]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.2.git/blob - sys/vm/swap_pager.c
- Copy stable/10@285827 to releng/10.2 in preparation for 10.2-RC1
[FreeBSD/releng/10.2.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         if (racct_enable) {
202                 PROC_LOCK(curproc);
203                 error = racct_add(curproc, RACCT_SWAP, incr);
204                 PROC_UNLOCK(curproc);
205                 if (error != 0)
206                         return (0);
207         }
208 #endif
209
210         res = 0;
211         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
212         r = swap_reserved + incr;
213         if (overcommit & SWAP_RESERVE_ALLOW_NONWIRED) {
214                 s = cnt.v_page_count - cnt.v_free_reserved - cnt.v_wire_count;
215                 s *= PAGE_SIZE;
216         } else
217                 s = 0;
218         s += swap_total;
219         if ((overcommit & SWAP_RESERVE_FORCE_ON) == 0 || r <= s ||
220             (error = priv_check(curthread, PRIV_VM_SWAP_NOQUOTA)) == 0) {
221                 res = 1;
222                 swap_reserved = r;
223         }
224         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
225
226         if (res) {
227                 PROC_LOCK(curproc);
228                 UIDINFO_VMSIZE_LOCK(uip);
229                 if ((overcommit & SWAP_RESERVE_RLIMIT_ON) != 0 &&
230                     uip->ui_vmsize + incr > lim_cur(curproc, RLIMIT_SWAP) &&
231                     priv_check(curthread, PRIV_VM_SWAP_NORLIMIT))
232                         res = 0;
233                 else
234                         uip->ui_vmsize += incr;
235                 UIDINFO_VMSIZE_UNLOCK(uip);
236                 PROC_UNLOCK(curproc);
237                 if (!res) {
238                         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
239                         swap_reserved -= incr;
240                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
241                 }
242         }
243         if (!res && ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
244                 printf("uid %d, pid %d: swap reservation for %jd bytes failed\n",
245                     uip->ui_uid, curproc->p_pid, incr);
246         }
247
248 #ifdef RACCT
249         if (!res) {
250                 PROC_LOCK(curproc);
251                 racct_sub(curproc, RACCT_SWAP, incr);
252                 PROC_UNLOCK(curproc);
253         }
254 #endif
255
256         return (res);
257 }
258
259 void
260 swap_reserve_force(vm_ooffset_t incr)
261 {
262         struct uidinfo *uip;
263
264         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
265         swap_reserved += incr;
266         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
267
268 #ifdef RACCT
269         PROC_LOCK(curproc);
270         racct_add_force(curproc, RACCT_SWAP, incr);
271         PROC_UNLOCK(curproc);
272 #endif
273
274         uip = curthread->td_ucred->cr_ruidinfo;
275         PROC_LOCK(curproc);
276         UIDINFO_VMSIZE_LOCK(uip);
277         uip->ui_vmsize += incr;
278         UIDINFO_VMSIZE_UNLOCK(uip);
279         PROC_UNLOCK(curproc);
280 }
281
282 void
283 swap_release(vm_ooffset_t decr)
284 {
285         struct ucred *cred;
286
287         PROC_LOCK(curproc);
288         cred = curthread->td_ucred;
289         swap_release_by_cred(decr, cred);
290         PROC_UNLOCK(curproc);
291 }
292
293 void
294 swap_release_by_cred(vm_ooffset_t decr, struct ucred *cred)
295 {
296         struct uidinfo *uip;
297
298         uip = cred->cr_ruidinfo;
299
300         if (decr & PAGE_MASK)
301                 panic("swap_release: & PAGE_MASK");
302
303         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
304         if (swap_reserved < decr)
305                 panic("swap_reserved < decr");
306         swap_reserved -= decr;
307         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
308
309         UIDINFO_VMSIZE_LOCK(uip);
310         if (uip->ui_vmsize < decr)
311                 printf("negative vmsize for uid = %d\n", uip->ui_uid);
312         uip->ui_vmsize -= decr;
313         UIDINFO_VMSIZE_UNLOCK(uip);
314
315         racct_sub_cred(cred, RACCT_SWAP, decr);
316 }
317
318 static void swapdev_strategy(struct buf *, struct swdevt *sw);
319
320 #define SWM_FREE        0x02    /* free, period                 */
321 #define SWM_POP         0x04    /* pop out                      */
322
323 int swap_pager_full = 2;        /* swap space exhaustion (task killing) */
324 static int swap_pager_almost_full = 1; /* swap space exhaustion (w/hysteresis)*/
325 static int nsw_rcount;          /* free read buffers                    */
326 static int nsw_wcount_sync;     /* limit write buffers / synchronous    */
327 static int nsw_wcount_async;    /* limit write buffers / asynchronous   */
328 static int nsw_wcount_async_max;/* assigned maximum                     */
329 static int nsw_cluster_max;     /* maximum VOP I/O allowed              */
330
331 static struct swblock **swhash;
332 static int swhash_mask;
333 static struct mtx swhash_mtx;
334
335 static int swap_async_max = 4;  /* maximum in-progress async I/O's      */
336 static struct sx sw_alloc_sx;
337
338
339 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, swap_async_max,
340         CTLFLAG_RW, &swap_async_max, 0, "Maximum running async swap ops");
341
342 /*
343  * "named" and "unnamed" anon region objects.  Try to reduce the overhead
344  * of searching a named list by hashing it just a little.
345  */
346
347 #define NOBJLISTS               8
348
349 #define NOBJLIST(handle)        \
350         (&swap_pager_object_list[((int)(intptr_t)handle >> 4) & (NOBJLISTS-1)])
351
352 static struct mtx sw_alloc_mtx; /* protect list manipulation */
353 static struct pagerlst  swap_pager_object_list[NOBJLISTS];
354 static uma_zone_t       swap_zone;
355
356 /*
357  * pagerops for OBJT_SWAP - "swap pager".  Some ops are also global procedure
358  * calls hooked from other parts of the VM system and do not appear here.
359  * (see vm/swap_pager.h).
360  */
361 static vm_object_t
362                 swap_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size,
363                     vm_prot_t prot, vm_ooffset_t offset, struct ucred *);
364 static void     swap_pager_dealloc(vm_object_t object);
365 static int      swap_pager_getpages(vm_object_t, vm_page_t *, int, int);
366 static void     swap_pager_putpages(vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *);
367 static boolean_t
368                 swap_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before, int *after);
369 static void     swap_pager_init(void);
370 static void     swap_pager_unswapped(vm_page_t);
371 static void     swap_pager_swapoff(struct swdevt *sp);
372
373 struct pagerops swappagerops = {
374         .pgo_init =     swap_pager_init,        /* early system initialization of pager */
375         .pgo_alloc =    swap_pager_alloc,       /* allocate an OBJT_SWAP object         */
376         .pgo_dealloc =  swap_pager_dealloc,     /* deallocate an OBJT_SWAP object       */
377         .pgo_getpages = swap_pager_getpages,    /* pagein                               */
378         .pgo_putpages = swap_pager_putpages,    /* pageout                              */
379         .pgo_haspage =  swap_pager_haspage,     /* get backing store status for page    */
380         .pgo_pageunswapped = swap_pager_unswapped,      /* remove swap related to page          */
381 };
382
383 /*
384  * dmmax is in page-sized chunks with the new swap system.  It was
385  * dev-bsized chunks in the old.  dmmax is always a power of 2.
386  *
387  * swap_*() routines are externally accessible.  swp_*() routines are
388  * internal.
389  */
390 static int dmmax;
391 static int nswap_lowat = 128;   /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
392 static int nswap_hiwat = 512;   /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
393
394 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, dmmax,
395         CTLFLAG_RD, &dmmax, 0, "Maximum size of a swap block");
396
397 static void     swp_sizecheck(void);
398 static void     swp_pager_async_iodone(struct buf *bp);
399 static int      swapongeom(struct thread *, struct vnode *);
400 static int      swaponvp(struct thread *, struct vnode *, u_long);
401 static int      swapoff_one(struct swdevt *sp, struct ucred *cred);
402
403 /*
404  * Swap bitmap functions
405  */
406 static void     swp_pager_freeswapspace(daddr_t blk, int npages);
407 static daddr_t  swp_pager_getswapspace(int npages);
408
409 /*
410  * Metadata functions
411  */
412 static struct swblock **swp_pager_hash(vm_object_t object, vm_pindex_t index);
413 static void swp_pager_meta_build(vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
414 static void swp_pager_meta_free(vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
415 static void swp_pager_meta_free_all(vm_object_t);
416 static daddr_t swp_pager_meta_ctl(vm_object_t, vm_pindex_t, int);
417
418 static void
419 swp_pager_free_nrpage(vm_page_t m)
420 {
421
422         vm_page_lock(m);
423         if (m->wire_count == 0)
424                 vm_page_free(m);
425         vm_page_unlock(m);
426 }
427
428 /*
429  * SWP_SIZECHECK() -    update swap_pager_full indication
430  *
431  *      update the swap_pager_almost_full indication and warn when we are
432  *      about to run out of swap space, using lowat/hiwat hysteresis.
433  *
434  *      Clear swap_pager_full ( task killing ) indication when lowat is met.
435  *
436  *      No restrictions on call
437  *      This routine may not block.
438  */
439 static void
440 swp_sizecheck(void)
441 {
442
443         if (swap_pager_avail < nswap_lowat) {
444                 if (swap_pager_almost_full == 0) {
445                         printf("swap_pager: out of swap space\n");
446                         swap_pager_almost_full = 1;
447                 }
448         } else {
449                 swap_pager_full = 0;
450                 if (swap_pager_avail > nswap_hiwat)
451                         swap_pager_almost_full = 0;
452         }
453 }
454
455 /*
456  * SWP_PAGER_HASH() -   hash swap meta data
457  *
458  *      This is an helper function which hashes the swapblk given
459  *      the object and page index.  It returns a pointer to a pointer
460  *      to the object, or a pointer to a NULL pointer if it could not
461  *      find a swapblk.
462  */
463 static struct swblock **
464 swp_pager_hash(vm_object_t object, vm_pindex_t index)
465 {
466         struct swblock **pswap;
467         struct swblock *swap;
468
469         index &= ~(vm_pindex_t)SWAP_META_MASK;
470         pswap = &swhash[(index ^ (int)(intptr_t)object) & swhash_mask];
471         while ((swap = *pswap) != NULL) {
472                 if (swap->swb_object == object &&
473                     swap->swb_index == index
474                 ) {
475                         break;
476                 }
477                 pswap = &swap->swb_hnext;
478         }
479         return (pswap);
480 }
481
482 /*
483  * SWAP_PAGER_INIT() -  initialize the swap pager!
484  *
485  *      Expected to be started from system init.  NOTE:  This code is run
486  *      before much else so be careful what you depend on.  Most of the VM
487  *      system has yet to be initialized at this point.
488  */
489 static void
490 swap_pager_init(void)
491 {
492         /*
493          * Initialize object lists
494          */
495         int i;
496
497         for (i = 0; i < NOBJLISTS; ++i)
498                 TAILQ_INIT(&swap_pager_object_list[i]);
499         mtx_init(&sw_alloc_mtx, "swap_pager list", NULL, MTX_DEF);
500         mtx_init(&sw_dev_mtx, "swapdev", NULL, MTX_DEF);
501
502         /*
503          * Device Stripe, in PAGE_SIZE'd blocks
504          */
505         dmmax = SWB_NPAGES * 2;
506 }
507
508 /*
509  * SWAP_PAGER_SWAP_INIT() - swap pager initialization from pageout process
510  *
511  *      Expected to be started from pageout process once, prior to entering
512  *      its main loop.
513  */
514 void
515 swap_pager_swap_init(void)
516 {
517         unsigned long n, n2;
518
519         /*
520          * Number of in-transit swap bp operations.  Don't
521          * exhaust the pbufs completely.  Make sure we
522          * initialize workable values (0 will work for hysteresis
523          * but it isn't very efficient).
524          *
525          * The nsw_cluster_max is constrained by the bp->b_pages[]
526          * array (MAXPHYS/PAGE_SIZE) and our locally defined
527          * MAX_PAGEOUT_CLUSTER.   Also be aware that swap ops are
528          * constrained by the swap device interleave stripe size.
529          *
530          * Currently we hardwire nsw_wcount_async to 4.  This limit is
531          * designed to prevent other I/O from having high latencies due to
532          * our pageout I/O.  The value 4 works well for one or two active swap
533          * devices but is probably a little low if you have more.  Even so,
534          * a higher value would probably generate only a limited improvement
535          * with three or four active swap devices since the system does not
536          * typically have to pageout at extreme bandwidths.   We will want
537          * at least 2 per swap devices, and 4 is a pretty good value if you
538          * have one NFS swap device due to the command/ack latency over NFS.
539          * So it all works out pretty well.
540          */
541         nsw_cluster_max = min((MAXPHYS/PAGE_SIZE), MAX_PAGEOUT_CLUSTER);
542
543         mtx_lock(&pbuf_mtx);
544         nsw_rcount = (nswbuf + 1) / 2;
545         nsw_wcount_sync = (nswbuf + 3) / 4;
546         nsw_wcount_async = 4;
547         nsw_wcount_async_max = nsw_wcount_async;
548         mtx_unlock(&pbuf_mtx);
549
550         /*
551          * Initialize our zone.  Right now I'm just guessing on the number
552          * we need based on the number of pages in the system.  Each swblock
553          * can hold 32 pages, so this is probably overkill.  This reservation
554          * is typically limited to around 32MB by default.
555          */
556         n = cnt.v_page_count / 2;
557         if (maxswzone && n > maxswzone / sizeof(struct swblock))
558                 n = maxswzone / sizeof(struct swblock);
559         n2 = n;
560         swap_zone = uma_zcreate("SWAPMETA", sizeof(struct swblock), NULL, NULL,
561             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE | UMA_ZONE_VM);
562         if (swap_zone == NULL)
563                 panic("failed to create swap_zone.");
564         do {
565                 if (uma_zone_reserve_kva(swap_zone, n))
566                         break;
567                 /*
568                  * if the allocation failed, try a zone two thirds the
569                  * size of the previous attempt.
570                  */
571                 n -= ((n + 2) / 3);
572         } while (n > 0);
573         if (n2 != n)
574                 printf("Swap zone entries reduced from %lu to %lu.\n", n2, n);
575         swap_maxpages = n * SWAP_META_PAGES;
576         swzone = n * sizeof(struct swblock);
577         n2 = n;
578
579         /*
580          * Initialize our meta-data hash table.  The swapper does not need to
581          * be quite as efficient as the VM system, so we do not use an
582          * oversized hash table.
583          *
584          *      n:              size of hash table, must be power of 2
585          *      swhash_mask:    hash table index mask
586          */
587         for (n = 1; n < n2 / 8; n *= 2)
588                 ;
589         swhash = malloc(sizeof(struct swblock *) * n, M_VMPGDATA, M_WAITOK | M_ZERO);
590         swhash_mask = n - 1;
591         mtx_init(&swhash_mtx, "swap_pager swhash", NULL, MTX_DEF);
592 }
593
594 /*
595  * SWAP_PAGER_ALLOC() - allocate a new OBJT_SWAP VM object and instantiate
596  *                      its metadata structures.
597  *
598  *      This routine is called from the mmap and fork code to create a new
599  *      OBJT_SWAP object.  We do this by creating an OBJT_DEFAULT object
600  *      and then converting it with swp_pager_meta_build().
601  *
602  *      This routine may block in vm_object_allocate() and create a named
603  *      object lookup race, so we must interlock.
604  *
605  * MPSAFE
606  */
607 static vm_object_t
608 swap_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size, vm_prot_t prot,
609     vm_ooffset_t offset, struct ucred *cred)
610 {
611         vm_object_t object;
612         vm_pindex_t pindex;
613
614         pindex = OFF_TO_IDX(offset + PAGE_MASK + size);
615         if (handle) {
616                 mtx_lock(&Giant);
617                 /*
618                  * Reference existing named region or allocate new one.  There
619                  * should not be a race here against swp_pager_meta_build()
620                  * as called from vm_page_remove() in regards to the lookup
621                  * of the handle.
622                  */
623                 sx_xlock(&sw_alloc_sx);
624                 object = vm_pager_object_lookup(NOBJLIST(handle), handle);
625                 if (object == NULL) {
626                         if (cred != NULL) {
627                                 if (!swap_reserve_by_cred(size, cred)) {
628                                         sx_xunlock(&sw_alloc_sx);
629                                         mtx_unlock(&Giant);
630                                         return (NULL);
631                                 }
632                                 crhold(cred);
633                         }
634                         object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, pindex);
635                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
636                         object->handle = handle;
637                         if (cred != NULL) {
638                                 object->cred = cred;
639                                 object->charge = size;
640                         }
641                         swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
642                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
643                 }
644                 sx_xunlock(&sw_alloc_sx);
645                 mtx_unlock(&Giant);
646         } else {
647                 if (cred != NULL) {
648                         if (!swap_reserve_by_cred(size, cred))
649                                 return (NULL);
650                         crhold(cred);
651                 }
652                 object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, pindex);
653                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
654                 if (cred != NULL) {
655                         object->cred = cred;
656                         object->charge = size;
657                 }
658                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
659                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
660         }
661         return (object);
662 }
663
664 /*
665  * SWAP_PAGER_DEALLOC() -       remove swap metadata from object
666  *
667  *      The swap backing for the object is destroyed.  The code is
668  *      designed such that we can reinstantiate it later, but this
669  *      routine is typically called only when the entire object is
670  *      about to be destroyed.
671  *
672  *      The object must be locked.
673  */
674 static void
675 swap_pager_dealloc(vm_object_t object)
676 {
677
678         /*
679          * Remove from list right away so lookups will fail if we block for
680          * pageout completion.
681          */
682         if (object->handle != NULL) {
683                 mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
684                 TAILQ_REMOVE(NOBJLIST(object->handle), object, pager_object_list);
685                 mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
686         }
687
688         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
689         vm_object_pip_wait(object, "swpdea");
690
691         /*
692          * Free all remaining metadata.  We only bother to free it from
693          * the swap meta data.  We do not attempt to free swapblk's still
694          * associated with vm_page_t's for this object.  We do not care
695          * if paging is still in progress on some objects.
696          */
697         swp_pager_meta_free_all(object);
698         object->handle = NULL;
699         object->type = OBJT_DEAD;
700 }
701
702 /************************************************************************
703  *                      SWAP PAGER BITMAP ROUTINES                      *
704  ************************************************************************/
705
706 /*
707  * SWP_PAGER_GETSWAPSPACE() -   allocate raw swap space
708  *
709  *      Allocate swap for the requested number of pages.  The starting
710  *      swap block number (a page index) is returned or SWAPBLK_NONE
711  *      if the allocation failed.
712  *
713  *      Also has the side effect of advising that somebody made a mistake
714  *      when they configured swap and didn't configure enough.
715  *
716  *      This routine may not sleep.
717  *
718  *      We allocate in round-robin fashion from the configured devices.
719  */
720 static daddr_t
721 swp_pager_getswapspace(int npages)
722 {
723         daddr_t blk;
724         struct swdevt *sp;
725         int i;
726
727         blk = SWAPBLK_NONE;
728         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
729         sp = swdevhd;
730         for (i = 0; i < nswapdev; i++) {
731                 if (sp == NULL)
732                         sp = TAILQ_FIRST(&swtailq);
733                 if (!(sp->sw_flags & SW_CLOSING)) {
734                         blk = blist_alloc(sp->sw_blist, npages);
735                         if (blk != SWAPBLK_NONE) {
736                                 blk += sp->sw_first;
737                                 sp->sw_used += npages;
738                                 swap_pager_avail -= npages;
739                                 swp_sizecheck();
740                                 swdevhd = TAILQ_NEXT(sp, sw_list);
741                                 goto done;
742                         }
743                 }
744                 sp = TAILQ_NEXT(sp, sw_list);
745         }
746         if (swap_pager_full != 2) {
747                 printf("swap_pager_getswapspace(%d): failed\n", npages);
748                 swap_pager_full = 2;
749                 swap_pager_almost_full = 1;
750         }
751         swdevhd = NULL;
752 done:
753         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
754         return (blk);
755 }
756
757 static int
758 swp_pager_isondev(daddr_t blk, struct swdevt *sp)
759 {
760
761         return (blk >= sp->sw_first && blk < sp->sw_end);
762 }
763
764 static void
765 swp_pager_strategy(struct buf *bp)
766 {
767         struct swdevt *sp;
768
769         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
770         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
771                 if (bp->b_blkno >= sp->sw_first && bp->b_blkno < sp->sw_end) {
772                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
773                         if ((sp->sw_flags & SW_UNMAPPED) != 0 &&
774                             unmapped_buf_allowed) {
775                                 bp->b_kvaalloc = bp->b_data;
776                                 bp->b_data = unmapped_buf;
777                                 bp->b_kvabase = unmapped_buf;
778                                 bp->b_offset = 0;
779                                 bp->b_flags |= B_UNMAPPED;
780                         } else {
781                                 pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_data,
782                                     &bp->b_pages[0], bp->b_bcount / PAGE_SIZE);
783                         }
784                         sp->sw_strategy(bp, sp);
785                         return;
786                 }
787         }
788         panic("Swapdev not found");
789 }
790
791
792 /*
793  * SWP_PAGER_FREESWAPSPACE() -  free raw swap space
794  *
795  *      This routine returns the specified swap blocks back to the bitmap.
796  *
797  *      This routine may not sleep.
798  */
799 static void
800 swp_pager_freeswapspace(daddr_t blk, int npages)
801 {
802         struct swdevt *sp;
803
804         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
805         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
806                 if (blk >= sp->sw_first && blk < sp->sw_end) {
807                         sp->sw_used -= npages;
808                         /*
809                          * If we are attempting to stop swapping on
810                          * this device, we don't want to mark any
811                          * blocks free lest they be reused.
812                          */
813                         if ((sp->sw_flags & SW_CLOSING) == 0) {
814                                 blist_free(sp->sw_blist, blk - sp->sw_first,
815                                     npages);
816                                 swap_pager_avail += npages;
817                                 swp_sizecheck();
818                         }
819                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
820                         return;
821                 }
822         }
823         panic("Swapdev not found");
824 }
825
826 /*
827  * SWAP_PAGER_FREESPACE() -     frees swap blocks associated with a page
828  *                              range within an object.
829  *
830  *      This is a globally accessible routine.
831  *
832  *      This routine removes swapblk assignments from swap metadata.
833  *
834  *      The external callers of this routine typically have already destroyed
835  *      or renamed vm_page_t's associated with this range in the object so
836  *      we should be ok.
837  *
838  *      The object must be locked.
839  */
840 void
841 swap_pager_freespace(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_size_t size)
842 {
843
844         swp_pager_meta_free(object, start, size);
845 }
846
847 /*
848  * SWAP_PAGER_RESERVE() - reserve swap blocks in object
849  *
850  *      Assigns swap blocks to the specified range within the object.  The
851  *      swap blocks are not zeroed.  Any previous swap assignment is destroyed.
852  *
853  *      Returns 0 on success, -1 on failure.
854  */
855 int
856 swap_pager_reserve(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_size_t size)
857 {
858         int n = 0;
859         daddr_t blk = SWAPBLK_NONE;
860         vm_pindex_t beg = start;        /* save start index */
861
862         VM_OBJECT_WLOCK(object);
863         while (size) {
864                 if (n == 0) {
865                         n = BLIST_MAX_ALLOC;
866                         while ((blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE) {
867                                 n >>= 1;
868                                 if (n == 0) {
869                                         swp_pager_meta_free(object, beg, start - beg);
870                                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
871                                         return (-1);
872                                 }
873                         }
874                 }
875                 swp_pager_meta_build(object, start, blk);
876                 --size;
877                 ++start;
878                 ++blk;
879                 --n;
880         }
881         swp_pager_meta_free(object, start, n);
882         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
883         return (0);
884 }
885
886 /*
887  * SWAP_PAGER_COPY() -  copy blocks from source pager to destination pager
888  *                      and destroy the source.
889  *
890  *      Copy any valid swapblks from the source to the destination.  In
891  *      cases where both the source and destination have a valid swapblk,
892  *      we keep the destination's.
893  *
894  *      This routine is allowed to sleep.  It may sleep allocating metadata
895  *      indirectly through swp_pager_meta_build() or if paging is still in
896  *      progress on the source.
897  *
898  *      The source object contains no vm_page_t's (which is just as well)
899  *
900  *      The source object is of type OBJT_SWAP.
901  *
902  *      The source and destination objects must be locked.
903  *      Both object locks may temporarily be released.
904  */
905 void
906 swap_pager_copy(vm_object_t srcobject, vm_object_t dstobject,
907     vm_pindex_t offset, int destroysource)
908 {
909         vm_pindex_t i;
910
911         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(srcobject);
912         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(dstobject);
913
914         /*
915          * If destroysource is set, we remove the source object from the
916          * swap_pager internal queue now.
917          */
918         if (destroysource) {
919                 if (srcobject->handle != NULL) {
920                         mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
921                         TAILQ_REMOVE(
922                             NOBJLIST(srcobject->handle),
923                             srcobject,
924                             pager_object_list
925                         );
926                         mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
927                 }
928         }
929
930         /*
931          * transfer source to destination.
932          */
933         for (i = 0; i < dstobject->size; ++i) {
934                 daddr_t dstaddr;
935
936                 /*
937                  * Locate (without changing) the swapblk on the destination,
938                  * unless it is invalid in which case free it silently, or
939                  * if the destination is a resident page, in which case the
940                  * source is thrown away.
941                  */
942                 dstaddr = swp_pager_meta_ctl(dstobject, i, 0);
943
944                 if (dstaddr == SWAPBLK_NONE) {
945                         /*
946                          * Destination has no swapblk and is not resident,
947                          * copy source.
948                          */
949                         daddr_t srcaddr;
950
951                         srcaddr = swp_pager_meta_ctl(
952                             srcobject,
953                             i + offset,
954                             SWM_POP
955                         );
956
957                         if (srcaddr != SWAPBLK_NONE) {
958                                 /*
959                                  * swp_pager_meta_build() can sleep.
960                                  */
961                                 vm_object_pip_add(srcobject, 1);
962                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(srcobject);
963                                 vm_object_pip_add(dstobject, 1);
964                                 swp_pager_meta_build(dstobject, i, srcaddr);
965                                 vm_object_pip_wakeup(dstobject);
966                                 VM_OBJECT_WLOCK(srcobject);
967                                 vm_object_pip_wakeup(srcobject);
968                         }
969                 } else {
970                         /*
971                          * Destination has valid swapblk or it is represented
972                          * by a resident page.  We destroy the sourceblock.
973                          */
974
975                         swp_pager_meta_ctl(srcobject, i + offset, SWM_FREE);
976                 }
977         }
978
979         /*
980          * Free left over swap blocks in source.
981          *
982          * We have to revert the type to OBJT_DEFAULT so we do not accidently
983          * double-remove the object from the swap queues.
984          */
985         if (destroysource) {
986                 swp_pager_meta_free_all(srcobject);
987                 /*
988                  * Reverting the type is not necessary, the caller is going
989                  * to destroy srcobject directly, but I'm doing it here
990                  * for consistency since we've removed the object from its
991                  * queues.
992                  */
993                 srcobject->type = OBJT_DEFAULT;
994         }
995 }
996
997 /*
998  * SWAP_PAGER_HASPAGE() -       determine if we have good backing store for
999  *                              the requested page.
1000  *
1001  *      We determine whether good backing store exists for the requested
1002  *      page and return TRUE if it does, FALSE if it doesn't.
1003  *
1004  *      If TRUE, we also try to determine how much valid, contiguous backing
1005  *      store exists before and after the requested page within a reasonable
1006  *      distance.  We do not try to restrict it to the swap device stripe
1007  *      (that is handled in getpages/putpages).  It probably isn't worth
1008  *      doing here.
1009  */
1010 static boolean_t
1011 swap_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before, int *after)
1012 {
1013         daddr_t blk0;
1014
1015         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
1016         /*
1017          * do we have good backing store at the requested index ?
1018          */
1019         blk0 = swp_pager_meta_ctl(object, pindex, 0);
1020
1021         if (blk0 == SWAPBLK_NONE) {
1022                 if (before)
1023                         *before = 0;
1024                 if (after)
1025                         *after = 0;
1026                 return (FALSE);
1027         }
1028
1029         /*
1030          * find backwards-looking contiguous good backing store
1031          */
1032         if (before != NULL) {
1033                 int i;
1034
1035                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
1036                         daddr_t blk;
1037
1038                         if (i > pindex)
1039                                 break;
1040                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex - i, 0);
1041                         if (blk != blk0 - i)
1042                                 break;
1043                 }
1044                 *before = (i - 1);
1045         }
1046
1047         /*
1048          * find forward-looking contiguous good backing store
1049          */
1050         if (after != NULL) {
1051                 int i;
1052
1053                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
1054                         daddr_t blk;
1055
1056                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex + i, 0);
1057                         if (blk != blk0 + i)
1058                                 break;
1059                 }
1060                 *after = (i - 1);
1061         }
1062         return (TRUE);
1063 }
1064
1065 /*
1066  * SWAP_PAGER_PAGE_UNSWAPPED() - remove swap backing store related to page
1067  *
1068  *      This removes any associated swap backing store, whether valid or
1069  *      not, from the page.
1070  *
1071  *      This routine is typically called when a page is made dirty, at
1072  *      which point any associated swap can be freed.  MADV_FREE also
1073  *      calls us in a special-case situation
1074  *
1075  *      NOTE!!!  If the page is clean and the swap was valid, the caller
1076  *      should make the page dirty before calling this routine.  This routine
1077  *      does NOT change the m->dirty status of the page.  Also: MADV_FREE
1078  *      depends on it.
1079  *
1080  *      This routine may not sleep.
1081  *
1082  *      The object containing the page must be locked.
1083  */
1084 static void
1085 swap_pager_unswapped(vm_page_t m)
1086 {
1087
1088         swp_pager_meta_ctl(m->object, m->pindex, SWM_FREE);
1089 }
1090
1091 /*
1092  * SWAP_PAGER_GETPAGES() - bring pages in from swap
1093  *
1094  *      Attempt to retrieve (m, count) pages from backing store, but make
1095  *      sure we retrieve at least m[reqpage].  We try to load in as large
1096  *      a chunk surrounding m[reqpage] as is contiguous in swap and which
1097  *      belongs to the same object.
1098  *
1099  *      The code is designed for asynchronous operation and
1100  *      immediate-notification of 'reqpage' but tends not to be
1101  *      used that way.  Please do not optimize-out this algorithmic
1102  *      feature, I intend to improve on it in the future.
1103  *
1104  *      The parent has a single vm_object_pip_add() reference prior to
1105  *      calling us and we should return with the same.
1106  *
1107  *      The parent has BUSY'd the pages.  We should return with 'm'
1108  *      left busy, but the others adjusted.
1109  */
1110 static int
1111 swap_pager_getpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count, int reqpage)
1112 {
1113         struct buf *bp;
1114         vm_page_t mreq;
1115         int i;
1116         int j;
1117         daddr_t blk;
1118
1119         mreq = m[reqpage];
1120
1121         KASSERT(mreq->object == object,
1122             ("swap_pager_getpages: object mismatch %p/%p",
1123             object, mreq->object));
1124
1125         /*
1126          * Calculate range to retrieve.  The pages have already been assigned
1127          * their swapblks.  We require a *contiguous* range but we know it to
1128          * not span devices.   If we do not supply it, bad things
1129          * happen.  Note that blk, iblk & jblk can be SWAPBLK_NONE, but the
1130          * loops are set up such that the case(s) are handled implicitly.
1131          *
1132          * The swp_*() calls must be made with the object locked.
1133          */
1134         blk = swp_pager_meta_ctl(mreq->object, mreq->pindex, 0);
1135
1136         for (i = reqpage - 1; i >= 0; --i) {
1137                 daddr_t iblk;
1138
1139                 iblk = swp_pager_meta_ctl(m[i]->object, m[i]->pindex, 0);
1140                 if (blk != iblk + (reqpage - i))
1141                         break;
1142         }
1143         ++i;
1144
1145         for (j = reqpage + 1; j < count; ++j) {
1146                 daddr_t jblk;
1147
1148                 jblk = swp_pager_meta_ctl(m[j]->object, m[j]->pindex, 0);
1149                 if (blk != jblk - (j - reqpage))
1150                         break;
1151         }
1152
1153         /*
1154          * free pages outside our collection range.   Note: we never free
1155          * mreq, it must remain busy throughout.
1156          */
1157         if (0 < i || j < count) {
1158                 int k;
1159
1160                 for (k = 0; k < i; ++k)
1161                         swp_pager_free_nrpage(m[k]);
1162                 for (k = j; k < count; ++k)
1163                         swp_pager_free_nrpage(m[k]);
1164         }
1165
1166         /*
1167          * Return VM_PAGER_FAIL if we have nothing to do.  Return mreq
1168          * still busy, but the others unbusied.
1169          */
1170         if (blk == SWAPBLK_NONE)
1171                 return (VM_PAGER_FAIL);
1172
1173         /*
1174          * Getpbuf() can sleep.
1175          */
1176         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1177         /*
1178          * Get a swap buffer header to perform the IO
1179          */
1180         bp = getpbuf(&nsw_rcount);
1181         bp->b_flags |= B_PAGING;
1182
1183         bp->b_iocmd = BIO_READ;
1184         bp->b_iodone = swp_pager_async_iodone;
1185         bp->b_rcred = crhold(thread0.td_ucred);
1186         bp->b_wcred = crhold(thread0.td_ucred);
1187         bp->b_blkno = blk - (reqpage - i);
1188         bp->b_bcount = PAGE_SIZE * (j - i);
1189         bp->b_bufsize = PAGE_SIZE * (j - i);
1190         bp->b_pager.pg_reqpage = reqpage - i;
1191
1192         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1193         {
1194                 int k;
1195
1196                 for (k = i; k < j; ++k) {
1197                         bp->b_pages[k - i] = m[k];
1198                         m[k]->oflags |= VPO_SWAPINPROG;
1199                 }
1200         }
1201         bp->b_npages = j - i;
1202
1203         PCPU_INC(cnt.v_swapin);
1204         PCPU_ADD(cnt.v_swappgsin, bp->b_npages);
1205
1206         /*
1207          * We still hold the lock on mreq, and our automatic completion routine
1208          * does not remove it.
1209          */
1210         vm_object_pip_add(object, bp->b_npages);
1211         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1212
1213         /*
1214          * perform the I/O.  NOTE!!!  bp cannot be considered valid after
1215          * this point because we automatically release it on completion.
1216          * Instead, we look at the one page we are interested in which we
1217          * still hold a lock on even through the I/O completion.
1218          *
1219          * The other pages in our m[] array are also released on completion,
1220          * so we cannot assume they are valid anymore either.
1221          *
1222          * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1223          */
1224         BUF_KERNPROC(bp);
1225         swp_pager_strategy(bp);
1226
1227         /*
1228          * wait for the page we want to complete.  VPO_SWAPINPROG is always
1229          * cleared on completion.  If an I/O error occurs, SWAPBLK_NONE
1230          * is set in the meta-data.
1231          */
1232         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1233         while ((mreq->oflags & VPO_SWAPINPROG) != 0) {
1234                 mreq->oflags |= VPO_SWAPSLEEP;
1235                 PCPU_INC(cnt.v_intrans);
1236                 if (VM_OBJECT_SLEEP(object, &object->paging_in_progress, PSWP,
1237                     "swread", hz * 20)) {
1238                         printf(
1239 "swap_pager: indefinite wait buffer: bufobj: %p, blkno: %jd, size: %ld\n",
1240                             bp->b_bufobj, (intmax_t)bp->b_blkno, bp->b_bcount);
1241                 }
1242         }
1243
1244         /*
1245          * mreq is left busied after completion, but all the other pages
1246          * are freed.  If we had an unrecoverable read error the page will
1247          * not be valid.
1248          */
1249         if (mreq->valid != VM_PAGE_BITS_ALL) {
1250                 return (VM_PAGER_ERROR);
1251         } else {
1252                 return (VM_PAGER_OK);
1253         }
1254
1255         /*
1256          * A final note: in a low swap situation, we cannot deallocate swap
1257          * and mark a page dirty here because the caller is likely to mark
1258          * the page clean when we return, causing the page to possibly revert
1259          * to all-zero's later.
1260          */
1261 }
1262
1263 /*
1264  *      swap_pager_putpages:
1265  *
1266  *      Assign swap (if necessary) and initiate I/O on the specified pages.
1267  *
1268  *      We support both OBJT_DEFAULT and OBJT_SWAP objects.  DEFAULT objects
1269  *      are automatically converted to SWAP objects.
1270  *
1271  *      In a low memory situation we may block in VOP_STRATEGY(), but the new
1272  *      vm_page reservation system coupled with properly written VFS devices
1273  *      should ensure that no low-memory deadlock occurs.  This is an area
1274  *      which needs work.
1275  *
1276  *      The parent has N vm_object_pip_add() references prior to
1277  *      calling us and will remove references for rtvals[] that are
1278  *      not set to VM_PAGER_PEND.  We need to remove the rest on I/O
1279  *      completion.
1280  *
1281  *      The parent has soft-busy'd the pages it passes us and will unbusy
1282  *      those whos rtvals[] entry is not set to VM_PAGER_PEND on return.
1283  *      We need to unbusy the rest on I/O completion.
1284  */
1285 void
1286 swap_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
1287     int flags, int *rtvals)
1288 {
1289         int i, n;
1290         boolean_t sync;
1291
1292         if (count && m[0]->object != object) {
1293                 panic("swap_pager_putpages: object mismatch %p/%p",
1294                     object,
1295                     m[0]->object
1296                 );
1297         }
1298
1299         /*
1300          * Step 1
1301          *
1302          * Turn object into OBJT_SWAP
1303          * check for bogus sysops
1304          * force sync if not pageout process
1305          */
1306         if (object->type != OBJT_SWAP)
1307                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
1308         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1309
1310         n = 0;
1311         if (curproc != pageproc)
1312                 sync = TRUE;
1313         else
1314                 sync = (flags & VM_PAGER_PUT_SYNC) != 0;
1315
1316         /*
1317          * Step 2
1318          *
1319          * Update nsw parameters from swap_async_max sysctl values.
1320          * Do not let the sysop crash the machine with bogus numbers.
1321          */
1322         mtx_lock(&pbuf_mtx);
1323         if (swap_async_max != nsw_wcount_async_max) {
1324                 int n;
1325
1326                 /*
1327                  * limit range
1328                  */
1329                 if ((n = swap_async_max) > nswbuf / 2)
1330                         n = nswbuf / 2;
1331                 if (n < 1)
1332                         n = 1;
1333                 swap_async_max = n;
1334
1335                 /*
1336                  * Adjust difference ( if possible ).  If the current async
1337                  * count is too low, we may not be able to make the adjustment
1338                  * at this time.
1339                  */
1340                 n -= nsw_wcount_async_max;
1341                 if (nsw_wcount_async + n >= 0) {
1342                         nsw_wcount_async += n;
1343                         nsw_wcount_async_max += n;
1344                         wakeup(&nsw_wcount_async);
1345                 }
1346         }
1347         mtx_unlock(&pbuf_mtx);
1348
1349         /*
1350          * Step 3
1351          *
1352          * Assign swap blocks and issue I/O.  We reallocate swap on the fly.
1353          * The page is left dirty until the pageout operation completes
1354          * successfully.
1355          */
1356         for (i = 0; i < count; i += n) {
1357                 int j;
1358                 struct buf *bp;
1359                 daddr_t blk;
1360
1361                 /*
1362                  * Maximum I/O size is limited by a number of factors.
1363                  */
1364                 n = min(BLIST_MAX_ALLOC, count - i);
1365                 n = min(n, nsw_cluster_max);
1366
1367                 /*
1368                  * Get biggest block of swap we can.  If we fail, fall
1369                  * back and try to allocate a smaller block.  Don't go
1370                  * overboard trying to allocate space if it would overly
1371                  * fragment swap.
1372                  */
1373                 while (
1374                     (blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE &&
1375                     n > 4
1376                 ) {
1377                         n >>= 1;
1378                 }
1379                 if (blk == SWAPBLK_NONE) {
1380                         for (j = 0; j < n; ++j)
1381                                 rtvals[i+j] = VM_PAGER_FAIL;
1382                         continue;
1383                 }
1384
1385                 /*
1386                  * All I/O parameters have been satisfied, build the I/O
1387                  * request and assign the swap space.
1388                  */
1389                 if (sync == TRUE) {
1390                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_sync);
1391                 } else {
1392                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_async);
1393                         bp->b_flags = B_ASYNC;
1394                 }
1395                 bp->b_flags |= B_PAGING;
1396                 bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
1397
1398                 bp->b_rcred = crhold(thread0.td_ucred);
1399                 bp->b_wcred = crhold(thread0.td_ucred);
1400                 bp->b_bcount = PAGE_SIZE * n;
1401                 bp->b_bufsize = PAGE_SIZE * n;
1402                 bp->b_blkno = blk;
1403
1404                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
1405                 for (j = 0; j < n; ++j) {
1406                         vm_page_t mreq = m[i+j];
1407
1408                         swp_pager_meta_build(
1409                             mreq->object,
1410                             mreq->pindex,
1411                             blk + j
1412                         );
1413                         vm_page_dirty(mreq);
1414                         rtvals[i+j] = VM_PAGER_OK;
1415
1416                         mreq->oflags |= VPO_SWAPINPROG;
1417                         bp->b_pages[j] = mreq;
1418                 }
1419                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1420                 bp->b_npages = n;
1421                 /*
1422                  * Must set dirty range for NFS to work.
1423                  */
1424                 bp->b_dirtyoff = 0;
1425                 bp->b_dirtyend = bp->b_bcount;
1426
1427                 PCPU_INC(cnt.v_swapout);
1428                 PCPU_ADD(cnt.v_swappgsout, bp->b_npages);
1429
1430                 /*
1431                  * asynchronous
1432                  *
1433                  * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1434                  */
1435                 if (sync == FALSE) {
1436                         bp->b_iodone = swp_pager_async_iodone;
1437                         BUF_KERNPROC(bp);
1438                         swp_pager_strategy(bp);
1439
1440                         for (j = 0; j < n; ++j)
1441                                 rtvals[i+j] = VM_PAGER_PEND;
1442                         /* restart outter loop */
1443                         continue;
1444                 }
1445
1446                 /*
1447                  * synchronous
1448                  *
1449                  * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1450                  */
1451                 bp->b_iodone = bdone;
1452                 swp_pager_strategy(bp);
1453
1454                 /*
1455                  * Wait for the sync I/O to complete, then update rtvals.
1456                  * We just set the rtvals[] to VM_PAGER_PEND so we can call
1457                  * our async completion routine at the end, thus avoiding a
1458                  * double-free.
1459                  */
1460                 bwait(bp, PVM, "swwrt");
1461                 for (j = 0; j < n; ++j)
1462                         rtvals[i+j] = VM_PAGER_PEND;
1463                 /*
1464                  * Now that we are through with the bp, we can call the
1465                  * normal async completion, which frees everything up.
1466                  */
1467                 swp_pager_async_iodone(bp);
1468         }
1469         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1470 }
1471
1472 /*
1473  *      swp_pager_async_iodone:
1474  *
1475  *      Completion routine for asynchronous reads and writes from/to swap.
1476  *      Also called manually by synchronous code to finish up a bp.
1477  *
1478  *      This routine may not sleep.
1479  */
1480 static void
1481 swp_pager_async_iodone(struct buf *bp)
1482 {
1483         int i;
1484         vm_object_t object = NULL;
1485
1486         /*
1487          * report error
1488          */
1489         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
1490                 printf(
1491                     "swap_pager: I/O error - %s failed; blkno %ld,"
1492                         "size %ld, error %d\n",
1493                     ((bp->b_iocmd == BIO_READ) ? "pagein" : "pageout"),
1494                     (long)bp->b_blkno,
1495                     (long)bp->b_bcount,
1496                     bp->b_error
1497                 );
1498         }
1499
1500         /*
1501          * remove the mapping for kernel virtual
1502          */
1503         if ((bp->b_flags & B_UNMAPPED) != 0) {
1504                 bp->b_data = bp->b_kvaalloc;
1505                 bp->b_kvabase = bp->b_kvaalloc;
1506                 bp->b_flags &= ~B_UNMAPPED;
1507         } else
1508                 pmap_qremove((vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_npages);
1509
1510         if (bp->b_npages) {
1511                 object = bp->b_pages[0]->object;
1512                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
1513         }
1514
1515         /*
1516          * cleanup pages.  If an error occurs writing to swap, we are in
1517          * very serious trouble.  If it happens to be a disk error, though,
1518          * we may be able to recover by reassigning the swap later on.  So
1519          * in this case we remove the m->swapblk assignment for the page
1520          * but do not free it in the rlist.  The errornous block(s) are thus
1521          * never reallocated as swap.  Redirty the page and continue.
1522          */
1523         for (i = 0; i < bp->b_npages; ++i) {
1524                 vm_page_t m = bp->b_pages[i];
1525
1526                 m->oflags &= ~VPO_SWAPINPROG;
1527                 if (m->oflags & VPO_SWAPSLEEP) {
1528                         m->oflags &= ~VPO_SWAPSLEEP;
1529                         wakeup(&object->paging_in_progress);
1530                 }
1531
1532                 if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
1533                         /*
1534                          * If an error occurs I'd love to throw the swapblk
1535                          * away without freeing it back to swapspace, so it
1536                          * can never be used again.  But I can't from an
1537                          * interrupt.
1538                          */
1539                         if (bp->b_iocmd == BIO_READ) {
1540                                 /*
1541                                  * When reading, reqpage needs to stay
1542                                  * locked for the parent, but all other
1543                                  * pages can be freed.  We still want to
1544                                  * wakeup the parent waiting on the page,
1545                                  * though.  ( also: pg_reqpage can be -1 and
1546                                  * not match anything ).
1547                                  *
1548                                  * We have to wake specifically requested pages
1549                                  * up too because we cleared VPO_SWAPINPROG and
1550                                  * someone may be waiting for that.
1551                                  *
1552                                  * NOTE: for reads, m->dirty will probably
1553                                  * be overridden by the original caller of
1554                                  * getpages so don't play cute tricks here.
1555                                  */
1556                                 m->valid = 0;
1557                                 if (i != bp->b_pager.pg_reqpage)
1558                                         swp_pager_free_nrpage(m);
1559                                 else {
1560                                         vm_page_lock(m);
1561                                         vm_page_flash(m);
1562                                         vm_page_unlock(m);
1563                                 }
1564                                 /*
1565                                  * If i == bp->b_pager.pg_reqpage, do not wake
1566                                  * the page up.  The caller needs to.
1567                                  */
1568                         } else {
1569                                 /*
1570                                  * If a write error occurs, reactivate page
1571                                  * so it doesn't clog the inactive list,
1572                                  * then finish the I/O.
1573                                  */
1574                                 vm_page_dirty(m);
1575                                 vm_page_lock(m);
1576                                 vm_page_activate(m);
1577                                 vm_page_unlock(m);
1578                                 vm_page_sunbusy(m);
1579                         }
1580                 } else if (bp->b_iocmd == BIO_READ) {
1581                         /*
1582                          * NOTE: for reads, m->dirty will probably be
1583                          * overridden by the original caller of getpages so
1584                          * we cannot set them in order to free the underlying
1585                          * swap in a low-swap situation.  I don't think we'd
1586                          * want to do that anyway, but it was an optimization
1587                          * that existed in the old swapper for a time before
1588                          * it got ripped out due to precisely this problem.
1589                          *
1590                          * If not the requested page then deactivate it.
1591                          *
1592                          * Note that the requested page, reqpage, is left
1593                          * busied, but we still have to wake it up.  The
1594                          * other pages are released (unbusied) by
1595                          * vm_page_xunbusy().
1596                          */
1597                         KASSERT(!pmap_page_is_mapped(m),
1598                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is mapped", m));
1599                         m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
1600                         KASSERT(m->dirty == 0,
1601                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is dirty", m));
1602
1603                         /*
1604                          * We have to wake specifically requested pages
1605                          * up too because we cleared VPO_SWAPINPROG and
1606                          * could be waiting for it in getpages.  However,
1607                          * be sure to not unbusy getpages specifically
1608                          * requested page - getpages expects it to be
1609                          * left busy.
1610                          */
1611                         if (i != bp->b_pager.pg_reqpage) {
1612                                 vm_page_lock(m);
1613                                 vm_page_deactivate(m);
1614                                 vm_page_unlock(m);
1615                                 vm_page_xunbusy(m);
1616                         } else {
1617                                 vm_page_lock(m);
1618                                 vm_page_flash(m);
1619                                 vm_page_unlock(m);
1620                         }
1621                 } else {
1622                         /*
1623                          * For write success, clear the dirty
1624                          * status, then finish the I/O ( which decrements the
1625                          * busy count and possibly wakes waiter's up ).
1626                          */
1627                         KASSERT(!pmap_page_is_write_mapped(m),
1628                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is not write"
1629                             " protected", m));
1630                         vm_page_undirty(m);
1631                         vm_page_sunbusy(m);
1632                         if (vm_page_count_severe()) {
1633                                 vm_page_lock(m);
1634                                 vm_page_try_to_cache(m);
1635                                 vm_page_unlock(m);
1636                         }
1637                 }
1638         }
1639
1640         /*
1641          * adjust pip.  NOTE: the original parent may still have its own
1642          * pip refs on the object.
1643          */
1644         if (object != NULL) {
1645                 vm_object_pip_wakeupn(object, bp->b_npages);
1646                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1647         }
1648
1649         /*
1650          * swapdev_strategy() manually sets b_vp and b_bufobj before calling
1651          * bstrategy(). Set them back to NULL now we're done with it, or we'll
1652          * trigger a KASSERT in relpbuf().
1653          */
1654         if (bp->b_vp) {
1655                     bp->b_vp = NULL;
1656                     bp->b_bufobj = NULL;
1657         }
1658         /*
1659          * release the physical I/O buffer
1660          */
1661         relpbuf(
1662             bp,
1663             ((bp->b_iocmd == BIO_READ) ? &nsw_rcount :
1664                 ((bp->b_flags & B_ASYNC) ?
1665                     &nsw_wcount_async :
1666                     &nsw_wcount_sync
1667                 )
1668             )
1669         );
1670 }
1671
1672 /*
1673  *      swap_pager_isswapped:
1674  *
1675  *      Return 1 if at least one page in the given object is paged
1676  *      out to the given swap device.
1677  *
1678  *      This routine may not sleep.
1679  */
1680 int
1681 swap_pager_isswapped(vm_object_t object, struct swdevt *sp)
1682 {
1683         daddr_t index = 0;
1684         int bcount;
1685         int i;
1686
1687         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1688         if (object->type != OBJT_SWAP)
1689                 return (0);
1690
1691         mtx_lock(&swhash_mtx);
1692         for (bcount = 0; bcount < object->un_pager.swp.swp_bcount; bcount++) {
1693                 struct swblock *swap;
1694
1695                 if ((swap = *swp_pager_hash(object, index)) != NULL) {
1696                         for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i) {
1697                                 if (swp_pager_isondev(swap->swb_pages[i], sp)) {
1698                                         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1699                                         return (1);
1700                                 }
1701                         }
1702                 }
1703                 index += SWAP_META_PAGES;
1704         }
1705         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1706         return (0);
1707 }
1708
1709 /*
1710  * SWP_PAGER_FORCE_PAGEIN() - force a swap block to be paged in
1711  *
1712  *      This routine dissociates the page at the given index within a
1713  *      swap block from its backing store, paging it in if necessary.
1714  *      If the page is paged in, it is placed in the inactive queue,
1715  *      since it had its backing store ripped out from under it.
1716  *      We also attempt to swap in all other pages in the swap block,
1717  *      we only guarantee that the one at the specified index is
1718  *      paged in.
1719  *
1720  *      XXX - The code to page the whole block in doesn't work, so we
1721  *            revert to the one-by-one behavior for now.  Sigh.
1722  */
1723 static inline void
1724 swp_pager_force_pagein(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1725 {
1726         vm_page_t m;
1727
1728         vm_object_pip_add(object, 1);
1729         m = vm_page_grab(object, pindex, VM_ALLOC_NORMAL);
1730         if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
1731                 vm_object_pip_subtract(object, 1);
1732                 vm_page_dirty(m);
1733                 vm_page_lock(m);
1734                 vm_page_activate(m);
1735                 vm_page_unlock(m);
1736                 vm_page_xunbusy(m);
1737                 vm_pager_page_unswapped(m);
1738                 return;
1739         }
1740
1741         if (swap_pager_getpages(object, &m, 1, 0) != VM_PAGER_OK)
1742                 panic("swap_pager_force_pagein: read from swap failed");/*XXX*/
1743         vm_object_pip_subtract(object, 1);
1744         vm_page_dirty(m);
1745         vm_page_lock(m);
1746         vm_page_deactivate(m);
1747         vm_page_unlock(m);
1748         vm_page_xunbusy(m);
1749         vm_pager_page_unswapped(m);
1750 }
1751
1752 /*
1753  *      swap_pager_swapoff:
1754  *
1755  *      Page in all of the pages that have been paged out to the
1756  *      given device.  The corresponding blocks in the bitmap must be
1757  *      marked as allocated and the device must be flagged SW_CLOSING.
1758  *      There may be no processes swapped out to the device.
1759  *
1760  *      This routine may block.
1761  */
1762 static void
1763 swap_pager_swapoff(struct swdevt *sp)
1764 {
1765         struct swblock *swap;
1766         int i, j, retries;
1767
1768         GIANT_REQUIRED;
1769
1770         retries = 0;
1771 full_rescan:
1772         mtx_lock(&swhash_mtx);
1773         for (i = 0; i <= swhash_mask; i++) { /* '<=' is correct here */
1774 restart:
1775                 for (swap = swhash[i]; swap != NULL; swap = swap->swb_hnext) {
1776                         vm_object_t object = swap->swb_object;
1777                         vm_pindex_t pindex = swap->swb_index;
1778                         for (j = 0; j < SWAP_META_PAGES; ++j) {
1779                                 if (swp_pager_isondev(swap->swb_pages[j], sp)) {
1780                                         /* avoid deadlock */
1781                                         if (!VM_OBJECT_TRYWLOCK(object)) {
1782                                                 break;
1783                                         } else {
1784                                                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
1785                                                 swp_pager_force_pagein(object,
1786                                                     pindex + j);
1787                                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1788                                                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1789                                                 goto restart;
1790                                         }
1791                                 }
1792                         }
1793                 }
1794         }
1795         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1796         if (sp->sw_used) {
1797                 /*
1798                  * Objects may be locked or paging to the device being
1799                  * removed, so we will miss their pages and need to
1800                  * make another pass.  We have marked this device as
1801                  * SW_CLOSING, so the activity should finish soon.
1802                  */
1803                 retries++;
1804                 if (retries > 100) {
1805                         panic("swapoff: failed to locate %d swap blocks",
1806                             sp->sw_used);
1807                 }
1808                 pause("swpoff", hz / 20);
1809                 goto full_rescan;
1810         }
1811 }
1812
1813 /************************************************************************
1814  *                              SWAP META DATA                          *
1815  ************************************************************************
1816  *
1817  *      These routines manipulate the swap metadata stored in the
1818  *      OBJT_SWAP object.
1819  *
1820  *      Swap metadata is implemented with a global hash and not directly
1821  *      linked into the object.  Instead the object simply contains
1822  *      appropriate tracking counters.
1823  */
1824
1825 /*
1826  * SWP_PAGER_META_BUILD() -     add swap block to swap meta data for object
1827  *
1828  *      We first convert the object to a swap object if it is a default
1829  *      object.
1830  *
1831  *      The specified swapblk is added to the object's swap metadata.  If
1832  *      the swapblk is not valid, it is freed instead.  Any previously
1833  *      assigned swapblk is freed.
1834  */
1835 static void
1836 swp_pager_meta_build(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, daddr_t swapblk)
1837 {
1838         static volatile int exhausted;
1839         struct swblock *swap;
1840         struct swblock **pswap;
1841         int idx;
1842
1843         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1844         /*
1845          * Convert default object to swap object if necessary
1846          */
1847         if (object->type != OBJT_SWAP) {
1848                 object->type = OBJT_SWAP;
1849                 object->un_pager.swp.swp_bcount = 0;
1850
1851                 if (object->handle != NULL) {
1852                         mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
1853                         TAILQ_INSERT_TAIL(
1854                             NOBJLIST(object->handle),
1855                             object,
1856                             pager_object_list
1857                         );
1858                         mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
1859                 }
1860         }
1861
1862         /*
1863          * Locate hash entry.  If not found create, but if we aren't adding
1864          * anything just return.  If we run out of space in the map we wait
1865          * and, since the hash table may have changed, retry.
1866          */
1867 retry:
1868         mtx_lock(&swhash_mtx);
1869         pswap = swp_pager_hash(object, pindex);
1870
1871         if ((swap = *pswap) == NULL) {
1872                 int i;
1873
1874                 if (swapblk == SWAPBLK_NONE)
1875                         goto done;
1876
1877                 swap = *pswap = uma_zalloc(swap_zone, M_NOWAIT |
1878                     (curproc == pageproc ? M_USE_RESERVE : 0));
1879                 if (swap == NULL) {
1880                         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1881                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1882                         if (uma_zone_exhausted(swap_zone)) {
1883                                 if (atomic_cmpset_int(&exhausted, 0, 1))
1884                                         printf("swap zone exhausted, "
1885                                             "increase kern.maxswzone\n");
1886                                 vm_pageout_oom(VM_OOM_SWAPZ);
1887                                 pause("swzonex", 10);
1888                         } else
1889                                 VM_WAIT;
1890                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
1891                         goto retry;
1892                 }
1893
1894                 if (atomic_cmpset_int(&exhausted, 1, 0))
1895                         printf("swap zone ok\n");
1896
1897                 swap->swb_hnext = NULL;
1898                 swap->swb_object = object;
1899                 swap->swb_index = pindex & ~(vm_pindex_t)SWAP_META_MASK;
1900                 swap->swb_count = 0;
1901
1902                 ++object->un_pager.swp.swp_bcount;
1903
1904                 for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i)
1905                         swap->swb_pages[i] = SWAPBLK_NONE;
1906         }
1907
1908         /*
1909          * Delete prior contents of metadata
1910          */
1911         idx = pindex & SWAP_META_MASK;
1912
1913         if (swap->swb_pages[idx] != SWAPBLK_NONE) {
1914                 swp_pager_freeswapspace(swap->swb_pages[idx], 1);
1915                 --swap->swb_count;
1916         }
1917
1918         /*
1919          * Enter block into metadata
1920          */
1921         swap->swb_pages[idx] = swapblk;
1922         if (swapblk != SWAPBLK_NONE)
1923                 ++swap->swb_count;
1924 done:
1925         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1926 }
1927
1928 /*
1929  * SWP_PAGER_META_FREE() - free a range of blocks in the object's swap metadata
1930  *
1931  *      The requested range of blocks is freed, with any associated swap
1932  *      returned to the swap bitmap.
1933  *
1934  *      This routine will free swap metadata structures as they are cleaned
1935  *      out.  This routine does *NOT* operate on swap metadata associated
1936  *      with resident pages.
1937  */
1938 static void
1939 swp_pager_meta_free(vm_object_t object, vm_pindex_t index, daddr_t count)
1940 {
1941
1942         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
1943         if (object->type != OBJT_SWAP)
1944                 return;
1945
1946         while (count > 0) {
1947                 struct swblock **pswap;
1948                 struct swblock *swap;
1949
1950                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1951                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
1952
1953                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
1954                         daddr_t v = swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK];
1955
1956                         if (v != SWAPBLK_NONE) {
1957                                 swp_pager_freeswapspace(v, 1);
1958                                 swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK] =
1959                                         SWAPBLK_NONE;
1960                                 if (--swap->swb_count == 0) {
1961                                         *pswap = swap->swb_hnext;
1962                                         uma_zfree(swap_zone, swap);
1963                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
1964                                 }
1965                         }
1966                         --count;
1967                         ++index;
1968                 } else {
1969                         int n = SWAP_META_PAGES - (index & SWAP_META_MASK);
1970                         count -= n;
1971                         index += n;
1972                 }
1973                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
1974         }
1975 }
1976
1977 /*
1978  * SWP_PAGER_META_FREE_ALL() - destroy all swap metadata associated with object
1979  *
1980  *      This routine locates and destroys all swap metadata associated with
1981  *      an object.
1982  */
1983 static void
1984 swp_pager_meta_free_all(vm_object_t object)
1985 {
1986         daddr_t index = 0;
1987
1988         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1989         if (object->type != OBJT_SWAP)
1990                 return;
1991
1992         while (object->un_pager.swp.swp_bcount) {
1993                 struct swblock **pswap;
1994                 struct swblock *swap;
1995
1996                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1997                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
1998                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
1999                         int i;
2000
2001                         for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i) {
2002                                 daddr_t v = swap->swb_pages[i];
2003                                 if (v != SWAPBLK_NONE) {
2004                                         --swap->swb_count;
2005                                         swp_pager_freeswapspace(v, 1);
2006                                 }
2007                         }
2008                         if (swap->swb_count != 0)
2009                                 panic("swap_pager_meta_free_all: swb_count != 0");
2010                         *pswap = swap->swb_hnext;
2011                         uma_zfree(swap_zone, swap);
2012                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
2013                 }
2014                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
2015                 index += SWAP_META_PAGES;
2016         }
2017 }
2018
2019 /*
2020  * SWP_PAGER_METACTL() -  misc control of swap and vm_page_t meta data.
2021  *
2022  *      This routine is capable of looking up, popping, or freeing
2023  *      swapblk assignments in the swap meta data or in the vm_page_t.
2024  *      The routine typically returns the swapblk being looked-up, or popped,
2025  *      or SWAPBLK_NONE if the block was freed, or SWAPBLK_NONE if the block
2026  *      was invalid.  This routine will automatically free any invalid
2027  *      meta-data swapblks.
2028  *
2029  *      It is not possible to store invalid swapblks in the swap meta data
2030  *      (other then a literal 'SWAPBLK_NONE'), so we don't bother checking.
2031  *
2032  *      When acting on a busy resident page and paging is in progress, we
2033  *      have to wait until paging is complete but otherwise can act on the
2034  *      busy page.
2035  *
2036  *      SWM_FREE        remove and free swap block from metadata
2037  *      SWM_POP         remove from meta data but do not free.. pop it out
2038  */
2039 static daddr_t
2040 swp_pager_meta_ctl(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int flags)
2041 {
2042         struct swblock **pswap;
2043         struct swblock *swap;
2044         daddr_t r1;
2045         int idx;
2046
2047         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
2048         /*
2049          * The meta data only exists of the object is OBJT_SWAP
2050          * and even then might not be allocated yet.
2051          */
2052         if (object->type != OBJT_SWAP)
2053                 return (SWAPBLK_NONE);
2054
2055         r1 = SWAPBLK_NONE;
2056         mtx_lock(&swhash_mtx);
2057         pswap = swp_pager_hash(object, pindex);
2058
2059         if ((swap = *pswap) != NULL) {
2060                 idx = pindex & SWAP_META_MASK;
2061                 r1 = swap->swb_pages[idx];
2062
2063                 if (r1 != SWAPBLK_NONE) {
2064                         if (flags & SWM_FREE) {
2065                                 swp_pager_freeswapspace(r1, 1);
2066                                 r1 = SWAPBLK_NONE;
2067                         }
2068                         if (flags & (SWM_FREE|SWM_POP)) {
2069                                 swap->swb_pages[idx] = SWAPBLK_NONE;
2070                                 if (--swap->swb_count == 0) {
2071                                         *pswap = swap->swb_hnext;
2072                                         uma_zfree(swap_zone, swap);
2073                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
2074                                 }
2075                         }
2076                 }
2077         }
2078         mtx_unlock(&swhash_mtx);
2079         return (r1);
2080 }
2081
2082 /*
2083  * System call swapon(name) enables swapping on device name,
2084  * which must be in the swdevsw.  Return EBUSY
2085  * if already swapping on this device.
2086  */
2087 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2088 struct swapon_args {
2089         char *name;
2090 };
2091 #endif
2092
2093 /*
2094  * MPSAFE
2095  */
2096 /* ARGSUSED */
2097 int
2098 sys_swapon(struct thread *td, struct swapon_args *uap)
2099 {
2100         struct vattr attr;
2101         struct vnode *vp;
2102         struct nameidata nd;
2103         int error;
2104
2105         error = priv_check(td, PRIV_SWAPON);
2106         if (error)
2107                 return (error);
2108
2109         mtx_lock(&Giant);
2110         while (swdev_syscall_active)
2111             tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpon", 0);
2112         swdev_syscall_active = 1;
2113
2114         /*
2115          * Swap metadata may not fit in the KVM if we have physical
2116          * memory of >1GB.
2117          */
2118         if (swap_zone == NULL) {
2119                 error = ENOMEM;
2120                 goto done;
2121         }
2122
2123         NDINIT(&nd, LOOKUP, ISOPEN | FOLLOW | AUDITVNODE1, UIO_USERSPACE,
2124             uap->name, td);
2125         error = namei(&nd);
2126         if (error)
2127                 goto done;
2128
2129         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
2130         vp = nd.ni_vp;
2131
2132         if (vn_isdisk(vp, &error)) {
2133                 error = swapongeom(td, vp);
2134         } else if (vp->v_type == VREG &&
2135             (vp->v_mount->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_NETWORK) != 0 &&
2136             (error = VOP_GETATTR(vp, &attr, td->td_ucred)) == 0) {
2137                 /*
2138                  * Allow direct swapping to NFS regular files in the same
2139                  * way that nfs_mountroot() sets up diskless swapping.
2140                  */
2141                 error = swaponvp(td, vp, attr.va_size / DEV_BSIZE);
2142         }
2143
2144         if (error)
2145                 vrele(vp);
2146 done:
2147         swdev_syscall_active = 0;
2148         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2149         mtx_unlock(&Giant);
2150         return (error);
2151 }
2152
2153 /*
2154  * Check that the total amount of swap currently configured does not
2155  * exceed half the theoretical maximum.  If it does, print a warning
2156  * message and return -1; otherwise, return 0.
2157  */
2158 static int
2159 swapon_check_swzone(unsigned long npages)
2160 {
2161         unsigned long maxpages;
2162
2163         /* absolute maximum we can handle assuming 100% efficiency */
2164         maxpages = uma_zone_get_max(swap_zone) * SWAP_META_PAGES;
2165
2166         /* recommend using no more than half that amount */
2167         if (npages > maxpages / 2) {
2168                 printf("warning: total configured swap (%lu pages) "
2169                     "exceeds maximum recommended amount (%lu pages).\n",
2170                     npages, maxpages / 2);
2171                 printf("warning: increase kern.maxswzone "
2172                     "or reduce amount of swap.\n");
2173                 return (-1);
2174         }
2175         return (0);
2176 }
2177
2178 static void
2179 swaponsomething(struct vnode *vp, void *id, u_long nblks,
2180     sw_strategy_t *strategy, sw_close_t *close, dev_t dev, int flags)
2181 {
2182         struct swdevt *sp, *tsp;
2183         swblk_t dvbase;
2184         u_long mblocks;
2185
2186         /*
2187          * nblks is in DEV_BSIZE'd chunks, convert to PAGE_SIZE'd chunks.
2188          * First chop nblks off to page-align it, then convert.
2189          *
2190          * sw->sw_nblks is in page-sized chunks now too.
2191          */
2192         nblks &= ~(ctodb(1) - 1);
2193         nblks = dbtoc(nblks);
2194
2195         /*
2196          * If we go beyond this, we get overflows in the radix
2197          * tree bitmap code.
2198          */
2199         mblocks = 0x40000000 / BLIST_META_RADIX;
2200         if (nblks > mblocks) {
2201                 printf(
2202     "WARNING: reducing swap size to maximum of %luMB per unit\n",
2203                     mblocks / 1024 / 1024 * PAGE_SIZE);
2204                 nblks = mblocks;
2205         }
2206
2207         sp = malloc(sizeof *sp, M_VMPGDATA, M_WAITOK | M_ZERO);
2208         sp->sw_vp = vp;
2209         sp->sw_id = id;
2210         sp->sw_dev = dev;
2211         sp->sw_flags = 0;
2212         sp->sw_nblks = nblks;
2213         sp->sw_used = 0;
2214         sp->sw_strategy = strategy;
2215         sp->sw_close = close;
2216         sp->sw_flags = flags;
2217
2218         sp->sw_blist = blist_create(nblks, M_WAITOK);
2219         /*
2220          * Do not free the first two block in order to avoid overwriting
2221          * any bsd label at the front of the partition
2222          */
2223         blist_free(sp->sw_blist, 2, nblks - 2);
2224
2225         dvbase = 0;
2226         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2227         TAILQ_FOREACH(tsp, &swtailq, sw_list) {
2228                 if (tsp->sw_end >= dvbase) {
2229                         /*
2230                          * We put one uncovered page between the devices
2231                          * in order to definitively prevent any cross-device
2232                          * I/O requests
2233                          */
2234                         dvbase = tsp->sw_end + 1;
2235                 }
2236         }
2237         sp->sw_first = dvbase;
2238         sp->sw_end = dvbase + nblks;
2239         TAILQ_INSERT_TAIL(&swtailq, sp, sw_list);
2240         nswapdev++;
2241         swap_pager_avail += nblks;
2242         swap_total += (vm_ooffset_t)nblks * PAGE_SIZE;
2243         swapon_check_swzone(swap_total / PAGE_SIZE);
2244         swp_sizecheck();
2245         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2246 }
2247
2248 /*
2249  * SYSCALL: swapoff(devname)
2250  *
2251  * Disable swapping on the given device.
2252  *
2253  * XXX: Badly designed system call: it should use a device index
2254  * rather than filename as specification.  We keep sw_vp around
2255  * only to make this work.
2256  */
2257 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2258 struct swapoff_args {
2259         char *name;
2260 };
2261 #endif
2262
2263 /*
2264  * MPSAFE
2265  */
2266 /* ARGSUSED */
2267 int
2268 sys_swapoff(struct thread *td, struct swapoff_args *uap)
2269 {
2270         struct vnode *vp;
2271         struct nameidata nd;
2272         struct swdevt *sp;
2273         int error;
2274
2275         error = priv_check(td, PRIV_SWAPOFF);
2276         if (error)
2277                 return (error);
2278
2279         mtx_lock(&Giant);
2280         while (swdev_syscall_active)
2281             tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpoff", 0);
2282         swdev_syscall_active = 1;
2283
2284         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW | AUDITVNODE1, UIO_USERSPACE, uap->name,
2285             td);
2286         error = namei(&nd);
2287         if (error)
2288                 goto done;
2289         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
2290         vp = nd.ni_vp;
2291
2292         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2293         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2294                 if (sp->sw_vp == vp)
2295                         break;
2296         }
2297         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2298         if (sp == NULL) {
2299                 error = EINVAL;
2300                 goto done;
2301         }
2302         error = swapoff_one(sp, td->td_ucred);
2303 done:
2304         swdev_syscall_active = 0;
2305         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2306         mtx_unlock(&Giant);
2307         return (error);
2308 }
2309
2310 static int
2311 swapoff_one(struct swdevt *sp, struct ucred *cred)
2312 {
2313         u_long nblks, dvbase;
2314 #ifdef MAC
2315         int error;
2316 #endif
2317
2318         mtx_assert(&Giant, MA_OWNED);
2319 #ifdef MAC
2320         (void) vn_lock(sp->sw_vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2321         error = mac_system_check_swapoff(cred, sp->sw_vp);
2322         (void) VOP_UNLOCK(sp->sw_vp, 0);
2323         if (error != 0)
2324                 return (error);
2325 #endif
2326         nblks = sp->sw_nblks;
2327
2328         /*
2329          * We can turn off this swap device safely only if the
2330          * available virtual memory in the system will fit the amount
2331          * of data we will have to page back in, plus an epsilon so
2332          * the system doesn't become critically low on swap space.
2333          */
2334         if (cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count + swap_pager_avail <
2335             nblks + nswap_lowat) {
2336                 return (ENOMEM);
2337         }
2338
2339         /*
2340          * Prevent further allocations on this device.
2341          */
2342         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2343         sp->sw_flags |= SW_CLOSING;
2344         for (dvbase = 0; dvbase < sp->sw_end; dvbase += dmmax) {
2345                 swap_pager_avail -= blist_fill(sp->sw_blist,
2346                      dvbase, dmmax);
2347         }
2348         swap_total -= (vm_ooffset_t)nblks * PAGE_SIZE;
2349         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2350
2351         /*
2352          * Page in the contents of the device and close it.
2353          */
2354         swap_pager_swapoff(sp);
2355
2356         sp->sw_close(curthread, sp);
2357         sp->sw_id = NULL;
2358         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2359         TAILQ_REMOVE(&swtailq, sp, sw_list);
2360         nswapdev--;
2361         if (nswapdev == 0) {
2362                 swap_pager_full = 2;
2363                 swap_pager_almost_full = 1;
2364         }
2365         if (swdevhd == sp)
2366                 swdevhd = NULL;
2367         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2368         blist_destroy(sp->sw_blist);
2369         free(sp, M_VMPGDATA);
2370         return (0);
2371 }
2372
2373 void
2374 swapoff_all(void)
2375 {
2376         struct swdevt *sp, *spt;
2377         const char *devname;
2378         int error;
2379
2380         mtx_lock(&Giant);
2381         while (swdev_syscall_active)
2382                 tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpoff", 0);
2383         swdev_syscall_active = 1;
2384
2385         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2386         TAILQ_FOREACH_SAFE(sp, &swtailq, sw_list, spt) {
2387                 mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2388                 if (vn_isdisk(sp->sw_vp, NULL))
2389                         devname = devtoname(sp->sw_vp->v_rdev);
2390                 else
2391                         devname = "[file]";
2392                 error = swapoff_one(sp, thread0.td_ucred);
2393                 if (error != 0) {
2394                         printf("Cannot remove swap device %s (error=%d), "
2395                             "skipping.\n", devname, error);
2396                 } else if (bootverbose) {
2397                         printf("Swap device %s removed.\n", devname);
2398                 }
2399                 mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2400         }
2401         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2402
2403         swdev_syscall_active = 0;
2404         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2405         mtx_unlock(&Giant);
2406 }
2407
2408 void
2409 swap_pager_status(int *total, int *used)
2410 {
2411         struct swdevt *sp;
2412
2413         *total = 0;
2414         *used = 0;
2415         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2416         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2417                 *total += sp->sw_nblks;
2418                 *used += sp->sw_used;
2419         }
2420         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2421 }
2422
2423 int
2424 swap_dev_info(int name, struct xswdev *xs, char *devname, size_t len)
2425 {
2426         struct swdevt *sp;
2427         const char *tmp_devname;
2428         int error, n;
2429
2430         n = 0;
2431         error = ENOENT;
2432         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2433         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2434                 if (n != name) {
2435                         n++;
2436                         continue;
2437                 }
2438                 xs->xsw_version = XSWDEV_VERSION;
2439                 xs->xsw_dev = sp->sw_dev;
2440                 xs->xsw_flags = sp->sw_flags;
2441                 xs->xsw_nblks = sp->sw_nblks;
2442                 xs->xsw_used = sp->sw_used;
2443                 if (devname != NULL) {
2444                         if (vn_isdisk(sp->sw_vp, NULL))
2445                                 tmp_devname = devtoname(sp->sw_vp->v_rdev);
2446                         else
2447                                 tmp_devname = "[file]";
2448                         strncpy(devname, tmp_devname, len);
2449                 }
2450                 error = 0;
2451                 break;
2452         }
2453         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2454         return (error);
2455 }
2456
2457 static int
2458 sysctl_vm_swap_info(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2459 {
2460         struct xswdev xs;
2461         int error;
2462
2463         if (arg2 != 1)                  /* name length */
2464                 return (EINVAL);
2465         error = swap_dev_info(*(int *)arg1, &xs, NULL, 0);
2466         if (error != 0)
2467                 return (error);
2468         error = SYSCTL_OUT(req, &xs, sizeof(xs));
2469         return (error);
2470 }
2471
2472 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, nswapdev, CTLFLAG_RD, &nswapdev, 0,
2473     "Number of swap devices");
2474 SYSCTL_NODE(_vm, OID_AUTO, swap_info, CTLFLAG_RD, sysctl_vm_swap_info,
2475     "Swap statistics by device");
2476
2477 /*
2478  * vmspace_swap_count() - count the approximate swap usage in pages for a
2479  *                        vmspace.
2480  *
2481  *      The map must be locked.
2482  *
2483  *      Swap usage is determined by taking the proportional swap used by
2484  *      VM objects backing the VM map.  To make up for fractional losses,
2485  *      if the VM object has any swap use at all the associated map entries
2486  *      count for at least 1 swap page.
2487  */
2488 long
2489 vmspace_swap_count(struct vmspace *vmspace)
2490 {
2491         vm_map_t map;
2492         vm_map_entry_t cur;
2493         vm_object_t object;
2494         long count, n;
2495
2496         map = &vmspace->vm_map;
2497         count = 0;
2498
2499         for (cur = map->header.next; cur != &map->header; cur = cur->next) {
2500                 if ((cur->eflags & MAP_ENTRY_IS_SUB_MAP) == 0 &&
2501                     (object = cur->object.vm_object) != NULL) {
2502                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2503                         if (object->type == OBJT_SWAP &&
2504                             object->un_pager.swp.swp_bcount != 0) {
2505                                 n = (cur->end - cur->start) / PAGE_SIZE;
2506                                 count += object->un_pager.swp.swp_bcount *
2507                                     SWAP_META_PAGES * n / object->size + 1;
2508                         }
2509                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2510                 }
2511         }
2512         return (count);
2513 }
2514
2515 /*
2516  * GEOM backend
2517  *
2518  * Swapping onto disk devices.
2519  *
2520  */
2521
2522 static g_orphan_t swapgeom_orphan;
2523
2524 static struct g_class g_swap_class = {
2525         .name = "SWAP",
2526         .version = G_VERSION,
2527         .orphan = swapgeom_orphan,
2528 };
2529
2530 DECLARE_GEOM_CLASS(g_swap_class, g_class);
2531
2532
2533 static void
2534 swapgeom_close_ev(void *arg, int flags)
2535 {
2536         struct g_consumer *cp;
2537
2538         cp = arg;
2539         g_access(cp, -1, -1, 0);
2540         g_detach(cp);
2541         g_destroy_consumer(cp);
2542 }
2543
2544 static void
2545 swapgeom_done(struct bio *bp2)
2546 {
2547         struct swdevt *sp;
2548         struct buf *bp;
2549         struct g_consumer *cp;
2550         int destroy;
2551
2552         bp = bp2->bio_caller2;
2553         cp = bp2->bio_from;
2554         bp->b_ioflags = bp2->bio_flags;
2555         if (bp2->bio_error)
2556                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2557         bp->b_resid = bp->b_bcount - bp2->bio_completed;
2558         bp->b_error = bp2->bio_error;
2559         bufdone(bp);
2560         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2561         destroy = ((--cp->index) == 0 && cp->private);
2562         if (destroy) {
2563                 sp = bp2->bio_caller1;
2564                 sp->sw_id = NULL;
2565         }
2566         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2567         g_destroy_bio(bp2);
2568         if (destroy)
2569                 g_waitfor_event(swapgeom_close_ev, cp, M_WAITOK, NULL);
2570 }
2571
2572 static void
2573 swapgeom_strategy(struct buf *bp, struct swdevt *sp)
2574 {
2575         struct bio *bio;
2576         struct g_consumer *cp;
2577
2578         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2579         cp = sp->sw_id;
2580         if (cp == NULL) {
2581                 mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2582                 bp->b_error = ENXIO;
2583                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2584                 bufdone(bp);
2585                 return;
2586         }
2587         cp->index++;
2588         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2589         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE)
2590                 bio = g_new_bio();
2591         else
2592                 bio = g_alloc_bio();
2593         if (bio == NULL) {
2594                 bp->b_error = ENOMEM;
2595                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2596                 bufdone(bp);
2597                 return;
2598         }
2599
2600         bio->bio_caller1 = sp;
2601         bio->bio_caller2 = bp;
2602         bio->bio_cmd = bp->b_iocmd;
2603         bio->bio_offset = (bp->b_blkno - sp->sw_first) * PAGE_SIZE;
2604         bio->bio_length = bp->b_bcount;
2605         bio->bio_done = swapgeom_done;
2606         if ((bp->b_flags & B_UNMAPPED) != 0) {
2607                 bio->bio_ma = bp->b_pages;
2608                 bio->bio_data = unmapped_buf;
2609                 bio->bio_ma_offset = (vm_offset_t)bp->b_offset & PAGE_MASK;
2610                 bio->bio_ma_n = bp->b_npages;
2611                 bio->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
2612         } else {
2613                 bio->bio_data = bp->b_data;
2614                 bio->bio_ma = NULL;
2615         }
2616         g_io_request(bio, cp);
2617         return;
2618 }
2619
2620 static void
2621 swapgeom_orphan(struct g_consumer *cp)
2622 {
2623         struct swdevt *sp;
2624         int destroy;
2625
2626         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2627         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2628                 if (sp->sw_id == cp) {
2629                         sp->sw_flags |= SW_CLOSING;
2630                         break;
2631                 }
2632         }
2633         cp->private = (void *)(uintptr_t)1;
2634         destroy = ((sp != NULL) && (cp->index == 0));
2635         if (destroy)
2636                 sp->sw_id = NULL;
2637         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2638         if (destroy)
2639                 swapgeom_close_ev(cp, 0);
2640 }
2641
2642 static void
2643 swapgeom_close(struct thread *td, struct swdevt *sw)
2644 {
2645         struct g_consumer *cp;
2646
2647         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2648         cp = sw->sw_id;
2649         sw->sw_id = NULL;
2650         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2651         /* XXX: direct call when Giant untangled */
2652         if (cp != NULL)
2653                 g_waitfor_event(swapgeom_close_ev, cp, M_WAITOK, NULL);
2654 }
2655
2656
2657 struct swh0h0 {
2658         struct cdev *dev;
2659         struct vnode *vp;
2660         int     error;
2661 };
2662
2663 static void
2664 swapongeom_ev(void *arg, int flags)
2665 {
2666         struct swh0h0 *swh;
2667         struct g_provider *pp;
2668         struct g_consumer *cp;
2669         static struct g_geom *gp;
2670         struct swdevt *sp;
2671         u_long nblks;
2672         int error;
2673
2674         swh = arg;
2675         swh->error = 0;
2676         pp = g_dev_getprovider(swh->dev);
2677         if (pp == NULL) {
2678                 swh->error = ENODEV;
2679                 return;
2680         }
2681         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2682         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2683                 cp = sp->sw_id;
2684                 if (cp != NULL && cp->provider == pp) {
2685                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2686                         swh->error = EBUSY;
2687                         return;
2688                 }
2689         }
2690         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2691         if (gp == NULL)
2692                 gp = g_new_geomf(&g_swap_class, "swap");
2693         cp = g_new_consumer(gp);
2694         cp->index = 0;          /* Number of active I/Os. */
2695         cp->private = NULL;     /* Orphanization flag */
2696         g_attach(cp, pp);
2697         /*
2698          * XXX: Everytime you think you can improve the margin for
2699          * footshooting, somebody depends on the ability to do so:
2700          * savecore(8) wants to write to our swapdev so we cannot
2701          * set an exclusive count :-(
2702          */
2703         error = g_access(cp, 1, 1, 0);
2704         if (error) {
2705                 g_detach(cp);
2706                 g_destroy_consumer(cp);
2707                 swh->error = error;
2708                 return;
2709         }
2710         nblks = pp->mediasize / DEV_BSIZE;
2711         swaponsomething(swh->vp, cp, nblks, swapgeom_strategy,
2712             swapgeom_close, dev2udev(swh->dev),
2713             (pp->flags & G_PF_ACCEPT_UNMAPPED) != 0 ? SW_UNMAPPED : 0);
2714         swh->error = 0;
2715 }
2716
2717 static int
2718 swapongeom(struct thread *td, struct vnode *vp)
2719 {
2720         int error;
2721         struct swh0h0 swh;
2722
2723         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2724
2725         swh.dev = vp->v_rdev;
2726         swh.vp = vp;
2727         swh.error = 0;
2728         /* XXX: direct call when Giant untangled */
2729         error = g_waitfor_event(swapongeom_ev, &swh, M_WAITOK, NULL);
2730         if (!error)
2731                 error = swh.error;
2732         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2733         return (error);
2734 }
2735
2736 /*
2737  * VNODE backend
2738  *
2739  * This is used mainly for network filesystem (read: probably only tested
2740  * with NFS) swapfiles.
2741  *
2742  */
2743
2744 static void
2745 swapdev_strategy(struct buf *bp, struct swdevt *sp)
2746 {
2747         struct vnode *vp2;
2748
2749         bp->b_blkno = ctodb(bp->b_blkno - sp->sw_first);
2750
2751         vp2 = sp->sw_id;
2752         vhold(vp2);
2753         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE) {
2754                 if (bp->b_bufobj)
2755                         bufobj_wdrop(bp->b_bufobj);
2756                 bufobj_wref(&vp2->v_bufobj);
2757         }
2758         if (bp->b_bufobj != &vp2->v_bufobj)
2759                 bp->b_bufobj = &vp2->v_bufobj;
2760         bp->b_vp = vp2;
2761         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
2762         bstrategy(bp);
2763         return;
2764 }
2765
2766 static void
2767 swapdev_close(struct thread *td, struct swdevt *sp)
2768 {
2769
2770         VOP_CLOSE(sp->sw_vp, FREAD | FWRITE, td->td_ucred, td);
2771         vrele(sp->sw_vp);
2772 }
2773
2774
2775 static int
2776 swaponvp(struct thread *td, struct vnode *vp, u_long nblks)
2777 {
2778         struct swdevt *sp;
2779         int error;
2780
2781         if (nblks == 0)
2782                 return (ENXIO);
2783         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2784         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2785                 if (sp->sw_id == vp) {
2786                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2787                         return (EBUSY);
2788                 }
2789         }
2790         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2791
2792         (void) vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2793 #ifdef MAC
2794         error = mac_system_check_swapon(td->td_ucred, vp);
2795         if (error == 0)
2796 #endif
2797                 error = VOP_OPEN(vp, FREAD | FWRITE, td->td_ucred, td, NULL);
2798         (void) VOP_UNLOCK(vp, 0);
2799         if (error)
2800                 return (error);
2801
2802         swaponsomething(vp, vp, nblks, swapdev_strategy, swapdev_close,
2803             NODEV, 0);
2804         return (0);
2805 }