == sp)
2359                 swdevhd = NULL;
2360         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2361         blist_destroy(sp->sw_blist);
2362         free(sp, M_VMPGDATA);
2363         return (0);
2364 }
2365
2366 void
2367 swapoff_all(void)
2368 {
2369         struct swdevt *sp, *spt;
2370         const char *devname;
2371         int error;
2372
2373         mtx_lock(&Giant);
2374         while (swdev_syscall_active)
2375                 tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpoff", 0);
2376         swdev_syscall_active = 1;
2377
2378         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2379         TAILQ_FOREACH_SAFE(sp, &swtailq, sw_list, spt) {
2380                 mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2381                 if (vn_isdisk(sp->sw_vp, NULL))
2382                         devname = devtoname(sp->sw_vp->v_rdev);
2383                 else
2384                         devname = "[file]";
2385                 error = swapoff_one(sp, thread0.td_ucred);
2386                 if (error != 0) {
2387                         printf("Cannot remove swap device %s (error=%d), "
2388                             "skipping.\n", devname, error);
2389                 } else if (bootverbose) {
2390                         printf("Swap device %s removed.\n", devname);
2391                 }
2392                 mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2393         }
2394         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2395
2396         swdev_syscall_active = 0;
2397         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2398         mtx_unlock(&Giant);
2399 }
2400
2401 void
2402 swap_pager_status(int *total, int *used)
2403 {
2404         struct swdevt *sp;
2405
2406         *total = 0;
2407         *used = 0;
2408         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2409         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2410                 *total += sp->sw_nblks;
2411                 *used += sp->sw_used;
2412         }
2413         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2414 }
2415
2416 int
2417 swap_dev_info(int name, struct xswdev *xs, char *devname, size_t len)
2418 {
2419         struct swdevt *sp;
2420         const char *tmp_devname;
2421         int error, n;
2422
2423         n = 0;
2424         error = ENOENT;
2425         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2426         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2427                 if (n != name) {
2428                         n++;
2429                         continue;
2430                 }
2431                 xs->xsw_version = XSWDEV_VERSION;
2432                 xs->xsw_dev = sp->sw_dev;
2433                 xs->xsw_flags = sp->sw_flags;
2434                 xs->xsw_nblks = sp->sw_nblks;
2435                 xs->xsw_used = sp->sw_used;
2436                 if (devname != NULL) {
2437                         if (vn_isdisk(sp->sw_vp, NULL))
2438                                 tmp_devname = devtoname(sp->sw_vp->v_rdev);
2439                         else
2440                                 tmp_devname = "[file]";
2441                         strncpy(devname, tmp_devname, len);
2442                 }
2443                 error = 0;
2444                 break;
2445         }
2446         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2447         return (error);
2448 }
2449
2450 static int
2451 sysctl_vm_swap_info(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2452 {
2453         struct xswdev xs;
2454         int error;
2455
2456         if (arg2 != 1)                  /* name length */
2457                 return (EINVAL);
2458         error = swap_dev_info(*(int *)arg1, &xs, NULL, 0);
2459         if (error != 0)
2460                 return (error);
2461         error = SYSCTL_OUT(req, &xs, sizeof(xs));
2462         return (error);
2463 }
2464
2465 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, nswapdev, CTLFLAG_RD, &nswapdev, 0,
2466     "Number of swap devices");
2467 SYSCTL_NODE(_vm, OID_AUTO, swap_info, CTLFLAG_RD, sysctl_vm_swap_info,
2468     "Swap statistics by device");
2469
2470 /*
2471  * vmspace_swap_count() - count the approximate swap usage in pages for a
2472  *                        vmspace.
2473  *
2474  *      The map must be locked.
2475  *
2476  *      Swap usage is determined by taking the proportional swap used by
2477  *      VM objects backing the VM map.  To make up for fractional losses,
2478  *      if the VM object has any swap use at all the associated map entries
2479  *      count for at least 1 swap page.
2480  */
2481 long
2482 vmspace_swap_count(struct vmspace *vmspace)
2483 {
2484         vm_map_t map;
2485         vm_map_entry_t cur;
2486         vm_object_t object;
2487         long count, n;
2488
2489         map = &vmspace->vm_map;
2490         count = 0;
2491
2492         for (cur = map->header.next; cur != &map->header; cur = cur->next) {
2493                 if ((cur->eflags & MAP_ENTRY_IS_SUB_MAP) == 0 &&
2494                     (object = cur->object.vm_object) != NULL) {
2495                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2496                         if (object->type == OBJT_SWAP &&
2497                             object->un_pager.swp.swp_bcount != 0) {
2498                                 n = (cur->end - cur->start) / PAGE_SIZE;
2499                                 count += object->un_pager.swp.swp_bcount *
2500                                     SWAP_META_PAGES * n / object->size + 1;
2501                         }
2502                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2503                 }
2504         }
2505         return (count);
2506 }
2507
2508 /*
2509  * GEOM backend
2510  *
2511  * Swapping onto disk devices.
2512  *
2513  */
2514
2515 static g_orphan_t swapgeom_orphan;
2516
2517 static struct g_class g_swap_class = {
2518         .name = "SWAP",
2519         .version = G_VERSION,
2520         .orphan = swapgeom_orphan,
2521 };
2522
2523 DECLARE_GEOM_CLASS(g_swap_class, g_class);
2524
2525
2526 static void
2527 swapgeom_done(struct bio *bp2)
2528 {
2529         struct buf *bp;
2530
2531         bp = bp2->bio_caller2;
2532         bp->b_ioflags = bp2->bio_flags;
2533         if (bp2->bio_error)
2534                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2535         bp->b_resid = bp->b_bcount - bp2->bio_completed;
2536         bp->b_error = bp2->bio_error;
2537         bufdone(bp);
2538         g_destroy_bio(bp2);
2539 }
2540
2541 static void
2542 swapgeom_strategy(struct buf *bp, struct swdevt *sp)
2543 {
2544         struct bio *bio;
2545         struct g_consumer *cp;
2546
2547         cp = sp->sw_id;
2548         if (cp == NULL) {
2549                 bp->b_error = ENXIO;
2550                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2551                 bufdone(bp);
2552                 return;
2553         }
2554         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE)
2555                 bio = g_new_bio();
2556         else
2557                 bio = g_alloc_bio();
2558         if (bio == NULL) {
2559                 bp->b_error = ENOMEM;
2560                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2561                 bufdone(bp);
2562                 return;
2563         }
2564
2565         bio->bio_caller2 = bp;
2566         bio->bio_cmd = bp->b_iocmd;
2567         bio->bio_offset = (bp->b_blkno - sp->sw_first) * PAGE_SIZE;
2568         bio->bio_length = bp->b_bcount;
2569         bio->bio_done = swapgeom_done;
2570         if ((bp->b_flags & B_UNMAPPED) != 0) {
2571                 bio->bio_ma = bp->b_pages;
2572                 bio->bio_data = unmapped_buf;
2573                 bio->bio_ma_offset = (vm_offset_t)bp->b_offset & PAGE_MASK;
2574                 bio->bio_ma_n = bp->b_npages;
2575                 bio->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
2576         } else {
2577                 bio->bio_data = bp->b_data;
2578                 bio->bio_ma = NULL;
2579         }
2580         g_io_request(bio, cp);
2581         return;
2582 }
2583
2584 static void
2585 swapgeom_orphan(struct g_consumer *cp)
2586 {
2587         struct swdevt *sp;
2588
2589         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2590         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list)
2591                 if (sp->sw_id == cp)
2592                         sp->sw_flags |= SW_CLOSING;
2593         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2594 }
2595
2596 static void
2597 swapgeom_close_ev(void *arg, int flags)
2598 {
2599         struct g_consumer *cp;
2600
2601         cp = arg;
2602         g_access(cp, -1, -1, 0);
2603         g_detach(cp);
2604         g_destroy_consumer(cp);
2605 }
2606
2607 static void
2608 swapgeom_close(struct thread *td, struct swdevt *sw)
2609 {
2610
2611         /* XXX: direct call when Giant untangled */
2612         g_waitfor_event(swapgeom_close_ev, sw->sw_id, M_WAITOK, NULL);
2613 }
2614
2615
2616 struct swh0h0 {
2617         struct cdev *dev;
2618         struct vnode *vp;
2619         int     error;
2620 };
2621
2622 static void
2623 swapongeom_ev(void *arg, int flags)
2624 {
2625         struct swh0h0 *swh;
2626         struct g_provider *pp;
2627         struct g_consumer *cp;
2628         static struct g_geom *gp;
2629         struct swdevt *sp;
2630         u_long nblks;
2631         int error;
2632
2633         swh = arg;
2634         swh->error = 0;
2635         pp = g_dev_getprovider(swh->dev);
2636         if (pp == NULL) {
2637                 swh->error = ENODEV;
2638                 return;
2639         }
2640         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2641         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2642                 cp = sp->sw_id;
2643                 if (cp != NULL && cp->provider == pp) {
2644                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2645                         swh->error = EBUSY;
2646                         return;
2647                 }
2648         }
2649         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2650         if (gp == NULL)
2651                 gp = g_new_geomf(&g_swap_class, "swap");
2652         cp = g_new_consumer(gp);
2653         g_attach(cp, pp);
2654         /*
2655          * XXX: Everytime you think you can improve the margin for
2656          * footshooting, somebody depends on the ability to do so:
2657          * savecore(8) wants to write to our swapdev so we cannot
2658          * set an exclusive count :-(
2659          */
2660         error = g_access(cp, 1, 1, 0);
2661         if (error) {
2662                 g_detach(cp);
2663                 g_destroy_consumer(cp);
2664                 swh->error = error;
2665                 return;
2666         }
2667         nblks = pp->mediasize / DEV_BSIZE;
2668         swaponsomething(swh->vp, cp, nblks, swapgeom_strategy,
2669             swapgeom_close, dev2udev(swh->dev),
2670             (pp->flags & G_PF_ACCEPT_UNMAPPED) != 0 ? SW_UNMAPPED : 0);
2671         swh->error = 0;
2672 }
2673
2674 static int
2675 swapongeom(struct thread *td, struct vnode *vp)
2676 {
2677         int error;
2678         struct swh0h0 swh;
2679
2680         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2681
2682         swh.dev = vp->v_rdev;
2683         swh.vp = vp;
2684         swh.error = 0;
2685         /* XXX: direct call when Giant untangled */
2686         error = g_waitfor_event(swapongeom_ev, &swh, M_WAITOK, NULL);
2687         if (!error)
2688                 error = swh.error;
2689         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2690         return (error);
2691 }
2692
2693 /*
2694  * VNODE backend
2695  *
2696  * This is used mainly for network filesystem (read: probably only tested
2697  * with NFS) swapfiles.
2698  *
2699  */
2700
2701 static void
2702 swapdev_strategy(struct buf *bp, struct swdevt *sp)
2703 {
2704         struct vnode *vp2;
2705
2706         bp->b_blkno = ctodb(bp->b_blkno - sp->sw_first);
2707
2708         vp2 = sp->sw_id;
2709         vhold(vp2);
2710         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE) {
2711                 if (bp->b_bufobj)
2712                         bufobj_wdrop(bp->b_bufobj);
2713                 bufobj_wref(&vp2->v_bufobj);
2714         }
2715         if (bp->b_bufobj != &vp2->v_bufobj)
2716                 bp->b_bufobj = &vp2->v_bufobj;
2717         bp->b_vp = vp2;
2718         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
2719         bstrategy(bp);
2720         return;
2721 }
2722
2723 static void
2724 swapdev_close(struct thread *td, struct swdevt *sp)
2725 {
2726
2727         VOP_CLOSE(sp->sw_vp, FREAD | FWRITE, td->td_ucred, td);
2728         vrele(sp->sw_vp);
2729 }
2730
2731
2732 static int
2733 swaponvp(struct thread *td, struct vnode *vp, u_long nblks)
2734 {
2735         struct swdevt *sp;
2736         int error;
2737
2738         if (nblks == 0)
2739                 return (ENXIO);
2740         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2741         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2742                 if (sp->sw_id == vp) {
2743                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2744                         return (EBUSY);
2745                 }
2746         }
2747         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2748
2749         (void) vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2750 #ifdef MAC
2751         error = mac_system_check_swapon(td->td_ucred, vp);
2752         if (error == 0)
2753 #endif
2754                 error = VOP_OPEN(vp, FREAD | FWRITE, td->td_ucred, td, NULL);
2755         (void) VOP_UNLOCK(vp, 0);
2756         if (error)
2757                 return (error);
2758
2759         swaponsomething(vp, vp, nblks, swapdev_strategy, swapdev_close,
2760             NODEV, 0);
2761         return (0);
2762 }