]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.2.git/blob - sys/vm/vm_page.c
- Copy stable/10@285827 to releng/10.2 in preparation for 10.2-RC1
[FreeBSD/releng/10.2.git] / sys / vm / vm_page.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1991 Regents of the University of California.
3  * All rights reserved.
4  * Copyright (c) 1998 Matthew Dillon.  All Rights Reserved.
5  *
6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
7  * The Mach Operating System project at Carnegie-Mellon University.
8  *
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions
11  * are met:
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
19  *    without specific prior written permission.
20  *
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
31  * SUCH DAMAGE.
32  *
33  *      from: @(#)vm_page.c     7.4 (Berkeley) 5/7/91
34  */
35
36 /*-
37  * Copyright (c) 1987, 1990 Carnegie-Mellon University.
38  * All rights reserved.
39  *
40  * Authors: Avadis Tevanian, Jr., Michael Wayne Young
41  *
42  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and
43  * its documentation is hereby granted, provided that both the copyright
44  * notice and this permission notice appear in all copies of the
45  * software, derivative works or modified versions, and any portions
46  * thereof, and that both notices appear in supporting documentation.
47  *
48  * CARNEGIE MELLON ALLOWS FREE USE OF THIS SOFTWARE IN ITS "AS IS"
49  * CONDITION.  CARNEGIE MELLON DISCLAIMS ANY LIABILITY OF ANY KIND
50  * FOR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM THE USE OF THIS SOFTWARE.
51  *
52  * Carnegie Mellon requests users of this software to return to
53  *
54  *  Software Distribution Coordinator  or  Software.Distribution@CS.CMU.EDU
55  *  School of Computer Science
56  *  Carnegie Mellon University
57  *  Pittsburgh PA 15213-3890
58  *
59  * any improvements or extensions that they make and grant Carnegie the
60  * rights to redistribute these changes.
61  */
62
63 /*
64  *                      GENERAL RULES ON VM_PAGE MANIPULATION
65  *
66  *      - A page queue lock is required when adding or removing a page from a
67  *        page queue regardless of other locks or the busy state of a page.
68  *
69  *              * In general, no thread besides the page daemon can acquire or
70  *                hold more than one page queue lock at a time.
71  *
72  *              * The page daemon can acquire and hold any pair of page queue
73  *                locks in any order.
74  *
75  *      - The object lock is required when inserting or removing
76  *        pages from an object (vm_page_insert() or vm_page_remove()).
77  *
78  */
79
80 /*
81  *      Resident memory management module.
82  */
83
84 #include <sys/cdefs.h>
85 __FBSDID("$FreeBSD$");
86
87 #include "opt_vm.h"
88
89 #include <sys/param.h>
90 #include <sys/systm.h>
91 #include <sys/lock.h>
92 #include <sys/kernel.h>
93 #include <sys/limits.h>
94 #include <sys/malloc.h>
95 #include <sys/mman.h>
96 #include <sys/msgbuf.h>
97 #include <sys/mutex.h>
98 #include <sys/proc.h>
99 #include <sys/rwlock.h>
100 #include <sys/sysctl.h>
101 #include <sys/vmmeter.h>
102 #include <sys/vnode.h>
103
104 #include <vm/vm.h>
105 #include <vm/pmap.h>
106 #include <vm/vm_param.h>
107 #include <vm/vm_kern.h>
108 #include <vm/vm_object.h>
109 #include <vm/vm_page.h>
110 #include <vm/vm_pageout.h>
111 #include <vm/vm_pager.h>
112 #include <vm/vm_phys.h>
113 #include <vm/vm_radix.h>
114 #include <vm/vm_reserv.h>
115 #include <vm/vm_extern.h>
116 #include <vm/uma.h>
117 #include <vm/uma_int.h>
118
119 #include <machine/md_var.h>
120
121 /*
122  *      Associated with page of user-allocatable memory is a
123  *      page structure.
124  */
125
126 struct vm_domain vm_dom[MAXMEMDOM];
127 struct mtx_padalign vm_page_queue_free_mtx;
128
129 struct mtx_padalign pa_lock[PA_LOCK_COUNT];
130
131 vm_page_t vm_page_array;
132 long vm_page_array_size;
133 long first_page;
134 int vm_page_zero_count;
135
136 static int boot_pages = UMA_BOOT_PAGES;
137 TUNABLE_INT("vm.boot_pages", &boot_pages);
138 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, boot_pages, CTLFLAG_RD, &boot_pages, 0,
139         "number of pages allocated for bootstrapping the VM system");
140
141 static int pa_tryrelock_restart;
142 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, tryrelock_restart, CTLFLAG_RD,
143     &pa_tryrelock_restart, 0, "Number of tryrelock restarts");
144
145 static uma_zone_t fakepg_zone;
146
147 static struct vnode *vm_page_alloc_init(vm_page_t m);
148 static void vm_page_cache_turn_free(vm_page_t m);
149 static void vm_page_clear_dirty_mask(vm_page_t m, vm_page_bits_t pagebits);
150 static void vm_page_enqueue(int queue, vm_page_t m);
151 static void vm_page_init_fakepg(void *dummy);
152 static int vm_page_insert_after(vm_page_t m, vm_object_t object,
153     vm_pindex_t pindex, vm_page_t mpred);
154 static void vm_page_insert_radixdone(vm_page_t m, vm_object_t object,
155     vm_page_t mpred);
156
157 SYSINIT(vm_page, SI_SUB_VM, SI_ORDER_SECOND, vm_page_init_fakepg, NULL);
158
159 static void
160 vm_page_init_fakepg(void *dummy)
161 {
162
163         fakepg_zone = uma_zcreate("fakepg", sizeof(struct vm_page), NULL, NULL,
164             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE | UMA_ZONE_VM); 
165 }
166
167 /* Make sure that u_long is at least 64 bits when PAGE_SIZE is 32K. */
168 #if PAGE_SIZE == 32768
169 #ifdef CTASSERT
170 CTASSERT(sizeof(u_long) >= 8);
171 #endif
172 #endif
173
174 /*
175  * Try to acquire a physical address lock while a pmap is locked.  If we
176  * fail to trylock we unlock and lock the pmap directly and cache the
177  * locked pa in *locked.  The caller should then restart their loop in case
178  * the virtual to physical mapping has changed.
179  */
180 int
181 vm_page_pa_tryrelock(pmap_t pmap, vm_paddr_t pa, vm_paddr_t *locked)
182 {
183         vm_paddr_t lockpa;
184
185         lockpa = *locked;
186         *locked = pa;
187         if (lockpa) {
188                 PA_LOCK_ASSERT(lockpa, MA_OWNED);
189                 if (PA_LOCKPTR(pa) == PA_LOCKPTR(lockpa))
190                         return (0);
191                 PA_UNLOCK(lockpa);
192         }
193         if (PA_TRYLOCK(pa))
194                 return (0);
195         PMAP_UNLOCK(pmap);
196         atomic_add_int(&pa_tryrelock_restart, 1);
197         PA_LOCK(pa);
198         PMAP_LOCK(pmap);
199         return (EAGAIN);
200 }
201
202 /*
203  *      vm_set_page_size:
204  *
205  *      Sets the page size, perhaps based upon the memory
206  *      size.  Must be called before any use of page-size
207  *      dependent functions.
208  */
209 void
210 vm_set_page_size(void)
211 {
212         if (cnt.v_page_size == 0)
213                 cnt.v_page_size = PAGE_SIZE;
214         if (((cnt.v_page_size - 1) & cnt.v_page_size) != 0)
215                 panic("vm_set_page_size: page size not a power of two");
216 }
217
218 /*
219  *      vm_page_blacklist_lookup:
220  *
221  *      See if a physical address in this page has been listed
222  *      in the blacklist tunable.  Entries in the tunable are
223  *      separated by spaces or commas.  If an invalid integer is
224  *      encountered then the rest of the string is skipped.
225  */
226 static int
227 vm_page_blacklist_lookup(char *list, vm_paddr_t pa)
228 {
229         vm_paddr_t bad;
230         char *cp, *pos;
231
232         for (pos = list; *pos != '\0'; pos = cp) {
233                 bad = strtoq(pos, &cp, 0);
234                 if (*cp != '\0') {
235                         if (*cp == ' ' || *cp == ',') {
236                                 cp++;
237                                 if (cp == pos)
238                                         continue;
239                         } else
240                                 break;
241                 }
242                 if (pa == trunc_page(bad))
243                         return (1);
244         }
245         return (0);
246 }
247
248 static void
249 vm_page_domain_init(struct vm_domain *vmd)
250 {
251         struct vm_pagequeue *pq;
252         int i;
253
254         *__DECONST(char **, &vmd->vmd_pagequeues[PQ_INACTIVE].pq_name) =
255             "vm inactive pagequeue";
256         *__DECONST(int **, &vmd->vmd_pagequeues[PQ_INACTIVE].pq_vcnt) =
257             &cnt.v_inactive_count;
258         *__DECONST(char **, &vmd->vmd_pagequeues[PQ_ACTIVE].pq_name) =
259             "vm active pagequeue";
260         *__DECONST(int **, &vmd->vmd_pagequeues[PQ_ACTIVE].pq_vcnt) =
261             &cnt.v_active_count;
262         vmd->vmd_page_count = 0;
263         vmd->vmd_free_count = 0;
264         vmd->vmd_segs = 0;
265         vmd->vmd_oom = FALSE;
266         vmd->vmd_pass = 0;
267         for (i = 0; i < PQ_COUNT; i++) {
268                 pq = &vmd->vmd_pagequeues[i];
269                 TAILQ_INIT(&pq->pq_pl);
270                 mtx_init(&pq->pq_mutex, pq->pq_name, "vm pagequeue",
271                     MTX_DEF | MTX_DUPOK);
272         }
273 }
274
275 /*
276  *      vm_page_startup:
277  *
278  *      Initializes the resident memory module.
279  *
280  *      Allocates memory for the page cells, and
281  *      for the object/offset-to-page hash table headers.
282  *      Each page cell is initialized and placed on the free list.
283  */
284 vm_offset_t
285 vm_page_startup(vm_offset_t vaddr)
286 {
287         vm_offset_t mapped;
288         vm_paddr_t page_range;
289         vm_paddr_t new_end;
290         int i;
291         vm_paddr_t pa;
292         vm_paddr_t last_pa;
293         char *list;
294
295         /* the biggest memory array is the second group of pages */
296         vm_paddr_t end;
297         vm_paddr_t biggestsize;
298         vm_paddr_t low_water, high_water;
299         int biggestone;
300
301         biggestsize = 0;
302         biggestone = 0;
303         vaddr = round_page(vaddr);
304
305         for (i = 0; phys_avail[i + 1]; i += 2) {
306                 phys_avail[i] = round_page(phys_avail[i]);
307                 phys_avail[i + 1] = trunc_page(phys_avail[i + 1]);
308         }
309
310 #ifdef XEN
311         /*
312          * There is no obvious reason why i386 PV Xen needs vm_page structs
313          * created for these pseudo-physical addresses.  XXX
314          */
315         vm_phys_add_seg(0, phys_avail[0]);
316 #endif
317
318         low_water = phys_avail[0];
319         high_water = phys_avail[1];
320
321         for (i = 0; i < vm_phys_nsegs; i++) {
322                 if (vm_phys_segs[i].start < low_water)
323                         low_water = vm_phys_segs[i].start;
324                 if (vm_phys_segs[i].end > high_water)
325                         high_water = vm_phys_segs[i].end;
326         }
327         for (i = 0; phys_avail[i + 1]; i += 2) {
328                 vm_paddr_t size = phys_avail[i + 1] - phys_avail[i];
329
330                 if (size > biggestsize) {
331                         biggestone = i;
332                         biggestsize = size;
333                 }
334                 if (phys_avail[i] < low_water)
335                         low_water = phys_avail[i];
336                 if (phys_avail[i + 1] > high_water)
337                         high_water = phys_avail[i + 1];
338         }
339
340         end = phys_avail[biggestone+1];
341
342         /*
343          * Initialize the page and queue locks.
344          */
345         mtx_init(&vm_page_queue_free_mtx, "vm page free queue", NULL, MTX_DEF);
346         for (i = 0; i < PA_LOCK_COUNT; i++)
347                 mtx_init(&pa_lock[i], "vm page", NULL, MTX_DEF);
348         for (i = 0; i < vm_ndomains; i++)
349                 vm_page_domain_init(&vm_dom[i]);
350
351         /*
352          * Allocate memory for use when boot strapping the kernel memory
353          * allocator.
354          */
355         new_end = end - (boot_pages * UMA_SLAB_SIZE);
356         new_end = trunc_page(new_end);
357         mapped = pmap_map(&vaddr, new_end, end,
358             VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
359         bzero((void *)mapped, end - new_end);
360         uma_startup((void *)mapped, boot_pages);
361
362 #if defined(__amd64__) || defined(__i386__) || defined(__arm__) || \
363     defined(__mips__)
364         /*
365          * Allocate a bitmap to indicate that a random physical page
366          * needs to be included in a minidump.
367          *
368          * The amd64 port needs this to indicate which direct map pages
369          * need to be dumped, via calls to dump_add_page()/dump_drop_page().
370          *
371          * However, i386 still needs this workspace internally within the
372          * minidump code.  In theory, they are not needed on i386, but are
373          * included should the sf_buf code decide to use them.
374          */
375         last_pa = 0;
376         for (i = 0; dump_avail[i + 1] != 0; i += 2)
377                 if (dump_avail[i + 1] > last_pa)
378                         last_pa = dump_avail[i + 1];
379         page_range = last_pa / PAGE_SIZE;
380         vm_page_dump_size = round_page(roundup2(page_range, NBBY) / NBBY);
381         new_end -= vm_page_dump_size;
382         vm_page_dump = (void *)(uintptr_t)pmap_map(&vaddr, new_end,
383             new_end + vm_page_dump_size, VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
384         bzero((void *)vm_page_dump, vm_page_dump_size);
385 #endif
386 #ifdef __amd64__
387         /*
388          * Request that the physical pages underlying the message buffer be
389          * included in a crash dump.  Since the message buffer is accessed
390          * through the direct map, they are not automatically included.
391          */
392         pa = DMAP_TO_PHYS((vm_offset_t)msgbufp->msg_ptr);
393         last_pa = pa + round_page(msgbufsize);
394         while (pa < last_pa) {
395                 dump_add_page(pa);
396                 pa += PAGE_SIZE;
397         }
398 #endif
399         /*
400          * Compute the number of pages of memory that will be available for
401          * use (taking into account the overhead of a page structure per
402          * page).
403          */
404         first_page = low_water / PAGE_SIZE;
405 #ifdef VM_PHYSSEG_SPARSE
406         page_range = 0;
407         for (i = 0; i < vm_phys_nsegs; i++) {
408                 page_range += atop(vm_phys_segs[i].end -
409                     vm_phys_segs[i].start);
410         }
411         for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2)
412                 page_range += atop(phys_avail[i + 1] - phys_avail[i]);
413 #elif defined(VM_PHYSSEG_DENSE)
414         page_range = high_water / PAGE_SIZE - first_page;
415 #else
416 #error "Either VM_PHYSSEG_DENSE or VM_PHYSSEG_SPARSE must be defined."
417 #endif
418         end = new_end;
419
420         /*
421          * Reserve an unmapped guard page to trap access to vm_page_array[-1].
422          */
423         vaddr += PAGE_SIZE;
424
425         /*
426          * Initialize the mem entry structures now, and put them in the free
427          * queue.
428          */
429         new_end = trunc_page(end - page_range * sizeof(struct vm_page));
430         mapped = pmap_map(&vaddr, new_end, end,
431             VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
432         vm_page_array = (vm_page_t) mapped;
433 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
434         /*
435          * Allocate memory for the reservation management system's data
436          * structures.
437          */
438         new_end = vm_reserv_startup(&vaddr, new_end, high_water);
439 #endif
440 #if defined(__amd64__) || defined(__mips__)
441         /*
442          * pmap_map on amd64 and mips can come out of the direct-map, not kvm
443          * like i386, so the pages must be tracked for a crashdump to include
444          * this data.  This includes the vm_page_array and the early UMA
445          * bootstrap pages.
446          */
447         for (pa = new_end; pa < phys_avail[biggestone + 1]; pa += PAGE_SIZE)
448                 dump_add_page(pa);
449 #endif  
450         phys_avail[biggestone + 1] = new_end;
451
452         /*
453          * Add physical memory segments corresponding to the available
454          * physical pages.
455          */
456         for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2)
457                 vm_phys_add_seg(phys_avail[i], phys_avail[i + 1]);
458
459         /*
460          * Clear all of the page structures
461          */
462         bzero((caddr_t) vm_page_array, page_range * sizeof(struct vm_page));
463         for (i = 0; i < page_range; i++)
464                 vm_page_array[i].order = VM_NFREEORDER;
465         vm_page_array_size = page_range;
466
467         /*
468          * Initialize the physical memory allocator.
469          */
470         vm_phys_init();
471
472         /*
473          * Add every available physical page that is not blacklisted to
474          * the free lists.
475          */
476         cnt.v_page_count = 0;
477         cnt.v_free_count = 0;
478         list = getenv("vm.blacklist");
479         for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2) {
480                 pa = phys_avail[i];
481                 last_pa = phys_avail[i + 1];
482                 while (pa < last_pa) {
483                         if (list != NULL &&
484                             vm_page_blacklist_lookup(list, pa))
485                                 printf("Skipping page with pa 0x%jx\n",
486                                     (uintmax_t)pa);
487                         else
488                                 vm_phys_add_page(pa);
489                         pa += PAGE_SIZE;
490                 }
491         }
492         freeenv(list);
493 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
494         /*
495          * Initialize the reservation management system.
496          */
497         vm_reserv_init();
498 #endif
499         return (vaddr);
500 }
501
502 void
503 vm_page_reference(vm_page_t m)
504 {
505
506         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
507 }
508
509 /*
510  *      vm_page_busy_downgrade:
511  *
512  *      Downgrade an exclusive busy page into a single shared busy page.
513  */
514 void
515 vm_page_busy_downgrade(vm_page_t m)
516 {
517         u_int x;
518
519         vm_page_assert_xbusied(m);
520
521         for (;;) {
522                 x = m->busy_lock;
523                 x &= VPB_BIT_WAITERS;
524                 if (atomic_cmpset_rel_int(&m->busy_lock,
525                     VPB_SINGLE_EXCLUSIVER | x, VPB_SHARERS_WORD(1) | x))
526                         break;
527         }
528 }
529
530 /*
531  *      vm_page_sbusied:
532  *
533  *      Return a positive value if the page is shared busied, 0 otherwise.
534  */
535 int
536 vm_page_sbusied(vm_page_t m)
537 {
538         u_int x;
539
540         x = m->busy_lock;
541         return ((x & VPB_BIT_SHARED) != 0 && x != VPB_UNBUSIED);
542 }
543
544 /*
545  *      vm_page_sunbusy:
546  *
547  *      Shared unbusy a page.
548  */
549 void
550 vm_page_sunbusy(vm_page_t m)
551 {
552         u_int x;
553
554         vm_page_assert_sbusied(m);
555
556         for (;;) {
557                 x = m->busy_lock;
558                 if (VPB_SHARERS(x) > 1) {
559                         if (atomic_cmpset_int(&m->busy_lock, x,
560                             x - VPB_ONE_SHARER))
561                                 break;
562                         continue;
563                 }
564                 if ((x & VPB_BIT_WAITERS) == 0) {
565                         KASSERT(x == VPB_SHARERS_WORD(1),
566                             ("vm_page_sunbusy: invalid lock state"));
567                         if (atomic_cmpset_int(&m->busy_lock,
568                             VPB_SHARERS_WORD(1), VPB_UNBUSIED))
569                                 break;
570                         continue;
571                 }
572                 KASSERT(x == (VPB_SHARERS_WORD(1) | VPB_BIT_WAITERS),
573                     ("vm_page_sunbusy: invalid lock state for waiters"));
574
575                 vm_page_lock(m);
576                 if (!atomic_cmpset_int(&m->busy_lock, x, VPB_UNBUSIED)) {
577                         vm_page_unlock(m);
578                         continue;
579                 }
580                 wakeup(m);
581                 vm_page_unlock(m);
582                 break;
583         }
584 }
585
586 /*
587  *      vm_page_busy_sleep:
588  *
589  *      Sleep and release the page lock, using the page pointer as wchan.
590  *      This is used to implement the hard-path of busying mechanism.
591  *
592  *      The given page must be locked.
593  */
594 void
595 vm_page_busy_sleep(vm_page_t m, const char *wmesg)
596 {
597         u_int x;
598
599         vm_page_lock_assert(m, MA_OWNED);
600
601         x = m->busy_lock;
602         if (x == VPB_UNBUSIED) {
603                 vm_page_unlock(m);
604                 return;
605         }
606         if ((x & VPB_BIT_WAITERS) == 0 &&
607             !atomic_cmpset_int(&m->busy_lock, x, x | VPB_BIT_WAITERS)) {
608                 vm_page_unlock(m);
609                 return;
610         }
611         msleep(m, vm_page_lockptr(m), PVM | PDROP, wmesg, 0);
612 }
613
614 /*
615  *      vm_page_trysbusy:
616  *
617  *      Try to shared busy a page.
618  *      If the operation succeeds 1 is returned otherwise 0.
619  *      The operation never sleeps.
620  */
621 int
622 vm_page_trysbusy(vm_page_t m)
623 {
624         u_int x;
625
626         for (;;) {
627                 x = m->busy_lock;
628                 if ((x & VPB_BIT_SHARED) == 0)
629                         return (0);
630                 if (atomic_cmpset_acq_int(&m->busy_lock, x, x + VPB_ONE_SHARER))
631                         return (1);
632         }
633 }
634
635 /*
636  *      vm_page_xunbusy_hard:
637  *
638  *      Called after the first try the exclusive unbusy of a page failed.
639  *      It is assumed that the waiters bit is on.
640  */
641 void
642 vm_page_xunbusy_hard(vm_page_t m)
643 {
644
645         vm_page_assert_xbusied(m);
646
647         vm_page_lock(m);
648         atomic_store_rel_int(&m->busy_lock, VPB_UNBUSIED);
649         wakeup(m);
650         vm_page_unlock(m);
651 }
652
653 /*
654  *      vm_page_flash:
655  *
656  *      Wakeup anyone waiting for the page.
657  *      The ownership bits do not change.
658  *
659  *      The given page must be locked.
660  */
661 void
662 vm_page_flash(vm_page_t m)
663 {
664         u_int x;
665
666         vm_page_lock_assert(m, MA_OWNED);
667
668         for (;;) {
669                 x = m->busy_lock;
670                 if ((x & VPB_BIT_WAITERS) == 0)
671                         return;
672                 if (atomic_cmpset_int(&m->busy_lock, x,
673                     x & (~VPB_BIT_WAITERS)))
674                         break;
675         }
676         wakeup(m);
677 }
678
679 /*
680  * Keep page from being freed by the page daemon
681  * much of the same effect as wiring, except much lower
682  * overhead and should be used only for *very* temporary
683  * holding ("wiring").
684  */
685 void
686 vm_page_hold(vm_page_t mem)
687 {
688
689         vm_page_lock_assert(mem, MA_OWNED);
690         mem->hold_count++;
691 }
692
693 void
694 vm_page_unhold(vm_page_t mem)
695 {
696
697         vm_page_lock_assert(mem, MA_OWNED);
698         KASSERT(mem->hold_count >= 1, ("vm_page_unhold: hold count < 0!!!"));
699         --mem->hold_count;
700         if (mem->hold_count == 0 && (mem->flags & PG_UNHOLDFREE) != 0)
701                 vm_page_free_toq(mem);
702 }
703
704 /*
705  *      vm_page_unhold_pages:
706  *
707  *      Unhold each of the pages that is referenced by the given array.
708  */ 
709 void
710 vm_page_unhold_pages(vm_page_t *ma, int count)
711 {
712         struct mtx *mtx, *new_mtx;
713
714         mtx = NULL;
715         for (; count != 0; count--) {
716                 /*
717                  * Avoid releasing and reacquiring the same page lock.
718                  */
719                 new_mtx = vm_page_lockptr(*ma);
720                 if (mtx != new_mtx) {
721                         if (mtx != NULL)
722                                 mtx_unlock(mtx);
723                         mtx = new_mtx;
724                         mtx_lock(mtx);
725                 }
726                 vm_page_unhold(*ma);
727                 ma++;
728         }
729         if (mtx != NULL)
730                 mtx_unlock(mtx);
731 }
732
733 vm_page_t
734 PHYS_TO_VM_PAGE(vm_paddr_t pa)
735 {
736         vm_page_t m;
737
738 #ifdef VM_PHYSSEG_SPARSE
739         m = vm_phys_paddr_to_vm_page(pa);
740         if (m == NULL)
741                 m = vm_phys_fictitious_to_vm_page(pa);
742         return (m);
743 #elif defined(VM_PHYSSEG_DENSE)
744         long pi;
745
746         pi = atop(pa);
747         if (pi >= first_page && (pi - first_page) < vm_page_array_size) {
748                 m = &vm_page_array[pi - first_page];
749                 return (m);
750         }
751         return (vm_phys_fictitious_to_vm_page(pa));
752 #else
753 #error "Either VM_PHYSSEG_DENSE or VM_PHYSSEG_SPARSE must be defined."
754 #endif
755 }
756
757 /*
758  *      vm_page_getfake:
759  *
760  *      Create a fictitious page with the specified physical address and
761  *      memory attribute.  The memory attribute is the only the machine-
762  *      dependent aspect of a fictitious page that must be initialized.
763  */
764 vm_page_t
765 vm_page_getfake(vm_paddr_t paddr, vm_memattr_t memattr)
766 {
767         vm_page_t m;
768
769         m = uma_zalloc(fakepg_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
770         vm_page_initfake(m, paddr, memattr);
771         return (m);
772 }
773
774 void
775 vm_page_initfake(vm_page_t m, vm_paddr_t paddr, vm_memattr_t memattr)
776 {
777
778         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0) {
779                 /*
780                  * The page's memattr might have changed since the
781                  * previous initialization.  Update the pmap to the
782                  * new memattr.
783                  */
784                 goto memattr;
785         }
786         m->phys_addr = paddr;
787         m->queue = PQ_NONE;
788         /* Fictitious pages don't use "segind". */
789         m->flags = PG_FICTITIOUS;
790         /* Fictitious pages don't use "order" or "pool". */
791         m->oflags = VPO_UNMANAGED;
792         m->busy_lock = VPB_SINGLE_EXCLUSIVER;
793         m->wire_count = 1;
794         pmap_page_init(m);
795 memattr:
796         pmap_page_set_memattr(m, memattr);
797 }
798
799 /*
800  *      vm_page_putfake:
801  *
802  *      Release a fictitious page.
803  */
804 void
805 vm_page_putfake(vm_page_t m)
806 {
807
808         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0, ("managed %p", m));
809         KASSERT((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0,
810             ("vm_page_putfake: bad page %p", m));
811         uma_zfree(fakepg_zone, m);
812 }
813
814 /*
815  *      vm_page_updatefake:
816  *
817  *      Update the given fictitious page to the specified physical address and
818  *      memory attribute.
819  */
820 void
821 vm_page_updatefake(vm_page_t m, vm_paddr_t paddr, vm_memattr_t memattr)
822 {
823
824         KASSERT((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0,
825             ("vm_page_updatefake: bad page %p", m));
826         m->phys_addr = paddr;
827         pmap_page_set_memattr(m, memattr);
828 }
829
830 /*
831  *      vm_page_free:
832  *
833  *      Free a page.
834  */
835 void
836 vm_page_free(vm_page_t m)
837 {
838
839         m->flags &= ~PG_ZERO;
840         vm_page_free_toq(m);
841 }
842
843 /*
844  *      vm_page_free_zero:
845  *
846  *      Free a page to the zerod-pages queue
847  */
848 void
849 vm_page_free_zero(vm_page_t m)
850 {
851
852         m->flags |= PG_ZERO;
853         vm_page_free_toq(m);
854 }
855
856 /*
857  * Unbusy and handle the page queueing for a page from the VOP_GETPAGES()
858  * array which is not the request page.
859  */
860 void
861 vm_page_readahead_finish(vm_page_t m)
862 {
863
864         if (m->valid != 0) {
865                 /*
866                  * Since the page is not the requested page, whether
867                  * it should be activated or deactivated is not
868                  * obvious.  Empirical results have shown that
869                  * deactivating the page is usually the best choice,
870                  * unless the page is wanted by another thread.
871                  */
872                 vm_page_lock(m);
873                 if ((m->busy_lock & VPB_BIT_WAITERS) != 0)
874                         vm_page_activate(m);
875                 else
876                         vm_page_deactivate(m);
877                 vm_page_unlock(m);
878                 vm_page_xunbusy(m);
879         } else {
880                 /*
881                  * Free the completely invalid page.  Such page state
882                  * occurs due to the short read operation which did
883                  * not covered our page at all, or in case when a read
884                  * error happens.
885                  */
886                 vm_page_lock(m);
887                 vm_page_free(m);
888                 vm_page_unlock(m);
889         }
890 }
891
892 /*
893  *      vm_page_sleep_if_busy:
894  *
895  *      Sleep and release the page queues lock if the page is busied.
896  *      Returns TRUE if the thread slept.
897  *
898  *      The given page must be unlocked and object containing it must
899  *      be locked.
900  */
901 int
902 vm_page_sleep_if_busy(vm_page_t m, const char *msg)
903 {
904         vm_object_t obj;
905
906         vm_page_lock_assert(m, MA_NOTOWNED);
907         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
908
909         if (vm_page_busied(m)) {
910                 /*
911                  * The page-specific object must be cached because page
912                  * identity can change during the sleep, causing the
913                  * re-lock of a different object.
914                  * It is assumed that a reference to the object is already
915                  * held by the callers.
916                  */
917                 obj = m->object;
918                 vm_page_lock(m);
919                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
920                 vm_page_busy_sleep(m, msg);
921                 VM_OBJECT_WLOCK(obj);
922                 return (TRUE);
923         }
924         return (FALSE);
925 }
926
927 /*
928  *      vm_page_dirty_KBI:              [ internal use only ]
929  *
930  *      Set all bits in the page's dirty field.
931  *
932  *      The object containing the specified page must be locked if the
933  *      call is made from the machine-independent layer.
934  *
935  *      See vm_page_clear_dirty_mask().
936  *
937  *      This function should only be called by vm_page_dirty().
938  */
939 void
940 vm_page_dirty_KBI(vm_page_t m)
941 {
942
943         /* These assertions refer to this operation by its public name. */
944         KASSERT((m->flags & PG_CACHED) == 0,
945             ("vm_page_dirty: page in cache!"));
946         KASSERT(!VM_PAGE_IS_FREE(m),
947             ("vm_page_dirty: page is free!"));
948         KASSERT(m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL,
949             ("vm_page_dirty: page is invalid!"));
950         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
951 }
952
953 /*
954  *      vm_page_insert:         [ internal use only ]
955  *
956  *      Inserts the given mem entry into the object and object list.
957  *
958  *      The object must be locked.
959  */
960 int
961 vm_page_insert(vm_page_t m, vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
962 {
963         vm_page_t mpred;
964
965         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
966         mpred = vm_radix_lookup_le(&object->rtree, pindex);
967         return (vm_page_insert_after(m, object, pindex, mpred));
968 }
969
970 /*
971  *      vm_page_insert_after:
972  *
973  *      Inserts the page "m" into the specified object at offset "pindex".
974  *
975  *      The page "mpred" must immediately precede the offset "pindex" within
976  *      the specified object.
977  *
978  *      The object must be locked.
979  */
980 static int
981 vm_page_insert_after(vm_page_t m, vm_object_t object, vm_pindex_t pindex,
982     vm_page_t mpred)
983 {
984         vm_pindex_t sidx;
985         vm_object_t sobj;
986         vm_page_t msucc;
987
988         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
989         KASSERT(m->object == NULL,
990             ("vm_page_insert_after: page already inserted"));
991         if (mpred != NULL) {
992                 KASSERT(mpred->object == object,
993                     ("vm_page_insert_after: object doesn't contain mpred"));
994                 KASSERT(mpred->pindex < pindex,
995                     ("vm_page_insert_after: mpred doesn't precede pindex"));
996                 msucc = TAILQ_NEXT(mpred, listq);
997         } else
998                 msucc = TAILQ_FIRST(&object->memq);
999         if (msucc != NULL)
1000                 KASSERT(msucc->pindex > pindex,
1001                     ("vm_page_insert_after: msucc doesn't succeed pindex"));
1002
1003         /*
1004          * Record the object/offset pair in this page
1005          */
1006         sobj = m->object;
1007         sidx = m->pindex;
1008         m->object = object;
1009         m->pindex = pindex;
1010
1011         /*
1012          * Now link into the object's ordered list of backed pages.
1013          */
1014         if (vm_radix_insert(&object->rtree, m)) {
1015                 m->object = sobj;
1016                 m->pindex = sidx;
1017                 return (1);
1018         }
1019         vm_page_insert_radixdone(m, object, mpred);
1020         return (0);
1021 }
1022
1023 /*
1024  *      vm_page_insert_radixdone:
1025  *
1026  *      Complete page "m" insertion into the specified object after the
1027  *      radix trie hooking.
1028  *
1029  *      The page "mpred" must precede the offset "m->pindex" within the
1030  *      specified object.
1031  *
1032  *      The object must be locked.
1033  */
1034 static void
1035 vm_page_insert_radixdone(vm_page_t m, vm_object_t object, vm_page_t mpred)
1036 {
1037
1038         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1039         KASSERT(object != NULL && m->object == object,
1040             ("vm_page_insert_radixdone: page %p has inconsistent object", m));
1041         if (mpred != NULL) {
1042                 KASSERT(mpred->object == object,
1043                     ("vm_page_insert_after: object doesn't contain mpred"));
1044                 KASSERT(mpred->pindex < m->pindex,
1045                     ("vm_page_insert_after: mpred doesn't precede pindex"));
1046         }
1047
1048         if (mpred != NULL)
1049                 TAILQ_INSERT_AFTER(&object->memq, mpred, m, listq);
1050         else
1051                 TAILQ_INSERT_HEAD(&object->memq, m, listq);
1052
1053         /*
1054          * Show that the object has one more resident page.
1055          */
1056         object->resident_page_count++;
1057
1058         /*
1059          * Hold the vnode until the last page is released.
1060          */
1061         if (object->resident_page_count == 1 && object->type == OBJT_VNODE)
1062                 vhold(object->handle);
1063
1064         /*
1065          * Since we are inserting a new and possibly dirty page,
1066          * update the object's OBJ_MIGHTBEDIRTY flag.
1067          */
1068         if (pmap_page_is_write_mapped(m))
1069                 vm_object_set_writeable_dirty(object);
1070 }
1071
1072 /*
1073  *      vm_page_remove:
1074  *
1075  *      Removes the given mem entry from the object/offset-page
1076  *      table and the object page list, but do not invalidate/terminate
1077  *      the backing store.
1078  *
1079  *      The object must be locked.  The page must be locked if it is managed.
1080  */
1081 void
1082 vm_page_remove(vm_page_t m)
1083 {
1084         vm_object_t object;
1085         boolean_t lockacq;
1086
1087         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
1088                 vm_page_lock_assert(m, MA_OWNED);
1089         if ((object = m->object) == NULL)
1090                 return;
1091         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1092         if (vm_page_xbusied(m)) {
1093                 lockacq = FALSE;
1094                 if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0 &&
1095                     !mtx_owned(vm_page_lockptr(m))) {
1096                         lockacq = TRUE;
1097                         vm_page_lock(m);
1098                 }
1099                 vm_page_flash(m);
1100                 atomic_store_rel_int(&m->busy_lock, VPB_UNBUSIED);
1101                 if (lockacq)
1102                         vm_page_unlock(m);
1103         }
1104
1105         /*
1106          * Now remove from the object's list of backed pages.
1107          */
1108         vm_radix_remove(&object->rtree, m->pindex);
1109         TAILQ_REMOVE(&object->memq, m, listq);
1110
1111         /*
1112          * And show that the object has one fewer resident page.
1113          */
1114         object->resident_page_count--;
1115
1116         /*
1117          * The vnode may now be recycled.
1118          */
1119         if (object->resident_page_count == 0 && object->type == OBJT_VNODE)
1120                 vdrop(object->handle);
1121
1122         m->object = NULL;
1123 }
1124
1125 /*
1126  *      vm_page_lookup:
1127  *
1128  *      Returns the page associated with the object/offset
1129  *      pair specified; if none is found, NULL is returned.
1130  *
1131  *      The object must be locked.
1132  */
1133 vm_page_t
1134 vm_page_lookup(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1135 {
1136
1137         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
1138         return (vm_radix_lookup(&object->rtree, pindex));
1139 }
1140
1141 /*
1142  *      vm_page_find_least:
1143  *
1144  *      Returns the page associated with the object with least pindex
1145  *      greater than or equal to the parameter pindex, or NULL.
1146  *
1147  *      The object must be locked.
1148  */
1149 vm_page_t
1150 vm_page_find_least(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1151 {
1152         vm_page_t m;
1153
1154         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(object);
1155         if ((m = TAILQ_FIRST(&object->memq)) != NULL && m->pindex < pindex)
1156                 m = vm_radix_lookup_ge(&object->rtree, pindex);
1157         return (m);
1158 }
1159
1160 /*
1161  * Returns the given page's successor (by pindex) within the object if it is
1162  * resident; if none is found, NULL is returned.
1163  *
1164  * The object must be locked.
1165  */
1166 vm_page_t
1167 vm_page_next(vm_page_t m)
1168 {
1169         vm_page_t next;
1170
1171         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
1172         if ((next = TAILQ_NEXT(m, listq)) != NULL &&
1173             next->pindex != m->pindex + 1)
1174                 next = NULL;
1175         return (next);
1176 }
1177
1178 /*
1179  * Returns the given page's predecessor (by pindex) within the object if it is
1180  * resident; if none is found, NULL is returned.
1181  *
1182  * The object must be locked.
1183  */
1184 vm_page_t
1185 vm_page_prev(vm_page_t m)
1186 {
1187         vm_page_t prev;
1188
1189         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
1190         if ((prev = TAILQ_PREV(m, pglist, listq)) != NULL &&
1191             prev->pindex != m->pindex - 1)
1192                 prev = NULL;
1193         return (prev);
1194 }
1195
1196 /*
1197  * Uses the page mnew as a replacement for an existing page at index
1198  * pindex which must be already present in the object.
1199  *
1200  * The existing page must not be on a paging queue.
1201  */
1202 vm_page_t
1203 vm_page_replace(vm_page_t mnew, vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1204 {
1205         vm_page_t mold, mpred;
1206
1207         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1208
1209         /*
1210          * This function mostly follows vm_page_insert() and
1211          * vm_page_remove() without the radix, object count and vnode
1212          * dance.  Double check such functions for more comments.
1213          */
1214         mpred = vm_radix_lookup(&object->rtree, pindex);
1215         KASSERT(mpred != NULL,
1216             ("vm_page_replace: replacing page not present with pindex"));
1217         mpred = TAILQ_PREV(mpred, respgs, listq);
1218         if (mpred != NULL)
1219                 KASSERT(mpred->pindex < pindex,
1220                     ("vm_page_insert_after: mpred doesn't precede pindex"));
1221
1222         mnew->object = object;
1223         mnew->pindex = pindex;
1224         mold = vm_radix_replace(&object->rtree, mnew);
1225         KASSERT(mold->queue == PQ_NONE,
1226             ("vm_page_replace: mold is on a paging queue"));
1227
1228         /* Detach the old page from the resident tailq. */
1229         TAILQ_REMOVE(&object->memq, mold, listq);
1230
1231         mold->object = NULL;
1232         vm_page_xunbusy(mold);
1233
1234         /* Insert the new page in the resident tailq. */
1235         if (mpred != NULL)
1236                 TAILQ_INSERT_AFTER(&object->memq, mpred, mnew, listq);
1237         else
1238                 TAILQ_INSERT_HEAD(&object->memq, mnew, listq);
1239         if (pmap_page_is_write_mapped(mnew))
1240                 vm_object_set_writeable_dirty(object);
1241         return (mold);
1242 }
1243
1244 /*
1245  *      vm_page_rename:
1246  *
1247  *      Move the given memory entry from its
1248  *      current object to the specified target object/offset.
1249  *
1250  *      Note: swap associated with the page must be invalidated by the move.  We
1251  *            have to do this for several reasons:  (1) we aren't freeing the
1252  *            page, (2) we are dirtying the page, (3) the VM system is probably
1253  *            moving the page from object A to B, and will then later move
1254  *            the backing store from A to B and we can't have a conflict.
1255  *
1256  *      Note: we *always* dirty the page.  It is necessary both for the
1257  *            fact that we moved it, and because we may be invalidating
1258  *            swap.  If the page is on the cache, we have to deactivate it
1259  *            or vm_page_dirty() will panic.  Dirty pages are not allowed
1260  *            on the cache.
1261  *
1262  *      The objects must be locked.
1263  */
1264 int
1265 vm_page_rename(vm_page_t m, vm_object_t new_object, vm_pindex_t new_pindex)
1266 {
1267         vm_page_t mpred;
1268         vm_pindex_t opidx;
1269
1270         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(new_object);
1271
1272         mpred = vm_radix_lookup_le(&new_object->rtree, new_pindex);
1273         KASSERT(mpred == NULL || mpred->pindex != new_pindex,
1274             ("vm_page_rename: pindex already renamed"));
1275
1276         /*
1277          * Create a custom version of vm_page_insert() which does not depend
1278          * by m_prev and can cheat on the implementation aspects of the
1279          * function.
1280          */
1281         opidx = m->pindex;
1282         m->pindex = new_pindex;
1283         if (vm_radix_insert(&new_object->rtree, m)) {
1284                 m->pindex = opidx;
1285                 return (1);
1286         }
1287
1288         /*
1289          * The operation cannot fail anymore.  The removal must happen before
1290          * the listq iterator is tainted.
1291          */
1292         m->pindex = opidx;
1293         vm_page_lock(m);
1294         vm_page_remove(m);
1295
1296         /* Return back to the new pindex to complete vm_page_insert(). */
1297         m->pindex = new_pindex;
1298         m->object = new_object;
1299         vm_page_unlock(m);
1300         vm_page_insert_radixdone(m, new_object, mpred);
1301         vm_page_dirty(m);
1302         return (0);
1303 }
1304
1305 /*
1306  *      Convert all of the given object's cached pages that have a
1307  *      pindex within the given range into free pages.  If the value
1308  *      zero is given for "end", then the range's upper bound is
1309  *      infinity.  If the given object is backed by a vnode and it
1310  *      transitions from having one or more cached pages to none, the
1311  *      vnode's hold count is reduced. 
1312  */
1313 void
1314 vm_page_cache_free(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_pindex_t end)
1315 {
1316         vm_page_t m;
1317         boolean_t empty;
1318
1319         mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
1320         if (__predict_false(vm_radix_is_empty(&object->cache))) {
1321                 mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1322                 return;
1323         }
1324         while ((m = vm_radix_lookup_ge(&object->cache, start)) != NULL) {
1325                 if (end != 0 && m->pindex >= end)
1326                         break;
1327                 vm_radix_remove(&object->cache, m->pindex);
1328                 vm_page_cache_turn_free(m);
1329         }
1330         empty = vm_radix_is_empty(&object->cache);
1331         mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1332         if (object->type == OBJT_VNODE && empty)
1333                 vdrop(object->handle);
1334 }
1335
1336 /*
1337  *      Returns the cached page that is associated with the given
1338  *      object and offset.  If, however, none exists, returns NULL.
1339  *
1340  *      The free page queue must be locked.
1341  */
1342 static inline vm_page_t
1343 vm_page_cache_lookup(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1344 {
1345
1346         mtx_assert(&vm_page_queue_free_mtx, MA_OWNED);
1347         return (vm_radix_lookup(&object->cache, pindex));
1348 }
1349
1350 /*
1351  *      Remove the given cached page from its containing object's
1352  *      collection of cached pages.
1353  *
1354  *      The free page queue must be locked.
1355  */
1356 static void
1357 vm_page_cache_remove(vm_page_t m)
1358 {
1359
1360         mtx_assert(&vm_page_queue_free_mtx, MA_OWNED);
1361         KASSERT((m->flags & PG_CACHED) != 0,
1362             ("vm_page_cache_remove: page %p is not cached", m));
1363         vm_radix_remove(&m->object->cache, m->pindex);
1364         m->object = NULL;
1365         cnt.v_cache_count--;
1366 }
1367
1368 /*
1369  *      Transfer all of the cached pages with offset greater than or
1370  *      equal to 'offidxstart' from the original object's cache to the
1371  *      new object's cache.  However, any cached pages with offset
1372  *      greater than or equal to the new object's size are kept in the
1373  *      original object.  Initially, the new object's cache must be
1374  *      empty.  Offset 'offidxstart' in the original object must
1375  *      correspond to offset zero in the new object.
1376  *
1377  *      The new object must be locked.
1378  */
1379 void
1380 vm_page_cache_transfer(vm_object_t orig_object, vm_pindex_t offidxstart,
1381     vm_object_t new_object)
1382 {
1383         vm_page_t m;
1384
1385         /*
1386          * Insertion into an object's collection of cached pages
1387          * requires the object to be locked.  In contrast, removal does
1388          * not.
1389          */
1390         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(new_object);
1391         KASSERT(vm_radix_is_empty(&new_object->cache),
1392             ("vm_page_cache_transfer: object %p has cached pages",
1393             new_object));
1394         mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
1395         while ((m = vm_radix_lookup_ge(&orig_object->cache,
1396             offidxstart)) != NULL) {
1397                 /*
1398                  * Transfer all of the pages with offset greater than or
1399                  * equal to 'offidxstart' from the original object's
1400                  * cache to the new object's cache.
1401                  */
1402                 if ((m->pindex - offidxstart) >= new_object->size)
1403                         break;
1404                 vm_radix_remove(&orig_object->cache, m->pindex);
1405                 /* Update the page's object and offset. */
1406                 m->object = new_object;
1407                 m->pindex -= offidxstart;
1408                 if (vm_radix_insert(&new_object->cache, m))
1409                         vm_page_cache_turn_free(m);
1410         }
1411         mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1412 }
1413
1414 /*
1415  *      Returns TRUE if a cached page is associated with the given object and
1416  *      offset, and FALSE otherwise.
1417  *
1418  *      The object must be locked.
1419  */
1420 boolean_t
1421 vm_page_is_cached(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1422 {
1423         vm_page_t m;
1424
1425         /*
1426          * Insertion into an object's collection of cached pages requires the
1427          * object to be locked.  Therefore, if the object is locked and the
1428          * object's collection is empty, there is no need to acquire the free
1429          * page queues lock in order to prove that the specified page doesn't
1430          * exist.
1431          */
1432         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1433         if (__predict_true(vm_object_cache_is_empty(object)))
1434                 return (FALSE);
1435         mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
1436         m = vm_page_cache_lookup(object, pindex);
1437         mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1438         return (m != NULL);
1439 }
1440
1441 /*
1442  *      vm_page_alloc:
1443  *
1444  *      Allocate and return a page that is associated with the specified
1445  *      object and offset pair.  By default, this page is exclusive busied.
1446  *
1447  *      The caller must always specify an allocation class.
1448  *
1449  *      allocation classes:
1450  *      VM_ALLOC_NORMAL         normal process request
1451  *      VM_ALLOC_SYSTEM         system *really* needs a page
1452  *      VM_ALLOC_INTERRUPT      interrupt time request
1453  *
1454  *      optional allocation flags:
1455  *      VM_ALLOC_COUNT(number)  the number of additional pages that the caller
1456  *                              intends to allocate
1457  *      VM_ALLOC_IFCACHED       return page only if it is cached
1458  *      VM_ALLOC_IFNOTCACHED    return NULL, do not reactivate if the page
1459  *                              is cached
1460  *      VM_ALLOC_NOBUSY         do not exclusive busy the page
1461  *      VM_ALLOC_NODUMP         do not include the page in a kernel core dump
1462  *      VM_ALLOC_NOOBJ          page is not associated with an object and
1463  *                              should not be exclusive busy 
1464  *      VM_ALLOC_SBUSY          shared busy the allocated page
1465  *      VM_ALLOC_WIRED          wire the allocated page
1466  *      VM_ALLOC_ZERO           prefer a zeroed page
1467  *
1468  *      This routine may not sleep.
1469  */
1470 vm_page_t
1471 vm_page_alloc(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int req)
1472 {
1473         struct vnode *vp = NULL;
1474         vm_object_t m_object;
1475         vm_page_t m, mpred;
1476         int flags, req_class;
1477
1478         mpred = 0;      /* XXX: pacify gcc */
1479         KASSERT((object != NULL) == ((req & VM_ALLOC_NOOBJ) == 0) &&
1480             (object != NULL || (req & VM_ALLOC_SBUSY) == 0) &&
1481             ((req & (VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_SBUSY)) !=
1482             (VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_SBUSY)),
1483             ("vm_page_alloc: inconsistent object(%p)/req(%x)", (void *)object,
1484             req));
1485         if (object != NULL)
1486                 VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1487
1488         req_class = req & VM_ALLOC_CLASS_MASK;
1489
1490         /*
1491          * The page daemon is allowed to dig deeper into the free page list.
1492          */
1493         if (curproc == pageproc && req_class != VM_ALLOC_INTERRUPT)
1494                 req_class = VM_ALLOC_SYSTEM;
1495
1496         if (object != NULL) {
1497                 mpred = vm_radix_lookup_le(&object->rtree, pindex);
1498                 KASSERT(mpred == NULL || mpred->pindex != pindex,
1499                    ("vm_page_alloc: pindex already allocated"));
1500         }
1501
1502         /*
1503          * The page allocation request can came from consumers which already
1504          * hold the free page queue mutex, like vm_page_insert() in
1505          * vm_page_cache().
1506          */
1507         mtx_lock_flags(&vm_page_queue_free_mtx, MTX_RECURSE);
1508         if (cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count > cnt.v_free_reserved ||
1509             (req_class == VM_ALLOC_SYSTEM &&
1510             cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count > cnt.v_interrupt_free_min) ||
1511             (req_class == VM_ALLOC_INTERRUPT &&
1512             cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count > 0)) {
1513                 /*
1514                  * Allocate from the free queue if the number of free pages
1515                  * exceeds the minimum for the request class.
1516                  */
1517                 if (object != NULL &&
1518                     (m = vm_page_cache_lookup(object, pindex)) != NULL) {
1519                         if ((req & VM_ALLOC_IFNOTCACHED) != 0) {
1520                                 mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1521                                 return (NULL);
1522                         }
1523                         if (vm_phys_unfree_page(m))
1524                                 vm_phys_set_pool(VM_FREEPOOL_DEFAULT, m, 0);
1525 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1526                         else if (!vm_reserv_reactivate_page(m))
1527 #else
1528                         else
1529 #endif
1530                                 panic("vm_page_alloc: cache page %p is missing"
1531                                     " from the free queue", m);
1532                 } else if ((req & VM_ALLOC_IFCACHED) != 0) {
1533                         mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1534                         return (NULL);
1535 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1536                 } else if (object == NULL || (object->flags & (OBJ_COLORED |
1537                     OBJ_FICTITIOUS)) != OBJ_COLORED || (m =
1538                     vm_reserv_alloc_page(object, pindex, mpred)) == NULL) {
1539 #else
1540                 } else {
1541 #endif
1542                         m = vm_phys_alloc_pages(object != NULL ?
1543                             VM_FREEPOOL_DEFAULT : VM_FREEPOOL_DIRECT, 0);
1544 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1545                         if (m == NULL && vm_reserv_reclaim_inactive()) {
1546                                 m = vm_phys_alloc_pages(object != NULL ?
1547                                     VM_FREEPOOL_DEFAULT : VM_FREEPOOL_DIRECT,
1548                                     0);
1549                         }
1550 #endif
1551                 }
1552         } else {
1553                 /*
1554                  * Not allocatable, give up.
1555                  */
1556                 mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1557                 atomic_add_int(&vm_pageout_deficit,
1558                     max((u_int)req >> VM_ALLOC_COUNT_SHIFT, 1));
1559                 pagedaemon_wakeup();
1560                 return (NULL);
1561         }
1562
1563         /*
1564          *  At this point we had better have found a good page.
1565          */
1566         KASSERT(m != NULL, ("vm_page_alloc: missing page"));
1567         KASSERT(m->queue == PQ_NONE,
1568             ("vm_page_alloc: page %p has unexpected queue %d", m, m->queue));
1569         KASSERT(m->wire_count == 0, ("vm_page_alloc: page %p is wired", m));
1570         KASSERT(m->hold_count == 0, ("vm_page_alloc: page %p is held", m));
1571         KASSERT(!vm_page_sbusied(m), 
1572             ("vm_page_alloc: page %p is busy", m));
1573         KASSERT(m->dirty == 0, ("vm_page_alloc: page %p is dirty", m));
1574         KASSERT(pmap_page_get_memattr(m) == VM_MEMATTR_DEFAULT,
1575             ("vm_page_alloc: page %p has unexpected memattr %d", m,
1576             pmap_page_get_memattr(m)));
1577         if ((m->flags & PG_CACHED) != 0) {
1578                 KASSERT((m->flags & PG_ZERO) == 0,
1579                     ("vm_page_alloc: cached page %p is PG_ZERO", m));
1580                 KASSERT(m->valid != 0,
1581                     ("vm_page_alloc: cached page %p is invalid", m));
1582                 if (m->object == object && m->pindex == pindex)
1583                         cnt.v_reactivated++;
1584                 else
1585                         m->valid = 0;
1586                 m_object = m->object;
1587                 vm_page_cache_remove(m);
1588                 if (m_object->type == OBJT_VNODE &&
1589                     vm_object_cache_is_empty(m_object))
1590                         vp = m_object->handle;
1591         } else {
1592                 KASSERT(VM_PAGE_IS_FREE(m),
1593                     ("vm_page_alloc: page %p is not free", m));
1594                 KASSERT(m->valid == 0,
1595                     ("vm_page_alloc: free page %p is valid", m));
1596                 vm_phys_freecnt_adj(m, -1);
1597         }
1598
1599         /*
1600          * Only the PG_ZERO flag is inherited.  The PG_CACHED or PG_FREE flag
1601          * must be cleared before the free page queues lock is released.
1602          */
1603         flags = 0;
1604         if (m->flags & PG_ZERO) {
1605                 vm_page_zero_count--;
1606                 if (req & VM_ALLOC_ZERO)
1607                         flags = PG_ZERO;
1608         }
1609         if (req & VM_ALLOC_NODUMP)
1610                 flags |= PG_NODUMP;
1611         m->flags = flags;
1612         mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1613         m->aflags = 0;
1614         m->oflags = object == NULL || (object->flags & OBJ_UNMANAGED) != 0 ?
1615             VPO_UNMANAGED : 0;
1616         m->busy_lock = VPB_UNBUSIED;
1617         if ((req & (VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_SBUSY)) == 0)
1618                 m->busy_lock = VPB_SINGLE_EXCLUSIVER;
1619         if ((req & VM_ALLOC_SBUSY) != 0)
1620                 m->busy_lock = VPB_SHARERS_WORD(1);
1621         if (req & VM_ALLOC_WIRED) {
1622                 /*
1623                  * The page lock is not required for wiring a page until that
1624                  * page is inserted into the object.
1625                  */
1626                 atomic_add_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1627                 m->wire_count = 1;
1628         }
1629         m->act_count = 0;
1630
1631         if (object != NULL) {
1632                 if (vm_page_insert_after(m, object, pindex, mpred)) {
1633                         /* See the comment below about hold count. */
1634                         if (vp != NULL)
1635                                 vdrop(vp);
1636                         pagedaemon_wakeup();
1637                         if (req & VM_ALLOC_WIRED) {
1638                                 atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1639                                 m->wire_count = 0;
1640                         }
1641                         m->object = NULL;
1642                         m->oflags = VPO_UNMANAGED;
1643                         vm_page_free(m);
1644                         return (NULL);
1645                 }
1646
1647                 /* Ignore device objects; the pager sets "memattr" for them. */
1648                 if (object->memattr != VM_MEMATTR_DEFAULT &&
1649                     (object->flags & OBJ_FICTITIOUS) == 0)
1650                         pmap_page_set_memattr(m, object->memattr);
1651         } else
1652                 m->pindex = pindex;
1653
1654         /*
1655          * The following call to vdrop() must come after the above call
1656          * to vm_page_insert() in case both affect the same object and
1657          * vnode.  Otherwise, the affected vnode's hold count could
1658          * temporarily become zero.
1659          */
1660         if (vp != NULL)
1661                 vdrop(vp);
1662
1663         /*
1664          * Don't wakeup too often - wakeup the pageout daemon when
1665          * we would be nearly out of memory.
1666          */
1667         if (vm_paging_needed())
1668                 pagedaemon_wakeup();
1669
1670         return (m);
1671 }
1672
1673 static void
1674 vm_page_alloc_contig_vdrop(struct spglist *lst)
1675 {
1676
1677         while (!SLIST_EMPTY(lst)) {
1678                 vdrop((struct vnode *)SLIST_FIRST(lst)-> plinks.s.pv);
1679                 SLIST_REMOVE_HEAD(lst, plinks.s.ss);
1680         }
1681 }
1682
1683 /*
1684  *      vm_page_alloc_contig:
1685  *
1686  *      Allocate a contiguous set of physical pages of the given size "npages"
1687  *      from the free lists.  All of the physical pages must be at or above
1688  *      the given physical address "low" and below the given physical address
1689  *      "high".  The given value "alignment" determines the alignment of the
1690  *      first physical page in the set.  If the given value "boundary" is
1691  *      non-zero, then the set of physical pages cannot cross any physical
1692  *      address boundary that is a multiple of that value.  Both "alignment"
1693  *      and "boundary" must be a power of two.
1694  *
1695  *      If the specified memory attribute, "memattr", is VM_MEMATTR_DEFAULT,
1696  *      then the memory attribute setting for the physical pages is configured
1697  *      to the object's memory attribute setting.  Otherwise, the memory
1698  *      attribute setting for the physical pages is configured to "memattr",
1699  *      overriding the object's memory attribute setting.  However, if the
1700  *      object's memory attribute setting is not VM_MEMATTR_DEFAULT, then the
1701  *      memory attribute setting for the physical pages cannot be configured
1702  *      to VM_MEMATTR_DEFAULT.
1703  *
1704  *      The caller must always specify an allocation class.
1705  *
1706  *      allocation classes:
1707  *      VM_ALLOC_NORMAL         normal process request
1708  *      VM_ALLOC_SYSTEM         system *really* needs a page
1709  *      VM_ALLOC_INTERRUPT      interrupt time request
1710  *
1711  *      optional allocation flags:
1712  *      VM_ALLOC_NOBUSY         do not exclusive busy the page
1713  *      VM_ALLOC_NOOBJ          page is not associated with an object and
1714  *                              should not be exclusive busy 
1715  *      VM_ALLOC_SBUSY          shared busy the allocated page
1716  *      VM_ALLOC_WIRED          wire the allocated page
1717  *      VM_ALLOC_ZERO           prefer a zeroed page
1718  *
1719  *      This routine may not sleep.
1720  */
1721 vm_page_t
1722 vm_page_alloc_contig(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int req,
1723     u_long npages, vm_paddr_t low, vm_paddr_t high, u_long alignment,
1724     vm_paddr_t boundary, vm_memattr_t memattr)
1725 {
1726         struct vnode *drop;
1727         struct spglist deferred_vdrop_list;
1728         vm_page_t m, m_tmp, m_ret;
1729         u_int flags, oflags;
1730         int req_class;
1731
1732         KASSERT((object != NULL) == ((req & VM_ALLOC_NOOBJ) == 0) &&
1733             (object != NULL || (req & VM_ALLOC_SBUSY) == 0) &&
1734             ((req & (VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_SBUSY)) !=
1735             (VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_SBUSY)),
1736             ("vm_page_alloc: inconsistent object(%p)/req(%x)", (void *)object,
1737             req));
1738         if (object != NULL) {
1739                 VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
1740                 KASSERT(object->type == OBJT_PHYS,
1741                     ("vm_page_alloc_contig: object %p isn't OBJT_PHYS",
1742                     object));
1743         }
1744         KASSERT(npages > 0, ("vm_page_alloc_contig: npages is zero"));
1745         req_class = req & VM_ALLOC_CLASS_MASK;
1746
1747         /*
1748          * The page daemon is allowed to dig deeper into the free page list.
1749          */
1750         if (curproc == pageproc && req_class != VM_ALLOC_INTERRUPT)
1751                 req_class = VM_ALLOC_SYSTEM;
1752
1753         SLIST_INIT(&deferred_vdrop_list);
1754         mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
1755         if (cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count >= npages +
1756             cnt.v_free_reserved || (req_class == VM_ALLOC_SYSTEM &&
1757             cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count >= npages +
1758             cnt.v_interrupt_free_min) || (req_class == VM_ALLOC_INTERRUPT &&
1759             cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count >= npages)) {
1760 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1761 retry:
1762                 if (object == NULL || (object->flags & OBJ_COLORED) == 0 ||
1763                     (m_ret = vm_reserv_alloc_contig(object, pindex, npages,
1764                     low, high, alignment, boundary)) == NULL)
1765 #endif
1766                         m_ret = vm_phys_alloc_contig(npages, low, high,
1767                             alignment, boundary);
1768         } else {
1769                 mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1770                 atomic_add_int(&vm_pageout_deficit, npages);
1771                 pagedaemon_wakeup();
1772                 return (NULL);
1773         }
1774         if (m_ret != NULL)
1775                 for (m = m_ret; m < &m_ret[npages]; m++) {
1776                         drop = vm_page_alloc_init(m);
1777                         if (drop != NULL) {
1778                                 /*
1779                                  * Enqueue the vnode for deferred vdrop().
1780                                  */
1781                                 m->plinks.s.pv = drop;
1782                                 SLIST_INSERT_HEAD(&deferred_vdrop_list, m,
1783                                     plinks.s.ss);
1784                         }
1785                 }
1786         else {
1787 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1788                 if (vm_reserv_reclaim_contig(npages, low, high, alignment,
1789                     boundary))
1790                         goto retry;
1791 #endif
1792         }
1793         mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1794         if (m_ret == NULL)
1795                 return (NULL);
1796
1797         /*
1798          * Initialize the pages.  Only the PG_ZERO flag is inherited.
1799          */
1800         flags = 0;
1801         if ((req & VM_ALLOC_ZERO) != 0)
1802                 flags = PG_ZERO;
1803         if ((req & VM_ALLOC_NODUMP) != 0)
1804                 flags |= PG_NODUMP;
1805         if ((req & VM_ALLOC_WIRED) != 0)
1806                 atomic_add_int(&cnt.v_wire_count, npages);
1807         oflags = VPO_UNMANAGED;
1808         if (object != NULL) {
1809                 if (object->memattr != VM_MEMATTR_DEFAULT &&
1810                     memattr == VM_MEMATTR_DEFAULT)
1811                         memattr = object->memattr;
1812         }
1813         for (m = m_ret; m < &m_ret[npages]; m++) {
1814                 m->aflags = 0;
1815                 m->flags = (m->flags | PG_NODUMP) & flags;
1816                 m->busy_lock = VPB_UNBUSIED;
1817                 if (object != NULL) {
1818                         if ((req & (VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_SBUSY)) == 0)
1819                                 m->busy_lock = VPB_SINGLE_EXCLUSIVER;
1820                         if ((req & VM_ALLOC_SBUSY) != 0)
1821                                 m->busy_lock = VPB_SHARERS_WORD(1);
1822                 }
1823                 if ((req & VM_ALLOC_WIRED) != 0)
1824                         m->wire_count = 1;
1825                 /* Unmanaged pages don't use "act_count". */
1826                 m->oflags = oflags;
1827                 if (object != NULL) {
1828                         if (vm_page_insert(m, object, pindex)) {
1829                                 vm_page_alloc_contig_vdrop(
1830                                     &deferred_vdrop_list);
1831                                 if (vm_paging_needed())
1832                                         pagedaemon_wakeup();
1833                                 if ((req & VM_ALLOC_WIRED) != 0)
1834                                         atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count,
1835                                             npages);
1836                                 for (m_tmp = m, m = m_ret;
1837                                     m < &m_ret[npages]; m++) {
1838                                         if ((req & VM_ALLOC_WIRED) != 0)
1839                                                 m->wire_count = 0;
1840                                         if (m >= m_tmp)
1841                                                 m->object = NULL;
1842                                         vm_page_free(m);
1843                                 }
1844                                 return (NULL);
1845                         }
1846                 } else
1847                         m->pindex = pindex;
1848                 if (memattr != VM_MEMATTR_DEFAULT)
1849                         pmap_page_set_memattr(m, memattr);
1850                 pindex++;
1851         }
1852         vm_page_alloc_contig_vdrop(&deferred_vdrop_list);
1853         if (vm_paging_needed())
1854                 pagedaemon_wakeup();
1855         return (m_ret);
1856 }
1857
1858 /*
1859  * Initialize a page that has been freshly dequeued from a freelist.
1860  * The caller has to drop the vnode returned, if it is not NULL.
1861  *
1862  * This function may only be used to initialize unmanaged pages.
1863  *
1864  * To be called with vm_page_queue_free_mtx held.
1865  */
1866 static struct vnode *
1867 vm_page_alloc_init(vm_page_t m)
1868 {
1869         struct vnode *drop;
1870         vm_object_t m_object;
1871
1872         KASSERT(m->queue == PQ_NONE,
1873             ("vm_page_alloc_init: page %p has unexpected queue %d",
1874             m, m->queue));
1875         KASSERT(m->wire_count == 0,
1876             ("vm_page_alloc_init: page %p is wired", m));
1877         KASSERT(m->hold_count == 0,
1878             ("vm_page_alloc_init: page %p is held", m));
1879         KASSERT(!vm_page_sbusied(m),
1880             ("vm_page_alloc_init: page %p is busy", m));
1881         KASSERT(m->dirty == 0,
1882             ("vm_page_alloc_init: page %p is dirty", m));
1883         KASSERT(pmap_page_get_memattr(m) == VM_MEMATTR_DEFAULT,
1884             ("vm_page_alloc_init: page %p has unexpected memattr %d",
1885             m, pmap_page_get_memattr(m)));
1886         mtx_assert(&vm_page_queue_free_mtx, MA_OWNED);
1887         drop = NULL;
1888         if ((m->flags & PG_CACHED) != 0) {
1889                 KASSERT((m->flags & PG_ZERO) == 0,
1890                     ("vm_page_alloc_init: cached page %p is PG_ZERO", m));
1891                 m->valid = 0;
1892                 m_object = m->object;
1893                 vm_page_cache_remove(m);
1894                 if (m_object->type == OBJT_VNODE &&
1895                     vm_object_cache_is_empty(m_object))
1896                         drop = m_object->handle;
1897         } else {
1898                 KASSERT(VM_PAGE_IS_FREE(m),
1899                     ("vm_page_alloc_init: page %p is not free", m));
1900                 KASSERT(m->valid == 0,
1901                     ("vm_page_alloc_init: free page %p is valid", m));
1902                 vm_phys_freecnt_adj(m, -1);
1903                 if ((m->flags & PG_ZERO) != 0)
1904                         vm_page_zero_count--;
1905         }
1906         /* Don't clear the PG_ZERO flag; we'll need it later. */
1907         m->flags &= PG_ZERO;
1908         return (drop);
1909 }
1910
1911 /*
1912  *      vm_page_alloc_freelist:
1913  *
1914  *      Allocate a physical page from the specified free page list.
1915  *
1916  *      The caller must always specify an allocation class.
1917  *
1918  *      allocation classes:
1919  *      VM_ALLOC_NORMAL         normal process request
1920  *      VM_ALLOC_SYSTEM         system *really* needs a page
1921  *      VM_ALLOC_INTERRUPT      interrupt time request
1922  *
1923  *      optional allocation flags:
1924  *      VM_ALLOC_COUNT(number)  the number of additional pages that the caller
1925  *                              intends to allocate
1926  *      VM_ALLOC_WIRED          wire the allocated page
1927  *      VM_ALLOC_ZERO           prefer a zeroed page
1928  *
1929  *      This routine may not sleep.
1930  */
1931 vm_page_t
1932 vm_page_alloc_freelist(int flind, int req)
1933 {
1934         struct vnode *drop;
1935         vm_page_t m;
1936         u_int flags;
1937         int req_class;
1938
1939         req_class = req & VM_ALLOC_CLASS_MASK;
1940
1941         /*
1942          * The page daemon is allowed to dig deeper into the free page list.
1943          */
1944         if (curproc == pageproc && req_class != VM_ALLOC_INTERRUPT)
1945                 req_class = VM_ALLOC_SYSTEM;
1946
1947         /*
1948          * Do not allocate reserved pages unless the req has asked for it.
1949          */
1950         mtx_lock_flags(&vm_page_queue_free_mtx, MTX_RECURSE);
1951         if (cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count > cnt.v_free_reserved ||
1952             (req_class == VM_ALLOC_SYSTEM &&
1953             cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count > cnt.v_interrupt_free_min) ||
1954             (req_class == VM_ALLOC_INTERRUPT &&
1955             cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count > 0))
1956                 m = vm_phys_alloc_freelist_pages(flind, VM_FREEPOOL_DIRECT, 0);
1957         else {
1958                 mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1959                 atomic_add_int(&vm_pageout_deficit,
1960                     max((u_int)req >> VM_ALLOC_COUNT_SHIFT, 1));
1961                 pagedaemon_wakeup();
1962                 return (NULL);
1963         }
1964         if (m == NULL) {
1965                 mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1966                 return (NULL);
1967         }
1968         drop = vm_page_alloc_init(m);
1969         mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1970
1971         /*
1972          * Initialize the page.  Only the PG_ZERO flag is inherited.
1973          */
1974         m->aflags = 0;
1975         flags = 0;
1976         if ((req & VM_ALLOC_ZERO) != 0)
1977                 flags = PG_ZERO;
1978         m->flags &= flags;
1979         if ((req & VM_ALLOC_WIRED) != 0) {
1980                 /*
1981                  * The page lock is not required for wiring a page that does
1982                  * not belong to an object.
1983                  */
1984                 atomic_add_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1985                 m->wire_count = 1;
1986         }
1987         /* Unmanaged pages don't use "act_count". */
1988         m->oflags = VPO_UNMANAGED;
1989         if (drop != NULL)
1990                 vdrop(drop);
1991         if (vm_paging_needed())
1992                 pagedaemon_wakeup();
1993         return (m);
1994 }
1995
1996 /*
1997  *      vm_wait:        (also see VM_WAIT macro)
1998  *
1999  *      Sleep until free pages are available for allocation.
2000  *      - Called in various places before memory allocations.
2001  */
2002 void
2003 vm_wait(void)
2004 {
2005
2006         mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
2007         if (curproc == pageproc) {
2008                 vm_pageout_pages_needed = 1;
2009                 msleep(&vm_pageout_pages_needed, &vm_page_queue_free_mtx,
2010                     PDROP | PSWP, "VMWait", 0);
2011         } else {
2012                 if (!vm_pages_needed) {
2013                         vm_pages_needed = 1;
2014                         wakeup(&vm_pages_needed);
2015                 }
2016                 msleep(&cnt.v_free_count, &vm_page_queue_free_mtx, PDROP | PVM,
2017                     "vmwait", 0);
2018         }
2019 }
2020
2021 /*
2022  *      vm_waitpfault:  (also see VM_WAITPFAULT macro)
2023  *
2024  *      Sleep until free pages are available for allocation.
2025  *      - Called only in vm_fault so that processes page faulting
2026  *        can be easily tracked.
2027  *      - Sleeps at a lower priority than vm_wait() so that vm_wait()ing
2028  *        processes will be able to grab memory first.  Do not change
2029  *        this balance without careful testing first.
2030  */
2031 void
2032 vm_waitpfault(void)
2033 {
2034
2035         mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
2036         if (!vm_pages_needed) {
2037                 vm_pages_needed = 1;
2038                 wakeup(&vm_pages_needed);
2039         }
2040         msleep(&cnt.v_free_count, &vm_page_queue_free_mtx, PDROP | PUSER,
2041             "pfault", 0);
2042 }
2043
2044 struct vm_pagequeue *
2045 vm_page_pagequeue(vm_page_t m)
2046 {
2047
2048         return (&vm_phys_domain(m)->vmd_pagequeues[m->queue]);
2049 }
2050
2051 /*
2052  *      vm_page_dequeue:
2053  *
2054  *      Remove the given page from its current page queue.
2055  *
2056  *      The page must be locked.
2057  */
2058 void
2059 vm_page_dequeue(vm_page_t m)
2060 {
2061         struct vm_pagequeue *pq;
2062
2063         vm_page_lock_assert(m, MA_OWNED);
2064         KASSERT(m->queue != PQ_NONE,
2065             ("vm_page_dequeue: page %p is not queued", m));
2066         pq = vm_page_pagequeue(m);
2067         vm_pagequeue_lock(pq);
2068         m->queue = PQ_NONE;
2069         TAILQ_REMOVE(&pq->pq_pl, m, plinks.q);
2070         vm_pagequeue_cnt_dec(pq);
2071         vm_pagequeue_unlock(pq);
2072 }
2073
2074 /*
2075  *      vm_page_dequeue_locked:
2076  *
2077  *      Remove the given page from its current page queue.
2078  *
2079  *      The page and page queue must be locked.
2080  */
2081 void
2082 vm_page_dequeue_locked(vm_page_t m)
2083 {
2084         struct vm_pagequeue *pq;
2085
2086         vm_page_lock_assert(m, MA_OWNED);
2087         pq = vm_page_pagequeue(m);
2088         vm_pagequeue_assert_locked(pq);
2089         m->queue = PQ_NONE;
2090         TAILQ_REMOVE(&pq->pq_pl, m, plinks.q);
2091         vm_pagequeue_cnt_dec(pq);
2092 }
2093
2094 /*
2095  *      vm_page_enqueue:
2096  *
2097  *      Add the given page to the specified page queue.
2098  *
2099  *      The page must be locked.
2100  */
2101 static void
2102 vm_page_enqueue(int queue, vm_page_t m)
2103 {
2104         struct vm_pagequeue *pq;
2105
2106         vm_page_lock_assert(m, MA_OWNED);
2107         pq = &vm_phys_domain(m)->vmd_pagequeues[queue];
2108         vm_pagequeue_lock(pq);
2109         m->queue = queue;
2110         TAILQ_INSERT_TAIL(&pq->pq_pl, m, plinks.q);
2111         vm_pagequeue_cnt_inc(pq);
2112         vm_pagequeue_unlock(pq);
2113 }
2114
2115 /*
2116  *      vm_page_requeue:
2117  *
2118  *      Move the given page to the tail of its current page queue.
2119  *
2120  *      The page must be locked.
2121  */
2122 void
2123 vm_page_requeue(vm_page_t m)
2124 {
2125         struct vm_pagequeue *pq;
2126
2127         vm_page_lock_assert(m, MA_OWNED);
2128         KASSERT(m->queue != PQ_NONE,
2129             ("vm_page_requeue: page %p is not queued", m));
2130         pq = vm_page_pagequeue(m);
2131         vm_pagequeue_lock(pq);
2132         TAILQ_REMOVE(&pq->pq_pl, m, plinks.q);
2133         TAILQ_INSERT_TAIL(&pq->pq_pl, m, plinks.q);
2134         vm_pagequeue_unlock(pq);
2135 }
2136
2137 /*
2138  *      vm_page_requeue_locked:
2139  *
2140  *      Move the given page to the tail of its current page queue.
2141  *
2142  *      The page queue must be locked.
2143  */
2144 void
2145 vm_page_requeue_locked(vm_page_t m)
2146 {
2147         struct vm_pagequeue *pq;
2148
2149         KASSERT(m->queue != PQ_NONE,
2150             ("vm_page_requeue_locked: page %p is not queued", m));
2151         pq = vm_page_pagequeue(m);
2152         vm_pagequeue_assert_locked(pq);
2153         TAILQ_REMOVE(&pq->pq_pl, m, plinks.q);
2154         TAILQ_INSERT_TAIL(&pq->pq_pl, m, plinks.q);
2155 }
2156
2157 /*
2158  *      vm_page_activate:
2159  *
2160  *      Put the specified page on the active list (if appropriate).
2161  *      Ensure that act_count is at least ACT_INIT but do not otherwise
2162  *      mess with it.
2163  *
2164  *      The page must be locked.
2165  */
2166 void
2167 vm_page_activate(vm_page_t m)
2168 {
2169         int queue;
2170
2171         vm_page_lock_assert(m, MA_OWNED);
2172         if ((queue = m->queue) != PQ_ACTIVE) {
2173                 if (m->wire_count == 0 && (m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0) {
2174                         if (m->act_count < ACT_INIT)
2175                                 m->act_count = ACT_INIT;
2176                         if (queue != PQ_NONE)
2177                                 vm_page_dequeue(m);
2178                         vm_page_enqueue(PQ_ACTIVE, m);
2179                 } else
2180                         KASSERT(queue == PQ_NONE,
2181                             ("vm_page_activate: wired page %p is queued", m));
2182         } else {
2183                 if (m->act_count < ACT_INIT)
2184                         m->act_count = ACT_INIT;
2185         }
2186 }
2187
2188 /*
2189  *      vm_page_free_wakeup:
2190  *
2191  *      Helper routine for vm_page_free_toq() and vm_page_cache().  This
2192  *      routine is called when a page has been added to the cache or free
2193  *      queues.
2194  *
2195  *      The page queues must be locked.
2196  */
2197 static inline void
2198 vm_page_free_wakeup(void)
2199 {
2200
2201         mtx_assert(&vm_page_queue_free_mtx, MA_OWNED);
2202         /*
2203          * if pageout daemon needs pages, then tell it that there are
2204          * some free.
2205          */
2206         if (vm_pageout_pages_needed &&
2207             cnt.v_cache_count + cnt.v_free_count >= cnt.v_pageout_free_min) {
2208                 wakeup(&vm_pageout_pages_needed);
2209                 vm_pageout_pages_needed = 0;
2210         }
2211         /*
2212          * wakeup processes that are waiting on memory if we hit a
2213          * high water mark. And wakeup scheduler process if we have
2214          * lots of memory. this process will swapin processes.
2215          */
2216         if (vm_pages_needed && !vm_page_count_min()) {
2217                 vm_pages_needed = 0;
2218                 wakeup(&cnt.v_free_count);
2219         }
2220 }
2221
2222 /*
2223  *      Turn a cached page into a free page, by changing its attributes.
2224  *      Keep the statistics up-to-date.
2225  *
2226  *      The free page queue must be locked.
2227  */
2228 static void
2229 vm_page_cache_turn_free(vm_page_t m)
2230 {
2231
2232         mtx_assert(&vm_page_queue_free_mtx, MA_OWNED);
2233
2234         m->object = NULL;
2235         m->valid = 0;
2236         /* Clear PG_CACHED and set PG_FREE. */
2237         m->flags ^= PG_CACHED | PG_FREE;
2238         KASSERT((m->flags & (PG_CACHED | PG_FREE)) == PG_FREE,
2239             ("vm_page_cache_free: page %p has inconsistent flags", m));
2240         cnt.v_cache_count--;
2241         vm_phys_freecnt_adj(m, 1);
2242 }
2243
2244 /*
2245  *      vm_page_free_toq:
2246  *
2247  *      Returns the given page to the free list,
2248  *      disassociating it with any VM object.
2249  *
2250  *      The object must be locked.  The page must be locked if it is managed.
2251  */
2252 void
2253 vm_page_free_toq(vm_page_t m)
2254 {
2255
2256         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0) {
2257                 vm_page_lock_assert(m, MA_OWNED);
2258                 KASSERT(!pmap_page_is_mapped(m),
2259                     ("vm_page_free_toq: freeing mapped page %p", m));
2260         } else
2261                 KASSERT(m->queue == PQ_NONE,
2262                     ("vm_page_free_toq: unmanaged page %p is queued", m));
2263         PCPU_INC(cnt.v_tfree);
2264
2265         if (VM_PAGE_IS_FREE(m))
2266                 panic("vm_page_free: freeing free page %p", m);
2267         else if (vm_page_sbusied(m))
2268                 panic("vm_page_free: freeing busy page %p", m);
2269
2270         /*
2271          * Unqueue, then remove page.  Note that we cannot destroy
2272          * the page here because we do not want to call the pager's
2273          * callback routine until after we've put the page on the
2274          * appropriate free queue.
2275          */
2276         vm_page_remque(m);
2277         vm_page_remove(m);
2278
2279         /*
2280          * If fictitious remove object association and
2281          * return, otherwise delay object association removal.
2282          */
2283         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0) {
2284                 return;
2285         }
2286
2287         m->valid = 0;
2288         vm_page_undirty(m);
2289
2290         if (m->wire_count != 0)
2291                 panic("vm_page_free: freeing wired page %p", m);
2292         if (m->hold_count != 0) {
2293                 m->flags &= ~PG_ZERO;
2294                 KASSERT((m->flags & PG_UNHOLDFREE) == 0,
2295                     ("vm_page_free: freeing PG_UNHOLDFREE page %p", m));
2296                 m->flags |= PG_UNHOLDFREE;
2297         } else {
2298                 /*
2299                  * Restore the default memory attribute to the page.
2300                  */
2301                 if (pmap_page_get_memattr(m) != VM_MEMATTR_DEFAULT)
2302                         pmap_page_set_memattr(m, VM_MEMATTR_DEFAULT);
2303
2304                 /*
2305                  * Insert the page into the physical memory allocator's
2306                  * cache/free page queues.
2307                  */
2308                 mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
2309                 m->flags |= PG_FREE;
2310                 vm_phys_freecnt_adj(m, 1);
2311 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
2312                 if (!vm_reserv_free_page(m))
2313 #else
2314                 if (TRUE)
2315 #endif
2316                         vm_phys_free_pages(m, 0);
2317                 if ((m->flags & PG_ZERO) != 0)
2318                         ++vm_page_zero_count;
2319                 else
2320                         vm_page_zero_idle_wakeup();
2321                 vm_page_free_wakeup();
2322                 mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
2323         }
2324 }
2325
2326 /*
2327  *      vm_page_wire:
2328  *
2329  *      Mark this page as wired down by yet
2330  *      another map, removing it from paging queues
2331  *      as necessary.
2332  *
2333  *      If the page is fictitious, then its wire count must remain one.
2334  *
2335  *      The page must be locked.
2336  */
2337 void
2338 vm_page_wire(vm_page_t m)
2339 {
2340
2341         /*
2342          * Only bump the wire statistics if the page is not already wired,
2343          * and only unqueue the page if it is on some queue (if it is unmanaged
2344          * it is already off the queues).
2345          */
2346         vm_page_lock_assert(m, MA_OWNED);
2347         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0) {
2348                 KASSERT(m->wire_count == 1,
2349                     ("vm_page_wire: fictitious page %p's wire count isn't one",
2350                     m));
2351                 return;
2352         }
2353         if (m->wire_count == 0) {
2354                 KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0 ||
2355                     m->queue == PQ_NONE,
2356                     ("vm_page_wire: unmanaged page %p is queued", m));
2357                 vm_page_remque(m);
2358                 atomic_add_int(&cnt.v_wire_count, 1);
2359         }
2360         m->wire_count++;
2361         KASSERT(m->wire_count != 0, ("vm_page_wire: wire_count overflow m=%p", m));
2362 }
2363
2364 /*
2365  * vm_page_unwire:
2366  *
2367  * Release one wiring of the specified page, potentially enabling it to be
2368  * paged again.  If paging is enabled, then the value of the parameter
2369  * "activate" determines to which queue the page is added.  If "activate" is
2370  * non-zero, then the page is added to the active queue.  Otherwise, it is
2371  * added to the inactive queue.
2372  *
2373  * However, unless the page belongs to an object, it is not enqueued because
2374  * it cannot be paged out.
2375  *
2376  * If a page is fictitious, then its wire count must always be one.
2377  *
2378  * A managed page must be locked.
2379  */
2380 void
2381 vm_page_unwire(vm_page_t m, int activate)
2382 {
2383
2384         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
2385                 vm_page_lock_assert(m, MA_OWNED);
2386         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0) {
2387                 KASSERT(m->wire_count == 1,
2388             ("vm_page_unwire: fictitious page %p's wire count isn't one", m));
2389                 return;
2390         }
2391         if (m->wire_count > 0) {
2392                 m->wire_count--;
2393                 if (m->wire_count == 0) {
2394                         atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
2395                         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0 ||
2396                             m->object == NULL)
2397                                 return;
2398                         if (!activate)
2399                                 m->flags &= ~PG_WINATCFLS;
2400                         vm_page_enqueue(activate ? PQ_ACTIVE : PQ_INACTIVE, m);
2401                 }
2402         } else
2403                 panic("vm_page_unwire: page %p's wire count is zero", m);
2404 }
2405
2406 /*
2407  * Move the specified page to the inactive queue.
2408  *
2409  * Many pages placed on the inactive queue should actually go
2410  * into the cache, but it is difficult to figure out which.  What
2411  * we do instead, if the inactive target is well met, is to put
2412  * clean pages at the head of the inactive queue instead of the tail.
2413  * This will cause them to be moved to the cache more quickly and
2414  * if not actively re-referenced, reclaimed more quickly.  If we just
2415  * stick these pages at the end of the inactive queue, heavy filesystem
2416  * meta-data accesses can cause an unnecessary paging load on memory bound 
2417  * processes.  This optimization causes one-time-use metadata to be
2418  * reused more quickly.
2419  *
2420  * Normally athead is 0 resulting in LRU operation.  athead is set
2421  * to 1 if we want this page to be 'as if it were placed in the cache',
2422  * except without unmapping it from the process address space.
2423  *
2424  * The page must be locked.
2425  */
2426 static inline void
2427 _vm_page_deactivate(vm_page_t m, int athead)
2428 {
2429         struct vm_pagequeue *pq;
2430         int queue;
2431
2432         vm_page_lock_assert(m, MA_OWNED);
2433
2434         /*
2435          * Ignore if already inactive.
2436          */
2437         if ((queue = m->queue) == PQ_INACTIVE)
2438                 return;
2439         if (m->wire_count == 0 && (m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0) {
2440                 if (queue != PQ_NONE)
2441                         vm_page_dequeue(m);
2442                 m->flags &= ~PG_WINATCFLS;
2443                 pq = &vm_phys_domain(m)->vmd_pagequeues[PQ_INACTIVE];
2444                 vm_pagequeue_lock(pq);
2445                 m->queue = PQ_INACTIVE;
2446                 if (athead)
2447                         TAILQ_INSERT_HEAD(&pq->pq_pl, m, plinks.q);
2448                 else
2449                         TAILQ_INSERT_TAIL(&pq->pq_pl, m, plinks.q);
2450                 vm_pagequeue_cnt_inc(pq);
2451                 vm_pagequeue_unlock(pq);
2452         }
2453 }
2454
2455 /*
2456  * Move the specified page to the inactive queue.
2457  *
2458  * The page must be locked.
2459  */
2460 void
2461 vm_page_deactivate(vm_page_t m)
2462 {
2463
2464         _vm_page_deactivate(m, 0);
2465 }
2466
2467 /*
2468  * vm_page_try_to_cache:
2469  *
2470  * Returns 0 on failure, 1 on success
2471  */
2472 int
2473 vm_page_try_to_cache(vm_page_t m)
2474 {
2475
2476         vm_page_lock_assert(m, MA_OWNED);
2477         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
2478         if (m->dirty || m->hold_count || m->wire_count ||
2479             (m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0 || vm_page_busied(m))
2480                 return (0);
2481         pmap_remove_all(m);
2482         if (m->dirty)
2483                 return (0);
2484         vm_page_cache(m);
2485         return (1);
2486 }
2487
2488 /*
2489  * vm_page_try_to_free()
2490  *
2491  *      Attempt to free the page.  If we cannot free it, we do nothing.
2492  *      1 is returned on success, 0 on failure.
2493  */
2494 int
2495 vm_page_try_to_free(vm_page_t m)
2496 {
2497
2498         vm_page_lock_assert(m, MA_OWNED);
2499         if (m->object != NULL)
2500                 VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
2501         if (m->dirty || m->hold_count || m->wire_count ||
2502             (m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0 || vm_page_busied(m))
2503                 return (0);
2504         pmap_remove_all(m);
2505         if (m->dirty)
2506                 return (0);
2507         vm_page_free(m);
2508         return (1);
2509 }
2510
2511 /*
2512  * vm_page_cache
2513  *
2514  * Put the specified page onto the page cache queue (if appropriate).
2515  *
2516  * The object and page must be locked.
2517  */
2518 void
2519 vm_page_cache(vm_page_t m)
2520 {
2521         vm_object_t object;
2522         boolean_t cache_was_empty;
2523
2524         vm_page_lock_assert(m, MA_OWNED);
2525         object = m->object;
2526         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
2527         if (vm_page_busied(m) || (m->oflags & VPO_UNMANAGED) ||
2528             m->hold_count || m->wire_count)
2529                 panic("vm_page_cache: attempting to cache busy page");
2530         KASSERT(!pmap_page_is_mapped(m),
2531             ("vm_page_cache: page %p is mapped", m));
2532         KASSERT(m->dirty == 0, ("vm_page_cache: page %p is dirty", m));
2533         if (m->valid == 0 || object->type == OBJT_DEFAULT ||
2534             (object->type == OBJT_SWAP &&
2535             !vm_pager_has_page(object, m->pindex, NULL, NULL))) {
2536                 /*
2537                  * Hypothesis: A cache-elgible page belonging to a
2538                  * default object or swap object but without a backing
2539                  * store must be zero filled.
2540                  */
2541                 vm_page_free(m);
2542                 return;
2543         }
2544         KASSERT((m->flags & PG_CACHED) == 0,
2545             ("vm_page_cache: page %p is already cached", m));
2546
2547         /*
2548          * Remove the page from the paging queues.
2549          */
2550         vm_page_remque(m);
2551
2552         /*
2553          * Remove the page from the object's collection of resident
2554          * pages. 
2555          */
2556         vm_radix_remove(&object->rtree, m->pindex);
2557         TAILQ_REMOVE(&object->memq, m, listq);
2558         object->resident_page_count--;
2559
2560         /*
2561          * Restore the default memory attribute to the page.
2562          */
2563         if (pmap_page_get_memattr(m) != VM_MEMATTR_DEFAULT)
2564                 pmap_page_set_memattr(m, VM_MEMATTR_DEFAULT);
2565
2566         /*
2567          * Insert the page into the object's collection of cached pages
2568          * and the physical memory allocator's cache/free page queues.
2569          */
2570         m->flags &= ~PG_ZERO;
2571         mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
2572         cache_was_empty = vm_radix_is_empty(&object->cache);
2573         if (vm_radix_insert(&object->cache, m)) {
2574                 mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
2575                 if (object->resident_page_count == 0)
2576                         vdrop(object->handle);
2577                 m->object = NULL;
2578                 vm_page_free(m);
2579                 return;
2580         }
2581
2582         /*
2583          * The above call to vm_radix_insert() could reclaim the one pre-
2584          * existing cached page from this object, resulting in a call to
2585          * vdrop().
2586          */
2587         if (!cache_was_empty)
2588                 cache_was_empty = vm_radix_is_singleton(&object->cache);
2589
2590         m->flags |= PG_CACHED;
2591         cnt.v_cache_count++;
2592         PCPU_INC(cnt.v_tcached);
2593 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
2594         if (!vm_reserv_free_page(m)) {
2595 #else
2596         if (TRUE) {
2597 #endif
2598                 vm_phys_set_pool(VM_FREEPOOL_CACHE, m, 0);
2599                 vm_phys_free_pages(m, 0);
2600         }
2601         vm_page_free_wakeup();
2602         mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
2603
2604         /*
2605          * Increment the vnode's hold count if this is the object's only
2606          * cached page.  Decrement the vnode's hold count if this was
2607          * the object's only resident page.
2608          */
2609         if (object->type == OBJT_VNODE) {
2610                 if (cache_was_empty && object->resident_page_count != 0)
2611                         vhold(object->handle);
2612                 else if (!cache_was_empty && object->resident_page_count == 0)
2613                         vdrop(object->handle);
2614         }
2615 }
2616
2617 /*
2618  * vm_page_advise
2619  *
2620  *      Cache, deactivate, or do nothing as appropriate.  This routine
2621  *      is used by madvise().
2622  *
2623  *      Generally speaking we want to move the page into the cache so
2624  *      it gets reused quickly.  However, this can result in a silly syndrome
2625  *      due to the page recycling too quickly.  Small objects will not be
2626  *      fully cached.  On the other hand, if we move the page to the inactive
2627  *      queue we wind up with a problem whereby very large objects 
2628  *      unnecessarily blow away our inactive and cache queues.
2629  *
2630  *      The solution is to move the pages based on a fixed weighting.  We
2631  *      either leave them alone, deactivate them, or move them to the cache,
2632  *      where moving them to the cache has the highest weighting.
2633  *      By forcing some pages into other queues we eventually force the
2634  *      system to balance the queues, potentially recovering other unrelated
2635  *      space from active.  The idea is to not force this to happen too
2636  *      often.
2637  *
2638  *      The object and page must be locked.
2639  */
2640 void
2641 vm_page_advise(vm_page_t m, int advice)
2642 {
2643         int dnw, head;
2644
2645         vm_page_assert_locked(m);
2646         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
2647         if (advice == MADV_FREE) {
2648                 /*
2649                  * Mark the page clean.  This will allow the page to be freed
2650                  * up by the system.  However, such pages are often reused
2651                  * quickly by malloc() so we do not do anything that would
2652                  * cause a page fault if we can help it.
2653                  *
2654                  * Specifically, we do not try to actually free the page now
2655                  * nor do we try to put it in the cache (which would cause a
2656                  * page fault on reuse).
2657                  *
2658                  * But we do make the page is freeable as we can without
2659                  * actually taking the step of unmapping it.
2660                  */
2661                 m->dirty = 0;
2662                 m->act_count = 0;
2663         } else if (advice != MADV_DONTNEED)
2664                 return;
2665         dnw = PCPU_GET(dnweight);
2666         PCPU_INC(dnweight);
2667
2668         /*
2669          * Occasionally leave the page alone.
2670          */
2671         if ((dnw & 0x01F0) == 0 || m->queue == PQ_INACTIVE) {
2672                 if (m->act_count >= ACT_INIT)
2673                         --m->act_count;
2674                 return;
2675         }
2676
2677         /*
2678          * Clear any references to the page.  Otherwise, the page daemon will
2679          * immediately reactivate the page.
2680          */
2681         vm_page_aflag_clear(m, PGA_REFERENCED);
2682
2683         if (advice != MADV_FREE && m->dirty == 0 && pmap_is_modified(m))
2684                 vm_page_dirty(m);
2685
2686         if (m->dirty || (dnw & 0x0070) == 0) {
2687                 /*
2688                  * Deactivate the page 3 times out of 32.
2689                  */
2690                 head = 0;
2691         } else {
2692                 /*
2693                  * Cache the page 28 times out of every 32.  Note that
2694                  * the page is deactivated instead of cached, but placed
2695                  * at the head of the queue instead of the tail.
2696                  */
2697                 head = 1;
2698         }
2699         _vm_page_deactivate(m, head);
2700 }
2701
2702 /*
2703  * Grab a page, waiting until we are waken up due to the page
2704  * changing state.  We keep on waiting, if the page continues
2705  * to be in the object.  If the page doesn't exist, first allocate it
2706  * and then conditionally zero it.
2707  *
2708  * This routine may sleep.
2709  *
2710  * The object must be locked on entry.  The lock will, however, be released
2711  * and reacquired if the routine sleeps.
2712  */
2713 vm_page_t
2714 vm_page_grab(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int allocflags)
2715 {
2716         vm_page_t m;
2717         int sleep;
2718
2719         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
2720         KASSERT((allocflags & VM_ALLOC_SBUSY) == 0 ||
2721             (allocflags & VM_ALLOC_IGN_SBUSY) != 0,
2722             ("vm_page_grab: VM_ALLOC_SBUSY/VM_ALLOC_IGN_SBUSY mismatch"));
2723 retrylookup:
2724         if ((m = vm_page_lookup(object, pindex)) != NULL) {
2725                 sleep = (allocflags & VM_ALLOC_IGN_SBUSY) != 0 ?
2726                     vm_page_xbusied(m) : vm_page_busied(m);
2727                 if (sleep) {
2728                         /*
2729                          * Reference the page before unlocking and
2730                          * sleeping so that the page daemon is less
2731                          * likely to reclaim it.
2732                          */
2733                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
2734                         vm_page_lock(m);
2735                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2736                         vm_page_busy_sleep(m, "pgrbwt");
2737                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2738                         goto retrylookup;
2739                 } else {
2740                         if ((allocflags & VM_ALLOC_WIRED) != 0) {
2741                                 vm_page_lock(m);
2742                                 vm_page_wire(m);
2743                                 vm_page_unlock(m);
2744                         }
2745                         if ((allocflags &
2746                             (VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_SBUSY)) == 0)
2747                                 vm_page_xbusy(m);
2748                         if ((allocflags & VM_ALLOC_SBUSY) != 0)
2749                                 vm_page_sbusy(m);
2750                         return (m);
2751                 }
2752         }
2753         m = vm_page_alloc(object, pindex, allocflags & ~VM_ALLOC_IGN_SBUSY);
2754         if (m == NULL) {
2755                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2756                 VM_WAIT;
2757                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
2758                 goto retrylookup;
2759         } else if (m->valid != 0)
2760                 return (m);
2761         if (allocflags & VM_ALLOC_ZERO && (m->flags & PG_ZERO) == 0)
2762                 pmap_zero_page(m);
2763         return (m);
2764 }
2765
2766 /*
2767  * Mapping function for valid or dirty bits in a page.
2768  *
2769  * Inputs are required to range within a page.
2770  */
2771 vm_page_bits_t
2772 vm_page_bits(int base, int size)
2773 {
2774         int first_bit;
2775         int last_bit;
2776
2777         KASSERT(
2778             base + size <= PAGE_SIZE,
2779             ("vm_page_bits: illegal base/size %d/%d", base, size)
2780         );
2781
2782         if (size == 0)          /* handle degenerate case */
2783                 return (0);
2784
2785         first_bit = base >> DEV_BSHIFT;
2786         last_bit = (base + size - 1) >> DEV_BSHIFT;
2787
2788         return (((vm_page_bits_t)2 << last_bit) -
2789             ((vm_page_bits_t)1 << first_bit));
2790 }
2791
2792 /*
2793  *      vm_page_set_valid_range:
2794  *
2795  *      Sets portions of a page valid.  The arguments are expected
2796  *      to be DEV_BSIZE aligned but if they aren't the bitmap is inclusive
2797  *      of any partial chunks touched by the range.  The invalid portion of
2798  *      such chunks will be zeroed.
2799  *
2800  *      (base + size) must be less then or equal to PAGE_SIZE.
2801  */
2802 void
2803 vm_page_set_valid_range(vm_page_t m, int base, int size)
2804 {
2805         int endoff, frag;
2806
2807         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
2808         if (size == 0)  /* handle degenerate case */
2809                 return;
2810
2811         /*
2812          * If the base is not DEV_BSIZE aligned and the valid
2813          * bit is clear, we have to zero out a portion of the
2814          * first block.
2815          */
2816         if ((frag = base & ~(DEV_BSIZE - 1)) != base &&
2817             (m->valid & (1 << (base >> DEV_BSHIFT))) == 0)
2818                 pmap_zero_page_area(m, frag, base - frag);
2819
2820         /*
2821          * If the ending offset is not DEV_BSIZE aligned and the 
2822          * valid bit is clear, we have to zero out a portion of
2823          * the last block.
2824          */
2825         endoff = base + size;
2826         if ((frag = endoff & ~(DEV_BSIZE - 1)) != endoff &&
2827             (m->valid & (1 << (endoff >> DEV_BSHIFT))) == 0)
2828                 pmap_zero_page_area(m, endoff,
2829                     DEV_BSIZE - (endoff & (DEV_BSIZE - 1)));
2830
2831         /*
2832          * Assert that no previously invalid block that is now being validated
2833          * is already dirty. 
2834          */
2835         KASSERT((~m->valid & vm_page_bits(base, size) & m->dirty) == 0,
2836             ("vm_page_set_valid_range: page %p is dirty", m));
2837
2838         /*
2839          * Set valid bits inclusive of any overlap.
2840          */
2841         m->valid |= vm_page_bits(base, size);
2842 }
2843
2844 /*
2845  * Clear the given bits from the specified page's dirty field.
2846  */
2847 static __inline void
2848 vm_page_clear_dirty_mask(vm_page_t m, vm_page_bits_t pagebits)
2849 {
2850         uintptr_t addr;
2851 #if PAGE_SIZE < 16384
2852         int shift;
2853 #endif
2854
2855         /*
2856          * If the object is locked and the page is neither exclusive busy nor
2857          * write mapped, then the page's dirty field cannot possibly be
2858          * set by a concurrent pmap operation.
2859          */
2860         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
2861         if (!vm_page_xbusied(m) && !pmap_page_is_write_mapped(m))
2862                 m->dirty &= ~pagebits;
2863         else {
2864                 /*
2865                  * The pmap layer can call vm_page_dirty() without
2866                  * holding a distinguished lock.  The combination of
2867                  * the object's lock and an atomic operation suffice
2868                  * to guarantee consistency of the page dirty field.
2869                  *
2870                  * For PAGE_SIZE == 32768 case, compiler already
2871                  * properly aligns the dirty field, so no forcible
2872                  * alignment is needed. Only require existence of
2873                  * atomic_clear_64 when page size is 32768.
2874                  */
2875                 addr = (uintptr_t)&m->dirty;
2876 #if PAGE_SIZE == 32768
2877                 atomic_clear_64((uint64_t *)addr, pagebits);
2878 #elif PAGE_SIZE == 16384
2879                 atomic_clear_32((uint32_t *)addr, pagebits);
2880 #else           /* PAGE_SIZE <= 8192 */
2881                 /*
2882                  * Use a trick to perform a 32-bit atomic on the
2883                  * containing aligned word, to not depend on the existence
2884                  * of atomic_clear_{8, 16}.
2885                  */
2886                 shift = addr & (sizeof(uint32_t) - 1);
2887 #if BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN
2888                 shift = (sizeof(uint32_t) - sizeof(m->dirty) - shift) * NBBY;
2889 #else
2890                 shift *= NBBY;
2891 #endif
2892                 addr &= ~(sizeof(uint32_t) - 1);
2893                 atomic_clear_32((uint32_t *)addr, pagebits << shift);
2894 #endif          /* PAGE_SIZE */
2895         }
2896 }
2897
2898 /*
2899  *      vm_page_set_validclean:
2900  *
2901  *      Sets portions of a page valid and clean.  The arguments are expected
2902  *      to be DEV_BSIZE aligned but if they aren't the bitmap is inclusive
2903  *      of any partial chunks touched by the range.  The invalid portion of
2904  *      such chunks will be zero'd.
2905  *
2906  *      (base + size) must be less then or equal to PAGE_SIZE.
2907  */
2908 void
2909 vm_page_set_validclean(vm_page_t m, int base, int size)
2910 {
2911         vm_page_bits_t oldvalid, pagebits;
2912         int endoff, frag;
2913
2914         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
2915         if (size == 0)  /* handle degenerate case */
2916                 return;
2917
2918         /*
2919          * If the base is not DEV_BSIZE aligned and the valid
2920          * bit is clear, we have to zero out a portion of the
2921          * first block.
2922          */
2923         if ((frag = base & ~(DEV_BSIZE - 1)) != base &&
2924             (m->valid & ((vm_page_bits_t)1 << (base >> DEV_BSHIFT))) == 0)
2925                 pmap_zero_page_area(m, frag, base - frag);
2926
2927         /*
2928          * If the ending offset is not DEV_BSIZE aligned and the 
2929          * valid bit is clear, we have to zero out a portion of
2930          * the last block.
2931          */
2932         endoff = base + size;
2933         if ((frag = endoff & ~(DEV_BSIZE - 1)) != endoff &&
2934             (m->valid & ((vm_page_bits_t)1 << (endoff >> DEV_BSHIFT))) == 0)
2935                 pmap_zero_page_area(m, endoff,
2936                     DEV_BSIZE - (endoff & (DEV_BSIZE - 1)));
2937
2938         /*
2939          * Set valid, clear dirty bits.  If validating the entire
2940          * page we can safely clear the pmap modify bit.  We also
2941          * use this opportunity to clear the VPO_NOSYNC flag.  If a process
2942          * takes a write fault on a MAP_NOSYNC memory area the flag will
2943          * be set again.
2944          *
2945          * We set valid bits inclusive of any overlap, but we can only
2946          * clear dirty bits for DEV_BSIZE chunks that are fully within
2947          * the range.
2948          */
2949         oldvalid = m->valid;
2950         pagebits = vm_page_bits(base, size);
2951         m->valid |= pagebits;
2952 #if 0   /* NOT YET */
2953         if ((frag = base & (DEV_BSIZE - 1)) != 0) {
2954                 frag = DEV_BSIZE - frag;
2955                 base += frag;
2956                 size -= frag;
2957                 if (size < 0)
2958                         size = 0;
2959         }
2960         pagebits = vm_page_bits(base, size & (DEV_BSIZE - 1));
2961 #endif
2962         if (base == 0 && size == PAGE_SIZE) {
2963                 /*
2964                  * The page can only be modified within the pmap if it is
2965                  * mapped, and it can only be mapped if it was previously
2966                  * fully valid.
2967                  */
2968                 if (oldvalid == VM_PAGE_BITS_ALL)
2969                         /*
2970                          * Perform the pmap_clear_modify() first.  Otherwise,
2971                          * a concurrent pmap operation, such as
2972                          * pmap_protect(), could clear a modification in the
2973                          * pmap and set the dirty field on the page before
2974                          * pmap_clear_modify() had begun and after the dirty
2975                          * field was cleared here.
2976                          */
2977                         pmap_clear_modify(m);
2978                 m->dirty = 0;
2979                 m->oflags &= ~VPO_NOSYNC;
2980         } else if (oldvalid != VM_PAGE_BITS_ALL)
2981                 m->dirty &= ~pagebits;
2982         else
2983                 vm_page_clear_dirty_mask(m, pagebits);
2984 }
2985
2986 void
2987 vm_page_clear_dirty(vm_page_t m, int base, int size)
2988 {
2989
2990         vm_page_clear_dirty_mask(m, vm_page_bits(base, size));
2991 }
2992
2993 /*
2994  *      vm_page_set_invalid:
2995  *
2996  *      Invalidates DEV_BSIZE'd chunks within a page.  Both the
2997  *      valid and dirty bits for the effected areas are cleared.
2998  */
2999 void
3000 vm_page_set_invalid(vm_page_t m, int base, int size)
3001 {
3002         vm_page_bits_t bits;
3003         vm_object_t object;
3004
3005         object = m->object;
3006         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
3007         if (object->type == OBJT_VNODE && base == 0 && IDX_TO_OFF(m->pindex) +
3008             size >= object->un_pager.vnp.vnp_size)
3009                 bits = VM_PAGE_BITS_ALL;
3010         else
3011                 bits = vm_page_bits(base, size);
3012         if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL && bits != 0)
3013                 pmap_remove_all(m);
3014         KASSERT((bits == 0 && m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) ||
3015             !pmap_page_is_mapped(m),
3016             ("vm_page_set_invalid: page %p is mapped", m));
3017         m->valid &= ~bits;
3018         m->dirty &= ~bits;
3019 }
3020
3021 /*
3022  * vm_page_zero_invalid()
3023  *
3024  *      The kernel assumes that the invalid portions of a page contain 
3025  *      garbage, but such pages can be mapped into memory by user code.
3026  *      When this occurs, we must zero out the non-valid portions of the
3027  *      page so user code sees what it expects.
3028  *
3029  *      Pages are most often semi-valid when the end of a file is mapped 
3030  *      into memory and the file's size is not page aligned.
3031  */
3032 void
3033 vm_page_zero_invalid(vm_page_t m, boolean_t setvalid)
3034 {
3035         int b;
3036         int i;
3037
3038         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
3039         /*
3040          * Scan the valid bits looking for invalid sections that
3041          * must be zeroed.  Invalid sub-DEV_BSIZE'd areas ( where the
3042          * valid bit may be set ) have already been zeroed by
3043          * vm_page_set_validclean().
3044          */
3045         for (b = i = 0; i <= PAGE_SIZE / DEV_BSIZE; ++i) {
3046                 if (i == (PAGE_SIZE / DEV_BSIZE) || 
3047                     (m->valid & ((vm_page_bits_t)1 << i))) {
3048                         if (i > b) {
3049                                 pmap_zero_page_area(m, 
3050                                     b << DEV_BSHIFT, (i - b) << DEV_BSHIFT);
3051                         }
3052                         b = i + 1;
3053                 }
3054         }
3055
3056         /*
3057          * setvalid is TRUE when we can safely set the zero'd areas
3058          * as being valid.  We can do this if there are no cache consistancy
3059          * issues.  e.g. it is ok to do with UFS, but not ok to do with NFS.
3060          */
3061         if (setvalid)
3062                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
3063 }
3064
3065 /*
3066  *      vm_page_is_valid:
3067  *
3068  *      Is (partial) page valid?  Note that the case where size == 0
3069  *      will return FALSE in the degenerate case where the page is
3070  *      entirely invalid, and TRUE otherwise.
3071  */
3072 int
3073 vm_page_is_valid(vm_page_t m, int base, int size)
3074 {
3075         vm_page_bits_t bits;
3076
3077         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m->object);
3078         bits = vm_page_bits(base, size);
3079         return (m->valid != 0 && (m->valid & bits) == bits);
3080 }
3081
3082 /*
3083  *      vm_page_ps_is_valid:
3084  *
3085  *      Returns TRUE if the entire (super)page is valid and FALSE otherwise.
3086  */
3087 boolean_t
3088 vm_page_ps_is_valid(vm_page_t m)
3089 {
3090         int i, npages;
3091
3092         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m->object);
3093         npages = atop(pagesizes[m->psind]);
3094
3095         /*
3096          * The physically contiguous pages that make up a superpage, i.e., a
3097          * page with a page size index ("psind") greater than zero, will
3098          * occupy adjacent entries in vm_page_array[].
3099          */
3100         for (i = 0; i < npages; i++) {
3101                 if (m[i].valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
3102                         return (FALSE);
3103         }
3104         return (TRUE);
3105 }
3106
3107 /*
3108  * Set the page's dirty bits if the page is modified.
3109  */
3110 void
3111 vm_page_test_dirty(vm_page_t m)
3112 {
3113
3114         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
3115         if (m->dirty != VM_PAGE_BITS_ALL && pmap_is_modified(m))
3116                 vm_page_dirty(m);
3117 }
3118
3119 void
3120 vm_page_lock_KBI(vm_page_t m, const char *file, int line)
3121 {
3122
3123         mtx_lock_flags_(vm_page_lockptr(m), 0, file, line);
3124 }
3125
3126 void
3127 vm_page_unlock_KBI(vm_page_t m, const char *file, int line)
3128 {
3129
3130         mtx_unlock_flags_(vm_page_lockptr(m), 0, file, line);
3131 }
3132
3133 int
3134 vm_page_trylock_KBI(vm_page_t m, const char *file, int line)
3135 {
3136
3137         return (mtx_trylock_flags_(vm_page_lockptr(m), 0, file, line));
3138 }
3139
3140 #if defined(INVARIANTS) || defined(INVARIANT_SUPPORT)
3141 void
3142 vm_page_assert_locked_KBI(vm_page_t m, const char *file, int line)
3143 {
3144
3145         vm_page_lock_assert_KBI(m, MA_OWNED, file, line);
3146 }
3147
3148 void
3149 vm_page_lock_assert_KBI(vm_page_t m, int a, const char *file, int line)
3150 {
3151
3152         mtx_assert_(vm_page_lockptr(m), a, file, line);
3153 }
3154 #endif
3155
3156 #ifdef INVARIANTS
3157 void
3158 vm_page_object_lock_assert(vm_page_t m)
3159 {
3160
3161         /*
3162          * Certain of the page's fields may only be modified by the
3163          * holder of the containing object's lock or the exclusive busy.
3164          * holder.  Unfortunately, the holder of the write busy is
3165          * not recorded, and thus cannot be checked here.
3166          */
3167         if (m->object != NULL && !vm_page_xbusied(m))
3168                 VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
3169 }
3170
3171 void
3172 vm_page_assert_pga_writeable(vm_page_t m, uint8_t bits)
3173 {
3174
3175         if ((bits & PGA_WRITEABLE) == 0)
3176                 return;
3177
3178         /*
3179          * The PGA_WRITEABLE flag can only be set if the page is
3180          * managed, is exclusively busied or the object is locked.
3181          * Currently, this flag is only set by pmap_enter().
3182          */
3183         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3184             ("PGA_WRITEABLE on unmanaged page"));
3185         if (!vm_page_xbusied(m))
3186                 VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m->object);
3187 }
3188 #endif
3189
3190 #include "opt_ddb.h"
3191 #ifdef DDB
3192 #include <sys/kernel.h>
3193
3194 #include <ddb/ddb.h>
3195
3196 DB_SHOW_COMMAND(page, vm_page_print_page_info)
3197 {
3198         db_printf("cnt.v_free_count: %d\n", cnt.v_free_count);
3199         db_printf("cnt.v_cache_count: %d\n", cnt.v_cache_count);
3200         db_printf("cnt.v_inactive_count: %d\n", cnt.v_inactive_count);
3201         db_printf("cnt.v_active_count: %d\n", cnt.v_active_count);
3202         db_printf("cnt.v_wire_count: %d\n", cnt.v_wire_count);
3203         db_printf("cnt.v_free_reserved: %d\n", cnt.v_free_reserved);
3204         db_printf("cnt.v_free_min: %d\n", cnt.v_free_min);
3205         db_printf("cnt.v_free_target: %d\n", cnt.v_free_target);
3206         db_printf("cnt.v_cache_min: %d\n", cnt.v_cache_min);
3207         db_printf("cnt.v_inactive_target: %d\n", cnt.v_inactive_target);
3208 }
3209
3210 DB_SHOW_COMMAND(pageq, vm_page_print_pageq_info)
3211 {
3212         int dom;
3213
3214         db_printf("pq_free %d pq_cache %d\n",
3215             cnt.v_free_count, cnt.v_cache_count);
3216         for (dom = 0; dom < vm_ndomains; dom++) {
3217                 db_printf(
3218         "dom %d page_cnt %d free %d pq_act %d pq_inact %d pass %d\n",
3219                     dom,
3220                     vm_dom[dom].vmd_page_count,
3221                     vm_dom[dom].vmd_free_count,
3222                     vm_dom[dom].vmd_pagequeues[PQ_ACTIVE].pq_cnt,
3223                     vm_dom[dom].vmd_pagequeues[PQ_INACTIVE].pq_cnt,
3224                     vm_dom[dom].vmd_pass);
3225         }
3226 }
3227
3228 DB_SHOW_COMMAND(pginfo, vm_page_print_pginfo)
3229 {
3230         vm_page_t m;
3231         boolean_t phys;
3232
3233         if (!have_addr) {
3234                 db_printf("show pginfo addr\n");
3235                 return;
3236         }
3237
3238         phys = strchr(modif, 'p') != NULL;
3239         if (phys)
3240                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(addr);
3241         else
3242                 m = (vm_page_t)addr;
3243         db_printf(
3244     "page %p obj %p pidx 0x%jx phys 0x%jx q %d hold %d wire %d\n"
3245     "  af 0x%x of 0x%x f 0x%x act %d busy %x valid 0x%x dirty 0x%x\n",
3246             m, m->object, (uintmax_t)m->pindex, (uintmax_t)m->phys_addr,
3247             m->queue, m->hold_count, m->wire_count, m->aflags, m->oflags,
3248             m->flags, m->act_count, m->busy_lock, m->valid, m->dirty);
3249 }
3250 #endif /* DDB */