]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/7.2.git/blob - sys/vm/vm_page.c
MFC r175055
[FreeBSD/releng/7.2.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 pageq mutex is required when adding or removing a page from a
67  *        page queue (vm_page_queue[]), regardless of other mutexes or the
68  *        busy state of a page.
69  *
70  *      - a hash chain mutex is required when associating or disassociating
71  *        a page from the VM PAGE CACHE hash table (vm_page_buckets),
72  *        regardless of other mutexes or the busy state of a page.
73  *
74  *      - either a hash chain mutex OR a busied page is required in order
75  *        to modify the page flags.  A hash chain mutex must be obtained in
76  *        order to busy a page.  A page's flags cannot be modified by a
77  *        hash chain mutex if the page is marked busy.
78  *
79  *      - The object memq mutex is held when inserting or removing
80  *        pages from an object (vm_page_insert() or vm_page_remove()).  This
81  *        is different from the object's main mutex.
82  *
83  *      Generally speaking, you have to be aware of side effects when running
84  *      vm_page ops.  A vm_page_lookup() will return with the hash chain
85  *      locked, whether it was able to lookup the page or not.  vm_page_free(),
86  *      vm_page_cache(), vm_page_activate(), and a number of other routines
87  *      will release the hash chain mutex for you.  Intermediate manipulation
88  *      routines such as vm_page_flag_set() expect the hash chain to be held
89  *      on entry and the hash chain will remain held on return.
90  *
91  *      pageq scanning can only occur with the pageq in question locked.
92  *      We have a known bottleneck with the active queue, but the cache
93  *      and free queues are actually arrays already. 
94  */
95
96 /*
97  *      Resident memory management module.
98  */
99
100 #include <sys/cdefs.h>
101 __FBSDID("$FreeBSD$");
102
103 #include "opt_vm.h"
104
105 #include <sys/param.h>
106 #include <sys/systm.h>
107 #include <sys/lock.h>
108 #include <sys/kernel.h>
109 #include <sys/limits.h>
110 #include <sys/malloc.h>
111 #include <sys/mutex.h>
112 #include <sys/proc.h>
113 #include <sys/sysctl.h>
114 #include <sys/vmmeter.h>
115 #include <sys/vnode.h>
116
117 #include <vm/vm.h>
118 #include <vm/vm_param.h>
119 #include <vm/vm_kern.h>
120 #include <vm/vm_object.h>
121 #include <vm/vm_page.h>
122 #include <vm/vm_pageout.h>
123 #include <vm/vm_pager.h>
124 #include <vm/vm_phys.h>
125 #include <vm/vm_reserv.h>
126 #include <vm/vm_extern.h>
127 #include <vm/uma.h>
128 #include <vm/uma_int.h>
129
130 #include <machine/md_var.h>
131
132 /*
133  *      Associated with page of user-allocatable memory is a
134  *      page structure.
135  */
136
137 struct vpgqueues vm_page_queues[PQ_COUNT];
138 struct mtx vm_page_queue_mtx;
139 struct mtx vm_page_queue_free_mtx;
140
141 vm_page_t vm_page_array = 0;
142 int vm_page_array_size = 0;
143 long first_page = 0;
144 int vm_page_zero_count = 0;
145
146 static int boot_pages = UMA_BOOT_PAGES;
147 TUNABLE_INT("vm.boot_pages", &boot_pages);
148 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, boot_pages, CTLFLAG_RD, &boot_pages, 0,
149         "number of pages allocated for bootstrapping the VM system");
150
151 static void vm_page_enqueue(int queue, vm_page_t m);
152
153 /*
154  *      vm_set_page_size:
155  *
156  *      Sets the page size, perhaps based upon the memory
157  *      size.  Must be called before any use of page-size
158  *      dependent functions.
159  */
160 void
161 vm_set_page_size(void)
162 {
163         if (cnt.v_page_size == 0)
164                 cnt.v_page_size = PAGE_SIZE;
165         if (((cnt.v_page_size - 1) & cnt.v_page_size) != 0)
166                 panic("vm_set_page_size: page size not a power of two");
167 }
168
169 /*
170  *      vm_page_blacklist_lookup:
171  *
172  *      See if a physical address in this page has been listed
173  *      in the blacklist tunable.  Entries in the tunable are
174  *      separated by spaces or commas.  If an invalid integer is
175  *      encountered then the rest of the string is skipped.
176  */
177 static int
178 vm_page_blacklist_lookup(char *list, vm_paddr_t pa)
179 {
180         vm_paddr_t bad;
181         char *cp, *pos;
182
183         for (pos = list; *pos != '\0'; pos = cp) {
184                 bad = strtoq(pos, &cp, 0);
185                 if (*cp != '\0') {
186                         if (*cp == ' ' || *cp == ',') {
187                                 cp++;
188                                 if (cp == pos)
189                                         continue;
190                         } else
191                                 break;
192                 }
193                 if (pa == trunc_page(bad))
194                         return (1);
195         }
196         return (0);
197 }
198
199 /*
200  *      vm_page_startup:
201  *
202  *      Initializes the resident memory module.
203  *
204  *      Allocates memory for the page cells, and
205  *      for the object/offset-to-page hash table headers.
206  *      Each page cell is initialized and placed on the free list.
207  */
208 vm_offset_t
209 vm_page_startup(vm_offset_t vaddr)
210 {
211         vm_offset_t mapped;
212         vm_paddr_t page_range;
213         vm_paddr_t new_end;
214         int i;
215         vm_paddr_t pa;
216         int nblocks;
217         vm_paddr_t last_pa;
218         char *list;
219
220         /* the biggest memory array is the second group of pages */
221         vm_paddr_t end;
222         vm_paddr_t biggestsize;
223         vm_paddr_t low_water, high_water;
224         int biggestone;
225
226         biggestsize = 0;
227         biggestone = 0;
228         nblocks = 0;
229         vaddr = round_page(vaddr);
230
231         for (i = 0; phys_avail[i + 1]; i += 2) {
232                 phys_avail[i] = round_page(phys_avail[i]);
233                 phys_avail[i + 1] = trunc_page(phys_avail[i + 1]);
234         }
235
236         low_water = phys_avail[0];
237         high_water = phys_avail[1];
238
239         for (i = 0; phys_avail[i + 1]; i += 2) {
240                 vm_paddr_t size = phys_avail[i + 1] - phys_avail[i];
241
242                 if (size > biggestsize) {
243                         biggestone = i;
244                         biggestsize = size;
245                 }
246                 if (phys_avail[i] < low_water)
247                         low_water = phys_avail[i];
248                 if (phys_avail[i + 1] > high_water)
249                         high_water = phys_avail[i + 1];
250                 ++nblocks;
251         }
252
253         end = phys_avail[biggestone+1];
254
255         /*
256          * Initialize the locks.
257          */
258         mtx_init(&vm_page_queue_mtx, "vm page queue mutex", NULL, MTX_DEF |
259             MTX_RECURSE);
260         mtx_init(&vm_page_queue_free_mtx, "vm page queue free mutex", NULL,
261             MTX_DEF);
262
263         /*
264          * Initialize the queue headers for the free queue, the active queue
265          * and the inactive queue.
266          */
267         for (i = 0; i < PQ_COUNT; i++)
268                 TAILQ_INIT(&vm_page_queues[i].pl);
269         vm_page_queues[PQ_INACTIVE].cnt = &cnt.v_inactive_count;
270         vm_page_queues[PQ_ACTIVE].cnt = &cnt.v_active_count;
271         vm_page_queues[PQ_HOLD].cnt = &cnt.v_active_count;
272
273         /*
274          * Allocate memory for use when boot strapping the kernel memory
275          * allocator.
276          */
277         new_end = end - (boot_pages * UMA_SLAB_SIZE);
278         new_end = trunc_page(new_end);
279         mapped = pmap_map(&vaddr, new_end, end,
280             VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
281         bzero((void *)mapped, end - new_end);
282         uma_startup((void *)mapped, boot_pages);
283
284 #if defined(__amd64__) || defined(__i386__)
285         /*
286          * Allocate a bitmap to indicate that a random physical page
287          * needs to be included in a minidump.
288          *
289          * The amd64 port needs this to indicate which direct map pages
290          * need to be dumped, via calls to dump_add_page()/dump_drop_page().
291          *
292          * However, i386 still needs this workspace internally within the
293          * minidump code.  In theory, they are not needed on i386, but are
294          * included should the sf_buf code decide to use them.
295          */
296         page_range = phys_avail[(nblocks - 1) * 2 + 1] / PAGE_SIZE;
297         vm_page_dump_size = round_page(roundup2(page_range, NBBY) / NBBY);
298         new_end -= vm_page_dump_size;
299         vm_page_dump = (void *)(uintptr_t)pmap_map(&vaddr, new_end,
300             new_end + vm_page_dump_size, VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
301         bzero((void *)vm_page_dump, vm_page_dump_size);
302 #endif
303         /*
304          * Compute the number of pages of memory that will be available for
305          * use (taking into account the overhead of a page structure per
306          * page).
307          */
308         first_page = low_water / PAGE_SIZE;
309 #ifdef VM_PHYSSEG_SPARSE
310         page_range = 0;
311         for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2)
312                 page_range += atop(phys_avail[i + 1] - phys_avail[i]);
313 #elif defined(VM_PHYSSEG_DENSE)
314         page_range = high_water / PAGE_SIZE - first_page;
315 #else
316 #error "Either VM_PHYSSEG_DENSE or VM_PHYSSEG_SPARSE must be defined."
317 #endif
318         end = new_end;
319
320         /*
321          * Reserve an unmapped guard page to trap access to vm_page_array[-1].
322          */
323         vaddr += PAGE_SIZE;
324
325         /*
326          * Initialize the mem entry structures now, and put them in the free
327          * queue.
328          */
329         new_end = trunc_page(end - page_range * sizeof(struct vm_page));
330         mapped = pmap_map(&vaddr, new_end, end,
331             VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
332         vm_page_array = (vm_page_t) mapped;
333 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
334         /*
335          * Allocate memory for the reservation management system's data
336          * structures.
337          */
338         new_end = vm_reserv_startup(&vaddr, new_end, high_water);
339 #endif
340 #ifdef __amd64__
341         /*
342          * pmap_map on amd64 comes out of the direct-map, not kvm like i386,
343          * so the pages must be tracked for a crashdump to include this data.
344          * This includes the vm_page_array and the early UMA bootstrap pages.
345          */
346         for (pa = new_end; pa < phys_avail[biggestone + 1]; pa += PAGE_SIZE)
347                 dump_add_page(pa);
348 #endif  
349         phys_avail[biggestone + 1] = new_end;
350
351         /*
352          * Clear all of the page structures
353          */
354         bzero((caddr_t) vm_page_array, page_range * sizeof(struct vm_page));
355         for (i = 0; i < page_range; i++)
356                 vm_page_array[i].order = VM_NFREEORDER;
357         vm_page_array_size = page_range;
358
359         /*
360          * Initialize the physical memory allocator.
361          */
362         vm_phys_init();
363
364         /*
365          * Add every available physical page that is not blacklisted to
366          * the free lists.
367          */
368         cnt.v_page_count = 0;
369         cnt.v_free_count = 0;
370         list = getenv("vm.blacklist");
371         for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2) {
372                 pa = phys_avail[i];
373                 last_pa = phys_avail[i + 1];
374                 while (pa < last_pa) {
375                         if (list != NULL &&
376                             vm_page_blacklist_lookup(list, pa))
377                                 printf("Skipping page with pa 0x%jx\n",
378                                     (uintmax_t)pa);
379                         else
380                                 vm_phys_add_page(pa);
381                         pa += PAGE_SIZE;
382                 }
383         }
384         freeenv(list);
385 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
386         /*
387          * Initialize the reservation management system.
388          */
389         vm_reserv_init();
390 #endif
391         return (vaddr);
392 }
393
394 void
395 vm_page_flag_set(vm_page_t m, unsigned short bits)
396 {
397
398         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
399         m->flags |= bits;
400
401
402 void
403 vm_page_flag_clear(vm_page_t m, unsigned short bits)
404 {
405
406         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
407         m->flags &= ~bits;
408 }
409
410 void
411 vm_page_busy(vm_page_t m)
412 {
413
414         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
415         KASSERT((m->oflags & VPO_BUSY) == 0,
416             ("vm_page_busy: page already busy!!!"));
417         m->oflags |= VPO_BUSY;
418 }
419
420 /*
421  *      vm_page_flash:
422  *
423  *      wakeup anyone waiting for the page.
424  */
425 void
426 vm_page_flash(vm_page_t m)
427 {
428
429         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
430         if (m->oflags & VPO_WANTED) {
431                 m->oflags &= ~VPO_WANTED;
432                 wakeup(m);
433         }
434 }
435
436 /*
437  *      vm_page_wakeup:
438  *
439  *      clear the VPO_BUSY flag and wakeup anyone waiting for the
440  *      page.
441  *
442  */
443 void
444 vm_page_wakeup(vm_page_t m)
445 {
446
447         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
448         KASSERT(m->oflags & VPO_BUSY, ("vm_page_wakeup: page not busy!!!"));
449         m->oflags &= ~VPO_BUSY;
450         vm_page_flash(m);
451 }
452
453 void
454 vm_page_io_start(vm_page_t m)
455 {
456
457         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
458         m->busy++;
459 }
460
461 void
462 vm_page_io_finish(vm_page_t m)
463 {
464
465         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
466         m->busy--;
467         if (m->busy == 0)
468                 vm_page_flash(m);
469 }
470
471 /*
472  * Keep page from being freed by the page daemon
473  * much of the same effect as wiring, except much lower
474  * overhead and should be used only for *very* temporary
475  * holding ("wiring").
476  */
477 void
478 vm_page_hold(vm_page_t mem)
479 {
480
481         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
482         mem->hold_count++;
483 }
484
485 void
486 vm_page_unhold(vm_page_t mem)
487 {
488
489         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
490         --mem->hold_count;
491         KASSERT(mem->hold_count >= 0, ("vm_page_unhold: hold count < 0!!!"));
492         if (mem->hold_count == 0 && VM_PAGE_INQUEUE2(mem, PQ_HOLD))
493                 vm_page_free_toq(mem);
494 }
495
496 /*
497  *      vm_page_free:
498  *
499  *      Free a page.
500  */
501 void
502 vm_page_free(vm_page_t m)
503 {
504
505         m->flags &= ~PG_ZERO;
506         vm_page_free_toq(m);
507 }
508
509 /*
510  *      vm_page_free_zero:
511  *
512  *      Free a page to the zerod-pages queue
513  */
514 void
515 vm_page_free_zero(vm_page_t m)
516 {
517
518         m->flags |= PG_ZERO;
519         vm_page_free_toq(m);
520 }
521
522 /*
523  *      vm_page_sleep:
524  *
525  *      Sleep and release the page queues lock.
526  *
527  *      The object containing the given page must be locked.
528  */
529 void
530 vm_page_sleep(vm_page_t m, const char *msg)
531 {
532
533         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
534         if (!mtx_owned(&vm_page_queue_mtx))
535                 vm_page_lock_queues();
536         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
537         vm_page_unlock_queues();
538
539         /*
540          * It's possible that while we sleep, the page will get
541          * unbusied and freed.  If we are holding the object
542          * lock, we will assume we hold a reference to the object
543          * such that even if m->object changes, we can re-lock
544          * it.
545          */
546         m->oflags |= VPO_WANTED;
547         msleep(m, VM_OBJECT_MTX(m->object), PVM, msg, 0);
548 }
549
550 /*
551  *      vm_page_dirty:
552  *
553  *      make page all dirty
554  */
555 void
556 vm_page_dirty(vm_page_t m)
557 {
558         KASSERT((m->flags & PG_CACHED) == 0,
559             ("vm_page_dirty: page in cache!"));
560         KASSERT(!VM_PAGE_IS_FREE(m),
561             ("vm_page_dirty: page is free!"));
562         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
563 }
564
565 /*
566  *      vm_page_splay:
567  *
568  *      Implements Sleator and Tarjan's top-down splay algorithm.  Returns
569  *      the vm_page containing the given pindex.  If, however, that
570  *      pindex is not found in the vm_object, returns a vm_page that is
571  *      adjacent to the pindex, coming before or after it.
572  */
573 vm_page_t
574 vm_page_splay(vm_pindex_t pindex, vm_page_t root)
575 {
576         struct vm_page dummy;
577         vm_page_t lefttreemax, righttreemin, y;
578
579         if (root == NULL)
580                 return (root);
581         lefttreemax = righttreemin = &dummy;
582         for (;; root = y) {
583                 if (pindex < root->pindex) {
584                         if ((y = root->left) == NULL)
585                                 break;
586                         if (pindex < y->pindex) {
587                                 /* Rotate right. */
588                                 root->left = y->right;
589                                 y->right = root;
590                                 root = y;
591                                 if ((y = root->left) == NULL)
592                                         break;
593                         }
594                         /* Link into the new root's right tree. */
595                         righttreemin->left = root;
596                         righttreemin = root;
597                 } else if (pindex > root->pindex) {
598                         if ((y = root->right) == NULL)
599                                 break;
600                         if (pindex > y->pindex) {
601                                 /* Rotate left. */
602                                 root->right = y->left;
603                                 y->left = root;
604                                 root = y;
605                                 if ((y = root->right) == NULL)
606                                         break;
607                         }
608                         /* Link into the new root's left tree. */
609                         lefttreemax->right = root;
610                         lefttreemax = root;
611                 } else
612                         break;
613         }
614         /* Assemble the new root. */
615         lefttreemax->right = root->left;
616         righttreemin->left = root->right;
617         root->left = dummy.right;
618         root->right = dummy.left;
619         return (root);
620 }
621
622 /*
623  *      vm_page_insert:         [ internal use only ]
624  *
625  *      Inserts the given mem entry into the object and object list.
626  *
627  *      The pagetables are not updated but will presumably fault the page
628  *      in if necessary, or if a kernel page the caller will at some point
629  *      enter the page into the kernel's pmap.  We are not allowed to block
630  *      here so we *can't* do this anyway.
631  *
632  *      The object and page must be locked.
633  *      This routine may not block.
634  */
635 void
636 vm_page_insert(vm_page_t m, vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
637 {
638         vm_page_t root;
639
640         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
641         if (m->object != NULL)
642                 panic("vm_page_insert: page already inserted");
643
644         /*
645          * Record the object/offset pair in this page
646          */
647         m->object = object;
648         m->pindex = pindex;
649
650         /*
651          * Now link into the object's ordered list of backed pages.
652          */
653         root = object->root;
654         if (root == NULL) {
655                 m->left = NULL;
656                 m->right = NULL;
657                 TAILQ_INSERT_TAIL(&object->memq, m, listq);
658         } else {
659                 root = vm_page_splay(pindex, root);
660                 if (pindex < root->pindex) {
661                         m->left = root->left;
662                         m->right = root;
663                         root->left = NULL;
664                         TAILQ_INSERT_BEFORE(root, m, listq);
665                 } else if (pindex == root->pindex)
666                         panic("vm_page_insert: offset already allocated");
667                 else {
668                         m->right = root->right;
669                         m->left = root;
670                         root->right = NULL;
671                         TAILQ_INSERT_AFTER(&object->memq, root, m, listq);
672                 }
673         }
674         object->root = m;
675         object->generation++;
676
677         /*
678          * show that the object has one more resident page.
679          */
680         object->resident_page_count++;
681         /*
682          * Hold the vnode until the last page is released.
683          */
684         if (object->resident_page_count == 1 && object->type == OBJT_VNODE)
685                 vhold((struct vnode *)object->handle);
686
687         /*
688          * Since we are inserting a new and possibly dirty page,
689          * update the object's OBJ_MIGHTBEDIRTY flag.
690          */
691         if (m->flags & PG_WRITEABLE)
692                 vm_object_set_writeable_dirty(object);
693 }
694
695 /*
696  *      vm_page_remove:
697  *                              NOTE: used by device pager as well -wfj
698  *
699  *      Removes the given mem entry from the object/offset-page
700  *      table and the object page list, but do not invalidate/terminate
701  *      the backing store.
702  *
703  *      The object and page must be locked.
704  *      The underlying pmap entry (if any) is NOT removed here.
705  *      This routine may not block.
706  */
707 void
708 vm_page_remove(vm_page_t m)
709 {
710         vm_object_t object;
711         vm_page_t root;
712
713         if ((object = m->object) == NULL)
714                 return;
715         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
716         if (m->oflags & VPO_BUSY) {
717                 m->oflags &= ~VPO_BUSY;
718                 vm_page_flash(m);
719         }
720         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
721
722         /*
723          * Now remove from the object's list of backed pages.
724          */
725         if (m != object->root)
726                 vm_page_splay(m->pindex, object->root);
727         if (m->left == NULL)
728                 root = m->right;
729         else {
730                 root = vm_page_splay(m->pindex, m->left);
731                 root->right = m->right;
732         }
733         object->root = root;
734         TAILQ_REMOVE(&object->memq, m, listq);
735
736         /*
737          * And show that the object has one fewer resident page.
738          */
739         object->resident_page_count--;
740         object->generation++;
741         /*
742          * The vnode may now be recycled.
743          */
744         if (object->resident_page_count == 0 && object->type == OBJT_VNODE)
745                 vdrop((struct vnode *)object->handle);
746
747         m->object = NULL;
748 }
749
750 /*
751  *      vm_page_lookup:
752  *
753  *      Returns the page associated with the object/offset
754  *      pair specified; if none is found, NULL is returned.
755  *
756  *      The object must be locked.
757  *      This routine may not block.
758  *      This is a critical path routine
759  */
760 vm_page_t
761 vm_page_lookup(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
762 {
763         vm_page_t m;
764
765         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
766         if ((m = object->root) != NULL && m->pindex != pindex) {
767                 m = vm_page_splay(pindex, m);
768                 if ((object->root = m)->pindex != pindex)
769                         m = NULL;
770         }
771         return (m);
772 }
773
774 /*
775  *      vm_page_rename:
776  *
777  *      Move the given memory entry from its
778  *      current object to the specified target object/offset.
779  *
780  *      The object must be locked.
781  *      This routine may not block.
782  *
783  *      Note: swap associated with the page must be invalidated by the move.  We
784  *            have to do this for several reasons:  (1) we aren't freeing the
785  *            page, (2) we are dirtying the page, (3) the VM system is probably
786  *            moving the page from object A to B, and will then later move
787  *            the backing store from A to B and we can't have a conflict.
788  *
789  *      Note: we *always* dirty the page.  It is necessary both for the
790  *            fact that we moved it, and because we may be invalidating
791  *            swap.  If the page is on the cache, we have to deactivate it
792  *            or vm_page_dirty() will panic.  Dirty pages are not allowed
793  *            on the cache.
794  */
795 void
796 vm_page_rename(vm_page_t m, vm_object_t new_object, vm_pindex_t new_pindex)
797 {
798
799         vm_page_remove(m);
800         vm_page_insert(m, new_object, new_pindex);
801         vm_page_dirty(m);
802 }
803
804 /*
805  *      Convert all of the given object's cached pages that have a
806  *      pindex within the given range into free pages.  If the value
807  *      zero is given for "end", then the range's upper bound is
808  *      infinity.  If the given object is backed by a vnode and it
809  *      transitions from having one or more cached pages to none, the
810  *      vnode's hold count is reduced. 
811  */
812 void
813 vm_page_cache_free(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_pindex_t end)
814 {
815         vm_page_t m, m_next;
816         boolean_t empty;
817
818         mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
819         if (__predict_false(object->cache == NULL)) {
820                 mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
821                 return;
822         }
823         m = object->cache = vm_page_splay(start, object->cache);
824         if (m->pindex < start) {
825                 if (m->right == NULL)
826                         m = NULL;
827                 else {
828                         m_next = vm_page_splay(start, m->right);
829                         m_next->left = m;
830                         m->right = NULL;
831                         m = object->cache = m_next;
832                 }
833         }
834
835         /*
836          * At this point, "m" is either (1) a reference to the page
837          * with the least pindex that is greater than or equal to
838          * "start" or (2) NULL.
839          */
840         for (; m != NULL && (m->pindex < end || end == 0); m = m_next) {
841                 /*
842                  * Find "m"'s successor and remove "m" from the
843                  * object's cache.
844                  */
845                 if (m->right == NULL) {
846                         object->cache = m->left;
847                         m_next = NULL;
848                 } else {
849                         m_next = vm_page_splay(start, m->right);
850                         m_next->left = m->left;
851                         object->cache = m_next;
852                 }
853                 /* Convert "m" to a free page. */
854                 m->object = NULL;
855                 m->valid = 0;
856                 /* Clear PG_CACHED and set PG_FREE. */
857                 m->flags ^= PG_CACHED | PG_FREE;
858                 KASSERT((m->flags & (PG_CACHED | PG_FREE)) == PG_FREE,
859                     ("vm_page_cache_free: page %p has inconsistent flags", m));
860                 cnt.v_cache_count--;
861                 cnt.v_free_count++;
862         }
863         empty = object->cache == NULL;
864         mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
865         if (object->type == OBJT_VNODE && empty)
866                 vdrop(object->handle);
867 }
868
869 /*
870  *      Returns the cached page that is associated with the given
871  *      object and offset.  If, however, none exists, returns NULL.
872  *
873  *      The free page queue must be locked.
874  */
875 static inline vm_page_t
876 vm_page_cache_lookup(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
877 {
878         vm_page_t m;
879
880         mtx_assert(&vm_page_queue_free_mtx, MA_OWNED);
881         if ((m = object->cache) != NULL && m->pindex != pindex) {
882                 m = vm_page_splay(pindex, m);
883                 if ((object->cache = m)->pindex != pindex)
884                         m = NULL;
885         }
886         return (m);
887 }
888
889 /*
890  *      Remove the given cached page from its containing object's
891  *      collection of cached pages.
892  *
893  *      The free page queue must be locked.
894  */
895 void
896 vm_page_cache_remove(vm_page_t m)
897 {
898         vm_object_t object;
899         vm_page_t root;
900
901         mtx_assert(&vm_page_queue_free_mtx, MA_OWNED);
902         KASSERT((m->flags & PG_CACHED) != 0,
903             ("vm_page_cache_remove: page %p is not cached", m));
904         object = m->object;
905         if (m != object->cache) {
906                 root = vm_page_splay(m->pindex, object->cache);
907                 KASSERT(root == m,
908                     ("vm_page_cache_remove: page %p is not cached in object %p",
909                     m, object));
910         }
911         if (m->left == NULL)
912                 root = m->right;
913         else if (m->right == NULL)
914                 root = m->left;
915         else {
916                 root = vm_page_splay(m->pindex, m->left);
917                 root->right = m->right;
918         }
919         object->cache = root;
920         m->object = NULL;
921         cnt.v_cache_count--;
922 }
923
924 /*
925  *      Transfer all of the cached pages with offset greater than or
926  *      equal to 'offidxstart' from the original object's cache to the
927  *      new object's cache.  However, any cached pages with offset
928  *      greater than or equal to the new object's size are kept in the
929  *      original object.  Initially, the new object's cache must be
930  *      empty.  Offset 'offidxstart' in the original object must
931  *      correspond to offset zero in the new object.
932  *
933  *      The new object must be locked.
934  */
935 void
936 vm_page_cache_transfer(vm_object_t orig_object, vm_pindex_t offidxstart,
937     vm_object_t new_object)
938 {
939         vm_page_t m, m_next;
940
941         /*
942          * Insertion into an object's collection of cached pages
943          * requires the object to be locked.  In contrast, removal does
944          * not.
945          */
946         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(new_object, MA_OWNED);
947         KASSERT(new_object->cache == NULL,
948             ("vm_page_cache_transfer: object %p has cached pages",
949             new_object));
950         mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
951         if ((m = orig_object->cache) != NULL) {
952                 /*
953                  * Transfer all of the pages with offset greater than or
954                  * equal to 'offidxstart' from the original object's
955                  * cache to the new object's cache.
956                  */
957                 m = vm_page_splay(offidxstart, m);
958                 if (m->pindex < offidxstart) {
959                         orig_object->cache = m;
960                         new_object->cache = m->right;
961                         m->right = NULL;
962                 } else {
963                         orig_object->cache = m->left;
964                         new_object->cache = m;
965                         m->left = NULL;
966                 }
967                 while ((m = new_object->cache) != NULL) {
968                         if ((m->pindex - offidxstart) >= new_object->size) {
969                                 /*
970                                  * Return all of the cached pages with
971                                  * offset greater than or equal to the
972                                  * new object's size to the original
973                                  * object's cache. 
974                                  */
975                                 new_object->cache = m->left;
976                                 m->left = orig_object->cache;
977                                 orig_object->cache = m;
978                                 break;
979                         }
980                         m_next = vm_page_splay(m->pindex, m->right);
981                         /* Update the page's object and offset. */
982                         m->object = new_object;
983                         m->pindex -= offidxstart;
984                         if (m_next == NULL)
985                                 break;
986                         m->right = NULL;
987                         m_next->left = m;
988                         new_object->cache = m_next;
989                 }
990                 KASSERT(new_object->cache == NULL ||
991                     new_object->type == OBJT_SWAP,
992                     ("vm_page_cache_transfer: object %p's type is incompatible"
993                     " with cached pages", new_object));
994         }
995         mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
996 }
997
998 /*
999  *      vm_page_alloc:
1000  *
1001  *      Allocate and return a memory cell associated
1002  *      with this VM object/offset pair.
1003  *
1004  *      page_req classes:
1005  *      VM_ALLOC_NORMAL         normal process request
1006  *      VM_ALLOC_SYSTEM         system *really* needs a page
1007  *      VM_ALLOC_INTERRUPT      interrupt time request
1008  *      VM_ALLOC_ZERO           zero page
1009  *
1010  *      This routine may not block.
1011  */
1012 vm_page_t
1013 vm_page_alloc(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int req)
1014 {
1015         struct vnode *vp = NULL;
1016         vm_object_t m_object;
1017         vm_page_t m;
1018         int flags, page_req;
1019
1020         page_req = req & VM_ALLOC_CLASS_MASK;
1021         KASSERT(curthread->td_intr_nesting_level == 0 ||
1022             page_req == VM_ALLOC_INTERRUPT,
1023             ("vm_page_alloc(NORMAL|SYSTEM) in interrupt context"));
1024
1025         if ((req & VM_ALLOC_NOOBJ) == 0) {
1026                 KASSERT(object != NULL,
1027                     ("vm_page_alloc: NULL object."));
1028                 VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
1029         }
1030
1031         /*
1032          * The pager is allowed to eat deeper into the free page list.
1033          */
1034         if ((curproc == pageproc) && (page_req != VM_ALLOC_INTERRUPT)) {
1035                 page_req = VM_ALLOC_SYSTEM;
1036         };
1037
1038         mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
1039         if (cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count > cnt.v_free_reserved ||
1040             (page_req == VM_ALLOC_SYSTEM && 
1041             cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count > cnt.v_interrupt_free_min) ||
1042             (page_req == VM_ALLOC_INTERRUPT &&
1043             cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count > 0)) {
1044                 /*
1045                  * Allocate from the free queue if the number of free pages
1046                  * exceeds the minimum for the request class.
1047                  */
1048                 if (object != NULL &&
1049                     (m = vm_page_cache_lookup(object, pindex)) != NULL) {
1050                         if ((req & VM_ALLOC_IFNOTCACHED) != 0) {
1051                                 mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1052                                 return (NULL);
1053                         }
1054                         if (vm_phys_unfree_page(m))
1055                                 vm_phys_set_pool(VM_FREEPOOL_DEFAULT, m, 0);
1056 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1057                         else if (!vm_reserv_reactivate_page(m))
1058 #else
1059                         else
1060 #endif
1061                                 panic("vm_page_alloc: cache page %p is missing"
1062                                     " from the free queue", m);
1063                 } else if ((req & VM_ALLOC_IFCACHED) != 0) {
1064                         mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1065                         return (NULL);
1066 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1067                 } else if (object == NULL || object->type == OBJT_DEVICE ||
1068                     (object->flags & OBJ_COLORED) == 0 ||
1069                     (m = vm_reserv_alloc_page(object, pindex)) == NULL) {
1070 #else
1071                 } else {
1072 #endif
1073                         m = vm_phys_alloc_pages(object != NULL ?
1074                             VM_FREEPOOL_DEFAULT : VM_FREEPOOL_DIRECT, 0);
1075 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1076                         if (m == NULL && vm_reserv_reclaim_inactive()) {
1077                                 m = vm_phys_alloc_pages(object != NULL ?
1078                                     VM_FREEPOOL_DEFAULT : VM_FREEPOOL_DIRECT,
1079                                     0);
1080                         }
1081 #endif
1082                 }
1083         } else {
1084                 /*
1085                  * Not allocatable, give up.
1086                  */
1087                 mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1088                 atomic_add_int(&vm_pageout_deficit, 1);
1089                 pagedaemon_wakeup();
1090                 return (NULL);
1091         }
1092
1093         /*
1094          *  At this point we had better have found a good page.
1095          */
1096
1097         KASSERT(
1098             m != NULL,
1099             ("vm_page_alloc(): missing page on free queue")
1100         );
1101         if ((m->flags & PG_CACHED) != 0) {
1102                 KASSERT(m->valid != 0,
1103                     ("vm_page_alloc: cached page %p is invalid", m));
1104                 if (m->object == object && m->pindex == pindex)
1105                         cnt.v_reactivated++;
1106                 else
1107                         m->valid = 0;
1108                 m_object = m->object;
1109                 vm_page_cache_remove(m);
1110                 if (m_object->type == OBJT_VNODE && m_object->cache == NULL)
1111                         vp = m_object->handle;
1112         } else {
1113                 KASSERT(VM_PAGE_IS_FREE(m),
1114                     ("vm_page_alloc: page %p is not free", m));
1115                 KASSERT(m->valid == 0,
1116                     ("vm_page_alloc: free page %p is valid", m));
1117                 cnt.v_free_count--;
1118         }
1119
1120         /*
1121          * Initialize structure.  Only the PG_ZERO flag is inherited.
1122          */
1123         flags = 0;
1124         if (m->flags & PG_ZERO) {
1125                 vm_page_zero_count--;
1126                 if (req & VM_ALLOC_ZERO)
1127                         flags = PG_ZERO;
1128         }
1129         if (object == NULL || object->type == OBJT_PHYS)
1130                 flags |= PG_UNMANAGED;
1131         m->flags = flags;
1132         if (req & (VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_NOOBJ))
1133                 m->oflags = 0;
1134         else
1135                 m->oflags = VPO_BUSY;
1136         if (req & VM_ALLOC_WIRED) {
1137                 atomic_add_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1138                 m->wire_count = 1;
1139         } else
1140                 m->wire_count = 0;
1141         m->hold_count = 0;
1142         m->act_count = 0;
1143         m->busy = 0;
1144         KASSERT(m->dirty == 0, ("vm_page_alloc: free/cache page %p was dirty", m));
1145         mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1146
1147         if ((req & VM_ALLOC_NOOBJ) == 0)
1148                 vm_page_insert(m, object, pindex);
1149         else
1150                 m->pindex = pindex;
1151
1152         /*
1153          * The following call to vdrop() must come after the above call
1154          * to vm_page_insert() in case both affect the same object and
1155          * vnode.  Otherwise, the affected vnode's hold count could
1156          * temporarily become zero.
1157          */
1158         if (vp != NULL)
1159                 vdrop(vp);
1160
1161         /*
1162          * Don't wakeup too often - wakeup the pageout daemon when
1163          * we would be nearly out of memory.
1164          */
1165         if (vm_paging_needed())
1166                 pagedaemon_wakeup();
1167
1168         return (m);
1169 }
1170
1171 /*
1172  *      vm_wait:        (also see VM_WAIT macro)
1173  *
1174  *      Block until free pages are available for allocation
1175  *      - Called in various places before memory allocations.
1176  */
1177 void
1178 vm_wait(void)
1179 {
1180
1181         mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
1182         if (curproc == pageproc) {
1183                 vm_pageout_pages_needed = 1;
1184                 msleep(&vm_pageout_pages_needed, &vm_page_queue_free_mtx,
1185                     PDROP | PSWP, "VMWait", 0);
1186         } else {
1187                 if (!vm_pages_needed) {
1188                         vm_pages_needed = 1;
1189                         wakeup(&vm_pages_needed);
1190                 }
1191                 msleep(&cnt.v_free_count, &vm_page_queue_free_mtx, PDROP | PVM,
1192                     "vmwait", 0);
1193         }
1194 }
1195
1196 /*
1197  *      vm_waitpfault:  (also see VM_WAITPFAULT macro)
1198  *
1199  *      Block until free pages are available for allocation
1200  *      - Called only in vm_fault so that processes page faulting
1201  *        can be easily tracked.
1202  *      - Sleeps at a lower priority than vm_wait() so that vm_wait()ing
1203  *        processes will be able to grab memory first.  Do not change
1204  *        this balance without careful testing first.
1205  */
1206 void
1207 vm_waitpfault(void)
1208 {
1209
1210         mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
1211         if (!vm_pages_needed) {
1212                 vm_pages_needed = 1;
1213                 wakeup(&vm_pages_needed);
1214         }
1215         msleep(&cnt.v_free_count, &vm_page_queue_free_mtx, PDROP | PUSER,
1216             "pfault", 0);
1217 }
1218
1219 /*
1220  *      vm_page_requeue:
1221  *
1222  *      If the given page is contained within a page queue, move it to the tail
1223  *      of that queue.
1224  *
1225  *      The page queues must be locked.
1226  */
1227 void
1228 vm_page_requeue(vm_page_t m)
1229 {
1230         int queue = VM_PAGE_GETQUEUE(m);
1231         struct vpgqueues *vpq;
1232
1233         if (queue != PQ_NONE) {
1234                 vpq = &vm_page_queues[queue];
1235                 TAILQ_REMOVE(&vpq->pl, m, pageq);
1236                 TAILQ_INSERT_TAIL(&vpq->pl, m, pageq);
1237         }
1238 }
1239
1240 /*
1241  *      vm_pageq_remove:
1242  *
1243  *      Remove a page from its queue.
1244  *
1245  *      The queue containing the given page must be locked.
1246  *      This routine may not block.
1247  */
1248 void
1249 vm_pageq_remove(vm_page_t m)
1250 {
1251         int queue = VM_PAGE_GETQUEUE(m);
1252         struct vpgqueues *pq;
1253
1254         if (queue != PQ_NONE) {
1255                 VM_PAGE_SETQUEUE2(m, PQ_NONE);
1256                 pq = &vm_page_queues[queue];
1257                 TAILQ_REMOVE(&pq->pl, m, pageq);
1258                 (*pq->cnt)--;
1259         }
1260 }
1261
1262 /*
1263  *      vm_page_enqueue:
1264  *
1265  *      Add the given page to the specified queue.
1266  *
1267  *      The page queues must be locked.
1268  */
1269 static void
1270 vm_page_enqueue(int queue, vm_page_t m)
1271 {
1272         struct vpgqueues *vpq;
1273
1274         vpq = &vm_page_queues[queue];
1275         VM_PAGE_SETQUEUE2(m, queue);
1276         TAILQ_INSERT_TAIL(&vpq->pl, m, pageq);
1277         ++*vpq->cnt;
1278 }
1279
1280 /*
1281  *      vm_page_activate:
1282  *
1283  *      Put the specified page on the active list (if appropriate).
1284  *      Ensure that act_count is at least ACT_INIT but do not otherwise
1285  *      mess with it.
1286  *
1287  *      The page queues must be locked.
1288  *      This routine may not block.
1289  */
1290 void
1291 vm_page_activate(vm_page_t m)
1292 {
1293
1294         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1295         if (VM_PAGE_GETKNOWNQUEUE2(m) != PQ_ACTIVE) {
1296                 vm_pageq_remove(m);
1297                 if (m->wire_count == 0 && (m->flags & PG_UNMANAGED) == 0) {
1298                         if (m->act_count < ACT_INIT)
1299                                 m->act_count = ACT_INIT;
1300                         vm_page_enqueue(PQ_ACTIVE, m);
1301                 }
1302         } else {
1303                 if (m->act_count < ACT_INIT)
1304                         m->act_count = ACT_INIT;
1305         }
1306 }
1307
1308 /*
1309  *      vm_page_free_wakeup:
1310  *
1311  *      Helper routine for vm_page_free_toq() and vm_page_cache().  This
1312  *      routine is called when a page has been added to the cache or free
1313  *      queues.
1314  *
1315  *      The page queues must be locked.
1316  *      This routine may not block.
1317  */
1318 static inline void
1319 vm_page_free_wakeup(void)
1320 {
1321
1322         mtx_assert(&vm_page_queue_free_mtx, MA_OWNED);
1323         /*
1324          * if pageout daemon needs pages, then tell it that there are
1325          * some free.
1326          */
1327         if (vm_pageout_pages_needed &&
1328             cnt.v_cache_count + cnt.v_free_count >= cnt.v_pageout_free_min) {
1329                 wakeup(&vm_pageout_pages_needed);
1330                 vm_pageout_pages_needed = 0;
1331         }
1332         /*
1333          * wakeup processes that are waiting on memory if we hit a
1334          * high water mark. And wakeup scheduler process if we have
1335          * lots of memory. this process will swapin processes.
1336          */
1337         if (vm_pages_needed && !vm_page_count_min()) {
1338                 vm_pages_needed = 0;
1339                 wakeup(&cnt.v_free_count);
1340         }
1341 }
1342
1343 /*
1344  *      vm_page_free_toq:
1345  *
1346  *      Returns the given page to the free list,
1347  *      disassociating it with any VM object.
1348  *
1349  *      Object and page must be locked prior to entry.
1350  *      This routine may not block.
1351  */
1352
1353 void
1354 vm_page_free_toq(vm_page_t m)
1355 {
1356
1357         if (VM_PAGE_GETQUEUE(m) != PQ_NONE)
1358                 mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1359         KASSERT(!pmap_page_is_mapped(m),
1360             ("vm_page_free_toq: freeing mapped page %p", m));
1361         PCPU_INC(cnt.v_tfree);
1362
1363         if (m->busy || VM_PAGE_IS_FREE(m)) {
1364                 printf(
1365                 "vm_page_free: pindex(%lu), busy(%d), VPO_BUSY(%d), hold(%d)\n",
1366                     (u_long)m->pindex, m->busy, (m->oflags & VPO_BUSY) ? 1 : 0,
1367                     m->hold_count);
1368                 if (VM_PAGE_IS_FREE(m))
1369                         panic("vm_page_free: freeing free page");
1370                 else
1371                         panic("vm_page_free: freeing busy page");
1372         }
1373
1374         /*
1375          * unqueue, then remove page.  Note that we cannot destroy
1376          * the page here because we do not want to call the pager's
1377          * callback routine until after we've put the page on the
1378          * appropriate free queue.
1379          */
1380         vm_pageq_remove(m);
1381         vm_page_remove(m);
1382
1383         /*
1384          * If fictitious remove object association and
1385          * return, otherwise delay object association removal.
1386          */
1387         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0) {
1388                 return;
1389         }
1390
1391         m->valid = 0;
1392         vm_page_undirty(m);
1393
1394         if (m->wire_count != 0) {
1395                 if (m->wire_count > 1) {
1396                         panic("vm_page_free: invalid wire count (%d), pindex: 0x%lx",
1397                                 m->wire_count, (long)m->pindex);
1398                 }
1399                 panic("vm_page_free: freeing wired page");
1400         }
1401         if (m->hold_count != 0) {
1402                 m->flags &= ~PG_ZERO;
1403                 vm_page_enqueue(PQ_HOLD, m);
1404         } else {
1405                 mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
1406                 m->flags |= PG_FREE;
1407                 cnt.v_free_count++;
1408 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1409                 if (!vm_reserv_free_page(m))
1410 #else
1411                 if (TRUE)
1412 #endif
1413                         vm_phys_free_pages(m, 0);
1414                 if ((m->flags & PG_ZERO) != 0)
1415                         ++vm_page_zero_count;
1416                 else
1417                         vm_page_zero_idle_wakeup();
1418                 vm_page_free_wakeup();
1419                 mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1420         }
1421 }
1422
1423 /*
1424  *      vm_page_wire:
1425  *
1426  *      Mark this page as wired down by yet
1427  *      another map, removing it from paging queues
1428  *      as necessary.
1429  *
1430  *      The page queues must be locked.
1431  *      This routine may not block.
1432  */
1433 void
1434 vm_page_wire(vm_page_t m)
1435 {
1436
1437         /*
1438          * Only bump the wire statistics if the page is not already wired,
1439          * and only unqueue the page if it is on some queue (if it is unmanaged
1440          * it is already off the queues).
1441          */
1442         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1443         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
1444                 return;
1445         if (m->wire_count == 0) {
1446                 if ((m->flags & PG_UNMANAGED) == 0)
1447                         vm_pageq_remove(m);
1448                 atomic_add_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1449         }
1450         m->wire_count++;
1451         KASSERT(m->wire_count != 0, ("vm_page_wire: wire_count overflow m=%p", m));
1452 }
1453
1454 /*
1455  *      vm_page_unwire:
1456  *
1457  *      Release one wiring of this page, potentially
1458  *      enabling it to be paged again.
1459  *
1460  *      Many pages placed on the inactive queue should actually go
1461  *      into the cache, but it is difficult to figure out which.  What
1462  *      we do instead, if the inactive target is well met, is to put
1463  *      clean pages at the head of the inactive queue instead of the tail.
1464  *      This will cause them to be moved to the cache more quickly and
1465  *      if not actively re-referenced, freed more quickly.  If we just
1466  *      stick these pages at the end of the inactive queue, heavy filesystem
1467  *      meta-data accesses can cause an unnecessary paging load on memory bound 
1468  *      processes.  This optimization causes one-time-use metadata to be
1469  *      reused more quickly.
1470  *
1471  *      BUT, if we are in a low-memory situation we have no choice but to
1472  *      put clean pages on the cache queue.
1473  *
1474  *      A number of routines use vm_page_unwire() to guarantee that the page
1475  *      will go into either the inactive or active queues, and will NEVER
1476  *      be placed in the cache - for example, just after dirtying a page.
1477  *      dirty pages in the cache are not allowed.
1478  *
1479  *      The page queues must be locked.
1480  *      This routine may not block.
1481  */
1482 void
1483 vm_page_unwire(vm_page_t m, int activate)
1484 {
1485
1486         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1487         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
1488                 return;
1489         if (m->wire_count > 0) {
1490                 m->wire_count--;
1491                 if (m->wire_count == 0) {
1492                         atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1493                         if (m->flags & PG_UNMANAGED) {
1494                                 ;
1495                         } else if (activate)
1496                                 vm_page_enqueue(PQ_ACTIVE, m);
1497                         else {
1498                                 vm_page_flag_clear(m, PG_WINATCFLS);
1499                                 vm_page_enqueue(PQ_INACTIVE, m);
1500                         }
1501                 }
1502         } else {
1503                 panic("vm_page_unwire: invalid wire count: %d", m->wire_count);
1504         }
1505 }
1506
1507
1508 /*
1509  * Move the specified page to the inactive queue.  If the page has
1510  * any associated swap, the swap is deallocated.
1511  *
1512  * Normally athead is 0 resulting in LRU operation.  athead is set
1513  * to 1 if we want this page to be 'as if it were placed in the cache',
1514  * except without unmapping it from the process address space.
1515  *
1516  * This routine may not block.
1517  */
1518 static inline void
1519 _vm_page_deactivate(vm_page_t m, int athead)
1520 {
1521
1522         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1523
1524         /*
1525          * Ignore if already inactive.
1526          */
1527         if (VM_PAGE_INQUEUE2(m, PQ_INACTIVE))
1528                 return;
1529         if (m->wire_count == 0 && (m->flags & PG_UNMANAGED) == 0) {
1530                 vm_page_flag_clear(m, PG_WINATCFLS);
1531                 vm_pageq_remove(m);
1532                 if (athead)
1533                         TAILQ_INSERT_HEAD(&vm_page_queues[PQ_INACTIVE].pl, m, pageq);
1534                 else
1535                         TAILQ_INSERT_TAIL(&vm_page_queues[PQ_INACTIVE].pl, m, pageq);
1536                 VM_PAGE_SETQUEUE2(m, PQ_INACTIVE);
1537                 cnt.v_inactive_count++;
1538         }
1539 }
1540
1541 void
1542 vm_page_deactivate(vm_page_t m)
1543 {
1544     _vm_page_deactivate(m, 0);
1545 }
1546
1547 /*
1548  * vm_page_try_to_cache:
1549  *
1550  * Returns 0 on failure, 1 on success
1551  */
1552 int
1553 vm_page_try_to_cache(vm_page_t m)
1554 {
1555
1556         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1557         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
1558         if (m->dirty || m->hold_count || m->busy || m->wire_count ||
1559             (m->oflags & VPO_BUSY) || (m->flags & PG_UNMANAGED)) {
1560                 return (0);
1561         }
1562         pmap_remove_all(m);
1563         if (m->dirty)
1564                 return (0);
1565         vm_page_cache(m);
1566         return (1);
1567 }
1568
1569 /*
1570  * vm_page_try_to_free()
1571  *
1572  *      Attempt to free the page.  If we cannot free it, we do nothing.
1573  *      1 is returned on success, 0 on failure.
1574  */
1575 int
1576 vm_page_try_to_free(vm_page_t m)
1577 {
1578
1579         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1580         if (m->object != NULL)
1581                 VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
1582         if (m->dirty || m->hold_count || m->busy || m->wire_count ||
1583             (m->oflags & VPO_BUSY) || (m->flags & PG_UNMANAGED)) {
1584                 return (0);
1585         }
1586         pmap_remove_all(m);
1587         if (m->dirty)
1588                 return (0);
1589         vm_page_free(m);
1590         return (1);
1591 }
1592
1593 /*
1594  * vm_page_cache
1595  *
1596  * Put the specified page onto the page cache queue (if appropriate).
1597  *
1598  * This routine may not block.
1599  */
1600 void
1601 vm_page_cache(vm_page_t m)
1602 {
1603         vm_object_t object;
1604         vm_page_t root;
1605
1606         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1607         object = m->object;
1608         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
1609         if ((m->flags & PG_UNMANAGED) || (m->oflags & VPO_BUSY) || m->busy ||
1610             m->hold_count || m->wire_count) {
1611                 panic("vm_page_cache: attempting to cache busy page");
1612         }
1613         pmap_remove_all(m);
1614         if (m->dirty != 0)
1615                 panic("vm_page_cache: page %p is dirty", m);
1616         if (m->valid == 0 || object->type == OBJT_DEFAULT ||
1617             (object->type == OBJT_SWAP &&
1618             !vm_pager_has_page(object, m->pindex, NULL, NULL))) {
1619                 /*
1620                  * Hypothesis: A cache-elgible page belonging to a
1621                  * default object or swap object but without a backing
1622                  * store must be zero filled.
1623                  */
1624                 vm_page_free(m);
1625                 return;
1626         }
1627         KASSERT((m->flags & PG_CACHED) == 0,
1628             ("vm_page_cache: page %p is already cached", m));
1629         cnt.v_tcached++;
1630
1631         /*
1632          * Remove the page from the paging queues.
1633          */
1634         vm_pageq_remove(m);
1635
1636         /*
1637          * Remove the page from the object's collection of resident
1638          * pages. 
1639          */
1640         if (m != object->root)
1641                 vm_page_splay(m->pindex, object->root);
1642         if (m->left == NULL)
1643                 root = m->right;
1644         else {
1645                 root = vm_page_splay(m->pindex, m->left);
1646                 root->right = m->right;
1647         }
1648         object->root = root;
1649         TAILQ_REMOVE(&object->memq, m, listq);
1650         object->resident_page_count--;
1651         object->generation++;
1652
1653         /*
1654          * Insert the page into the object's collection of cached pages
1655          * and the physical memory allocator's cache/free page queues.
1656          */
1657         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1658         mtx_lock(&vm_page_queue_free_mtx);
1659         m->flags |= PG_CACHED;
1660         cnt.v_cache_count++;
1661         root = object->cache;
1662         if (root == NULL) {
1663                 m->left = NULL;
1664                 m->right = NULL;
1665         } else {
1666                 root = vm_page_splay(m->pindex, root);
1667                 if (m->pindex < root->pindex) {
1668                         m->left = root->left;
1669                         m->right = root;
1670                         root->left = NULL;
1671                 } else if (__predict_false(m->pindex == root->pindex))
1672                         panic("vm_page_cache: offset already cached");
1673                 else {
1674                         m->right = root->right;
1675                         m->left = root;
1676                         root->right = NULL;
1677                 }
1678         }
1679         object->cache = m;
1680 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1681         if (!vm_reserv_free_page(m)) {
1682 #else
1683         if (TRUE) {
1684 #endif
1685                 vm_phys_set_pool(VM_FREEPOOL_CACHE, m, 0);
1686                 vm_phys_free_pages(m, 0);
1687         }
1688         vm_page_free_wakeup();
1689         mtx_unlock(&vm_page_queue_free_mtx);
1690
1691         /*
1692          * Increment the vnode's hold count if this is the object's only
1693          * cached page.  Decrement the vnode's hold count if this was
1694          * the object's only resident page.
1695          */
1696         if (object->type == OBJT_VNODE) {
1697                 if (root == NULL && object->resident_page_count != 0)
1698                         vhold(object->handle);
1699                 else if (root != NULL && object->resident_page_count == 0)
1700                         vdrop(object->handle);
1701         }
1702 }
1703
1704 /*
1705  * vm_page_dontneed
1706  *
1707  *      Cache, deactivate, or do nothing as appropriate.  This routine
1708  *      is typically used by madvise() MADV_DONTNEED.
1709  *
1710  *      Generally speaking we want to move the page into the cache so
1711  *      it gets reused quickly.  However, this can result in a silly syndrome
1712  *      due to the page recycling too quickly.  Small objects will not be
1713  *      fully cached.  On the otherhand, if we move the page to the inactive
1714  *      queue we wind up with a problem whereby very large objects 
1715  *      unnecessarily blow away our inactive and cache queues.
1716  *
1717  *      The solution is to move the pages based on a fixed weighting.  We
1718  *      either leave them alone, deactivate them, or move them to the cache,
1719  *      where moving them to the cache has the highest weighting.
1720  *      By forcing some pages into other queues we eventually force the
1721  *      system to balance the queues, potentially recovering other unrelated
1722  *      space from active.  The idea is to not force this to happen too
1723  *      often.
1724  */
1725 void
1726 vm_page_dontneed(vm_page_t m)
1727 {
1728         static int dnweight;
1729         int dnw;
1730         int head;
1731
1732         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1733         dnw = ++dnweight;
1734
1735         /*
1736          * occassionally leave the page alone
1737          */
1738         if ((dnw & 0x01F0) == 0 ||
1739             VM_PAGE_INQUEUE2(m, PQ_INACTIVE)) {
1740                 if (m->act_count >= ACT_INIT)
1741                         --m->act_count;
1742                 return;
1743         }
1744
1745         /*
1746          * Clear any references to the page.  Otherwise, the page daemon will
1747          * immediately reactivate the page.
1748          */
1749         vm_page_flag_clear(m, PG_REFERENCED);
1750         pmap_clear_reference(m);
1751
1752         if (m->dirty == 0 && pmap_is_modified(m))
1753                 vm_page_dirty(m);
1754
1755         if (m->dirty || (dnw & 0x0070) == 0) {
1756                 /*
1757                  * Deactivate the page 3 times out of 32.
1758                  */
1759                 head = 0;
1760         } else {
1761                 /*
1762                  * Cache the page 28 times out of every 32.  Note that
1763                  * the page is deactivated instead of cached, but placed
1764                  * at the head of the queue instead of the tail.
1765                  */
1766                 head = 1;
1767         }
1768         _vm_page_deactivate(m, head);
1769 }
1770
1771 /*
1772  * Grab a page, waiting until we are waken up due to the page
1773  * changing state.  We keep on waiting, if the page continues
1774  * to be in the object.  If the page doesn't exist, first allocate it
1775  * and then conditionally zero it.
1776  *
1777  * This routine may block.
1778  */
1779 vm_page_t
1780 vm_page_grab(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int allocflags)
1781 {
1782         vm_page_t m;
1783
1784         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
1785 retrylookup:
1786         if ((m = vm_page_lookup(object, pindex)) != NULL) {
1787                 if (vm_page_sleep_if_busy(m, TRUE, "pgrbwt")) {
1788                         if ((allocflags & VM_ALLOC_RETRY) == 0)
1789                                 return (NULL);
1790                         goto retrylookup;
1791                 } else {
1792                         if ((allocflags & VM_ALLOC_WIRED) != 0) {
1793                                 vm_page_lock_queues();
1794                                 vm_page_wire(m);
1795                                 vm_page_unlock_queues();
1796                         }
1797                         if ((allocflags & VM_ALLOC_NOBUSY) == 0)
1798                                 vm_page_busy(m);
1799                         return (m);
1800                 }
1801         }
1802         m = vm_page_alloc(object, pindex, allocflags & ~VM_ALLOC_RETRY);
1803         if (m == NULL) {
1804                 VM_OBJECT_UNLOCK(object);
1805                 VM_WAIT;
1806                 VM_OBJECT_LOCK(object);
1807                 if ((allocflags & VM_ALLOC_RETRY) == 0)
1808                         return (NULL);
1809                 goto retrylookup;
1810         } else if (m->valid != 0)
1811                 return (m);
1812         if (allocflags & VM_ALLOC_ZERO && (m->flags & PG_ZERO) == 0)
1813                 pmap_zero_page(m);
1814         return (m);
1815 }
1816
1817 /*
1818  * Mapping function for valid bits or for dirty bits in
1819  * a page.  May not block.
1820  *
1821  * Inputs are required to range within a page.
1822  */
1823 int
1824 vm_page_bits(int base, int size)
1825 {
1826         int first_bit;
1827         int last_bit;
1828
1829         KASSERT(
1830             base + size <= PAGE_SIZE,
1831             ("vm_page_bits: illegal base/size %d/%d", base, size)
1832         );
1833
1834         if (size == 0)          /* handle degenerate case */
1835                 return (0);
1836
1837         first_bit = base >> DEV_BSHIFT;
1838         last_bit = (base + size - 1) >> DEV_BSHIFT;
1839
1840         return ((2 << last_bit) - (1 << first_bit));
1841 }
1842
1843 /*
1844  *      vm_page_set_validclean:
1845  *
1846  *      Sets portions of a page valid and clean.  The arguments are expected
1847  *      to be DEV_BSIZE aligned but if they aren't the bitmap is inclusive
1848  *      of any partial chunks touched by the range.  The invalid portion of
1849  *      such chunks will be zero'd.
1850  *
1851  *      This routine may not block.
1852  *
1853  *      (base + size) must be less then or equal to PAGE_SIZE.
1854  */
1855 void
1856 vm_page_set_validclean(vm_page_t m, int base, int size)
1857 {
1858         int pagebits;
1859         int frag;
1860         int endoff;
1861
1862         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1863         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
1864         if (size == 0)  /* handle degenerate case */
1865                 return;
1866
1867         /*
1868          * If the base is not DEV_BSIZE aligned and the valid
1869          * bit is clear, we have to zero out a portion of the
1870          * first block.
1871          */
1872         if ((frag = base & ~(DEV_BSIZE - 1)) != base &&
1873             (m->valid & (1 << (base >> DEV_BSHIFT))) == 0)
1874                 pmap_zero_page_area(m, frag, base - frag);
1875
1876         /*
1877          * If the ending offset is not DEV_BSIZE aligned and the 
1878          * valid bit is clear, we have to zero out a portion of
1879          * the last block.
1880          */
1881         endoff = base + size;
1882         if ((frag = endoff & ~(DEV_BSIZE - 1)) != endoff &&
1883             (m->valid & (1 << (endoff >> DEV_BSHIFT))) == 0)
1884                 pmap_zero_page_area(m, endoff,
1885                     DEV_BSIZE - (endoff & (DEV_BSIZE - 1)));
1886
1887         /*
1888          * Set valid, clear dirty bits.  If validating the entire
1889          * page we can safely clear the pmap modify bit.  We also
1890          * use this opportunity to clear the VPO_NOSYNC flag.  If a process
1891          * takes a write fault on a MAP_NOSYNC memory area the flag will
1892          * be set again.
1893          *
1894          * We set valid bits inclusive of any overlap, but we can only
1895          * clear dirty bits for DEV_BSIZE chunks that are fully within
1896          * the range.
1897          */
1898         pagebits = vm_page_bits(base, size);
1899         m->valid |= pagebits;
1900 #if 0   /* NOT YET */
1901         if ((frag = base & (DEV_BSIZE - 1)) != 0) {
1902                 frag = DEV_BSIZE - frag;
1903                 base += frag;
1904                 size -= frag;
1905                 if (size < 0)
1906                         size = 0;
1907         }
1908         pagebits = vm_page_bits(base, size & (DEV_BSIZE - 1));
1909 #endif
1910         m->dirty &= ~pagebits;
1911         if (base == 0 && size == PAGE_SIZE) {
1912                 pmap_clear_modify(m);
1913                 m->oflags &= ~VPO_NOSYNC;
1914         }
1915 }
1916
1917 void
1918 vm_page_clear_dirty(vm_page_t m, int base, int size)
1919 {
1920
1921         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1922         m->dirty &= ~vm_page_bits(base, size);
1923 }
1924
1925 /*
1926  *      vm_page_set_invalid:
1927  *
1928  *      Invalidates DEV_BSIZE'd chunks within a page.  Both the
1929  *      valid and dirty bits for the effected areas are cleared.
1930  *
1931  *      May not block.
1932  */
1933 void
1934 vm_page_set_invalid(vm_page_t m, int base, int size)
1935 {
1936         int bits;
1937
1938         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
1939         bits = vm_page_bits(base, size);
1940         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1941         if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL && bits != 0)
1942                 pmap_remove_all(m);
1943         m->valid &= ~bits;
1944         m->dirty &= ~bits;
1945         m->object->generation++;
1946 }
1947
1948 /*
1949  * vm_page_zero_invalid()
1950  *
1951  *      The kernel assumes that the invalid portions of a page contain 
1952  *      garbage, but such pages can be mapped into memory by user code.
1953  *      When this occurs, we must zero out the non-valid portions of the
1954  *      page so user code sees what it expects.
1955  *
1956  *      Pages are most often semi-valid when the end of a file is mapped 
1957  *      into memory and the file's size is not page aligned.
1958  */
1959 void
1960 vm_page_zero_invalid(vm_page_t m, boolean_t setvalid)
1961 {
1962         int b;
1963         int i;
1964
1965         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
1966         /*
1967          * Scan the valid bits looking for invalid sections that
1968          * must be zerod.  Invalid sub-DEV_BSIZE'd areas ( where the
1969          * valid bit may be set ) have already been zerod by
1970          * vm_page_set_validclean().
1971          */
1972         for (b = i = 0; i <= PAGE_SIZE / DEV_BSIZE; ++i) {
1973                 if (i == (PAGE_SIZE / DEV_BSIZE) || 
1974                     (m->valid & (1 << i))
1975                 ) {
1976                         if (i > b) {
1977                                 pmap_zero_page_area(m, 
1978                                     b << DEV_BSHIFT, (i - b) << DEV_BSHIFT);
1979                         }
1980                         b = i + 1;
1981                 }
1982         }
1983
1984         /*
1985          * setvalid is TRUE when we can safely set the zero'd areas
1986          * as being valid.  We can do this if there are no cache consistancy
1987          * issues.  e.g. it is ok to do with UFS, but not ok to do with NFS.
1988          */
1989         if (setvalid)
1990                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
1991 }
1992
1993 /*
1994  *      vm_page_is_valid:
1995  *
1996  *      Is (partial) page valid?  Note that the case where size == 0
1997  *      will return FALSE in the degenerate case where the page is
1998  *      entirely invalid, and TRUE otherwise.
1999  *
2000  *      May not block.
2001  */
2002 int
2003 vm_page_is_valid(vm_page_t m, int base, int size)
2004 {
2005         int bits = vm_page_bits(base, size);
2006
2007         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
2008         if (m->valid && ((m->valid & bits) == bits))
2009                 return 1;
2010         else
2011                 return 0;
2012 }
2013
2014 /*
2015  * update dirty bits from pmap/mmu.  May not block.
2016  */
2017 void
2018 vm_page_test_dirty(vm_page_t m)
2019 {
2020         if ((m->dirty != VM_PAGE_BITS_ALL) && pmap_is_modified(m)) {
2021                 vm_page_dirty(m);
2022         }
2023 }
2024
2025 int so_zerocp_fullpage = 0;
2026
2027 /*
2028  *      Replace the given page with a copy.  The copied page assumes
2029  *      the portion of the given page's "wire_count" that is not the
2030  *      responsibility of this copy-on-write mechanism.
2031  *
2032  *      The object containing the given page must have a non-zero
2033  *      paging-in-progress count and be locked.
2034  */
2035 void
2036 vm_page_cowfault(vm_page_t m)
2037 {
2038         vm_page_t mnew;
2039         vm_object_t object;
2040         vm_pindex_t pindex;
2041
2042         object = m->object;
2043         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
2044         KASSERT(object->paging_in_progress != 0,
2045             ("vm_page_cowfault: object %p's paging-in-progress count is zero.",
2046             object)); 
2047         pindex = m->pindex;
2048
2049  retry_alloc:
2050         pmap_remove_all(m);
2051         vm_page_remove(m);
2052         mnew = vm_page_alloc(object, pindex, VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_NOBUSY);
2053         if (mnew == NULL) {
2054                 vm_page_insert(m, object, pindex);
2055                 vm_page_unlock_queues();
2056                 VM_OBJECT_UNLOCK(object);
2057                 VM_WAIT;
2058                 VM_OBJECT_LOCK(object);
2059                 if (m == vm_page_lookup(object, pindex)) {
2060                         vm_page_lock_queues();
2061                         goto retry_alloc;
2062                 } else {
2063                         /*
2064                          * Page disappeared during the wait.
2065                          */
2066                         vm_page_lock_queues();
2067                         return;
2068                 }
2069         }
2070
2071         if (m->cow == 0) {
2072                 /* 
2073                  * check to see if we raced with an xmit complete when 
2074                  * waiting to allocate a page.  If so, put things back 
2075                  * the way they were 
2076                  */
2077                 vm_page_free(mnew);
2078                 vm_page_insert(m, object, pindex);
2079         } else { /* clear COW & copy page */
2080                 if (!so_zerocp_fullpage)
2081                         pmap_copy_page(m, mnew);
2082                 mnew->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
2083                 vm_page_dirty(mnew);
2084                 mnew->wire_count = m->wire_count - m->cow;
2085                 m->wire_count = m->cow;
2086         }
2087 }
2088
2089 void 
2090 vm_page_cowclear(vm_page_t m)
2091 {
2092
2093         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2094         if (m->cow) {
2095                 m->cow--;
2096                 /* 
2097                  * let vm_fault add back write permission  lazily
2098                  */
2099         } 
2100         /*
2101          *  sf_buf_free() will free the page, so we needn't do it here
2102          */ 
2103 }
2104
2105 int
2106 vm_page_cowsetup(vm_page_t m)
2107 {
2108
2109         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2110         if (m->cow == USHRT_MAX - 1)
2111                 return (EBUSY);
2112         m->cow++;
2113         pmap_remove_write(m);
2114         return (0);
2115 }
2116
2117 #include "opt_ddb.h"
2118 #ifdef DDB
2119 #include <sys/kernel.h>
2120
2121 #include <ddb/ddb.h>
2122
2123 DB_SHOW_COMMAND(page, vm_page_print_page_info)
2124 {
2125         db_printf("cnt.v_free_count: %d\n", cnt.v_free_count);
2126         db_printf("cnt.v_cache_count: %d\n", cnt.v_cache_count);
2127         db_printf("cnt.v_inactive_count: %d\n", cnt.v_inactive_count);
2128         db_printf("cnt.v_active_count: %d\n", cnt.v_active_count);
2129         db_printf("cnt.v_wire_count: %d\n", cnt.v_wire_count);
2130         db_printf("cnt.v_free_reserved: %d\n", cnt.v_free_reserved);
2131         db_printf("cnt.v_free_min: %d\n", cnt.v_free_min);
2132         db_printf("cnt.v_free_target: %d\n", cnt.v_free_target);
2133         db_printf("cnt.v_cache_min: %d\n", cnt.v_cache_min);
2134         db_printf("cnt.v_inactive_target: %d\n", cnt.v_inactive_target);
2135 }
2136
2137 DB_SHOW_COMMAND(pageq, vm_page_print_pageq_info)
2138 {
2139                 
2140         db_printf("PQ_FREE:");
2141         db_printf(" %d", cnt.v_free_count);
2142         db_printf("\n");
2143                 
2144         db_printf("PQ_CACHE:");
2145         db_printf(" %d", cnt.v_cache_count);
2146         db_printf("\n");
2147
2148         db_printf("PQ_ACTIVE: %d, PQ_INACTIVE: %d\n",
2149                 *vm_page_queues[PQ_ACTIVE].cnt,
2150                 *vm_page_queues[PQ_INACTIVE].cnt);
2151 }
2152 #endif /* DDB */