]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/9.2.git/blob - sys/vm/swap_pager.c
- Copy stable/9 to releng/9.2 as part of the 9.2-RELEASE cycle.
[FreeBSD/releng/9.2.git] / sys / vm / swap_pager.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1998 Matthew Dillon,
3  * Copyright (c) 1994 John S. Dyson
4  * Copyright (c) 1990 University of Utah.
5  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
6  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
7  *
8  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
9  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
10  * Science Department.
11  *
12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
13  * modification, are permitted provided that the following conditions
14  * are met:
15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
20  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
21  *    must display the following acknowledgement:
22  *      This product includes software developed by the University of
23  *      California, Berkeley and its contributors.
24  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
25  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
26  *    without specific prior written permission.
27  *
28  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
29  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
30  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
31  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
32  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
33  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
34  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
35  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
36  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
37  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
38  * SUCH DAMAGE.
39  *
40  *                              New Swap System
41  *                              Matthew Dillon
42  *
43  * Radix Bitmap 'blists'.
44  *
45  *      - The new swapper uses the new radix bitmap code.  This should scale
46  *        to arbitrarily small or arbitrarily large swap spaces and an almost
47  *        arbitrary degree of fragmentation.
48  *
49  * Features:
50  *
51  *      - on the fly reallocation of swap during putpages.  The new system
52  *        does not try to keep previously allocated swap blocks for dirty
53  *        pages.  
54  *
55  *      - on the fly deallocation of swap
56  *
57  *      - No more garbage collection required.  Unnecessarily allocated swap
58  *        blocks only exist for dirty vm_page_t's now and these are already
59  *        cycled (in a high-load system) by the pager.  We also do on-the-fly
60  *        removal of invalidated swap blocks when a page is destroyed
61  *        or renamed.
62  *
63  * from: Utah $Hdr: swap_pager.c 1.4 91/04/30$
64  *
65  *      @(#)swap_pager.c        8.9 (Berkeley) 3/21/94
66  *      @(#)vm_swap.c   8.5 (Berkeley) 2/17/94
67  */
68
69 #include <sys/cdefs.h>
70 __FBSDID("$FreeBSD$");
71
72 #include "opt_swap.h"
73 #include "opt_vm.h"
74
75 #include <sys/param.h>
76 #include <sys/systm.h>
77 #include <sys/conf.h>
78 #include <sys/kernel.h>
79 #include <sys/priv.h>
80 #include <sys/proc.h>
81 #include <sys/bio.h>
82 #include <sys/buf.h>
83 #include <sys/disk.h>
84 #include <sys/fcntl.h>
85 #include <sys/mount.h>
86 #include <sys/namei.h>
87 #include <sys/vnode.h>
88 #include <sys/malloc.h>
89 #include <sys/racct.h>
90 #include <sys/resource.h>
91 #include <sys/resourcevar.h>
92 #include <sys/sysctl.h>
93 #include <sys/sysproto.h>
94 #include <sys/blist.h>
95 #include <sys/lock.h>
96 #include <sys/sx.h>
97 #include <sys/vmmeter.h>
98
99 #include <security/mac/mac_framework.h>
100
101 #include <vm/vm.h>
102 #include <vm/pmap.h>
103 #include <vm/vm_map.h>
104 #include <vm/vm_kern.h>
105 #include <vm/vm_object.h>
106 #include <vm/vm_page.h>
107 #include <vm/vm_pager.h>
108 #include <vm/vm_pageout.h>
109 #include <vm/vm_param.h>
110 #include <vm/swap_pager.h>
111 #include <vm/vm_extern.h>
112 #include <vm/uma.h>
113
114 #include <geom/geom.h>
115
116 /*
117  * SWB_NPAGES must be a power of 2.  It may be set to 1, 2, 4, 8, 16
118  * or 32 pages per allocation.
119  * The 32-page limit is due to the radix code (kern/subr_blist.c).
120  */
121 #ifndef MAX_PAGEOUT_CLUSTER
122 #define MAX_PAGEOUT_CLUSTER 16
123 #endif
124
125 #if !defined(SWB_NPAGES)
126 #define SWB_NPAGES      MAX_PAGEOUT_CLUSTER
127 #endif
128
129 /*
130  * The swblock structure maps an object and a small, fixed-size range
131  * of page indices to disk addresses within a swap area.
132  * The collection of these mappings is implemented as a hash table.
133  * Unused disk addresses within a swap area are allocated and managed
134  * using a blist.
135  */
136 #define SWCORRECT(n) (sizeof(void *) * (n) / sizeof(daddr_t))
137 #define SWAP_META_PAGES         (SWB_NPAGES * 2)
138 #define SWAP_META_MASK          (SWAP_META_PAGES - 1)
139
140 struct swblock {
141         struct swblock  *swb_hnext;
142         vm_object_t     swb_object;
143         vm_pindex_t     swb_index;
144         int             swb_count;
145         daddr_t         swb_pages[SWAP_META_PAGES];
146 };
147
148 static MALLOC_DEFINE(M_VMPGDATA, "vm_pgdata", "swap pager private data");
149 static struct mtx sw_dev_mtx;
150 static TAILQ_HEAD(, swdevt) swtailq = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(swtailq);
151 static struct swdevt *swdevhd;  /* Allocate from here next */
152 static int nswapdev;            /* Number of swap devices */
153 int swap_pager_avail;
154 static int swdev_syscall_active = 0; /* serialize swap(on|off) */
155
156 static vm_ooffset_t swap_total;
157 SYSCTL_QUAD(_vm, OID_AUTO, swap_total, CTLFLAG_RD, &swap_total, 0, 
158     "Total amount of available swap storage.");
159 static vm_ooffset_t swap_reserved;
160 SYSCTL_QUAD(_vm, OID_AUTO, swap_reserved, CTLFLAG_RD, &swap_reserved, 0, 
161     "Amount of swap storage needed to back all allocated anonymous memory.");
162 static int overcommit = 0;
163 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, overcommit, CTLFLAG_RW, &overcommit, 0, 
164     "Configure virtual memory overcommit behavior. See tuning(7) "
165     "for details.");
166
167 /* bits from overcommit */
168 #define SWAP_RESERVE_FORCE_ON           (1 << 0)
169 #define SWAP_RESERVE_RLIMIT_ON          (1 << 1)
170 #define SWAP_RESERVE_ALLOW_NONWIRED     (1 << 2)
171
172 int
173 swap_reserve(vm_ooffset_t incr)
174 {
175
176         return (swap_reserve_by_cred(incr, curthread->td_ucred));
177 }
178
179 int
180 swap_reserve_by_cred(vm_ooffset_t incr, struct ucred *cred)
181 {
182         vm_ooffset_t r, s;
183         int res, error;
184         static int curfail;
185         static struct timeval lastfail;
186         struct uidinfo *uip;
187         
188         uip = cred->cr_ruidinfo;
189
190         if (incr & PAGE_MASK)
191                 panic("swap_reserve: & PAGE_MASK");
192
193 #ifdef RACCT
194         PROC_LOCK(curproc);
195         error = racct_add(curproc, RACCT_SWAP, incr);
196         PROC_UNLOCK(curproc);
197         if (error != 0)
198                 return (0);
199 #endif
200
201         res = 0;
202         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
203         r = swap_reserved + incr;
204         if (overcommit & SWAP_RESERVE_ALLOW_NONWIRED) {
205                 s = cnt.v_page_count - cnt.v_free_reserved - cnt.v_wire_count;
206                 s *= PAGE_SIZE;
207         } else
208                 s = 0;
209         s += swap_total;
210         if ((overcommit & SWAP_RESERVE_FORCE_ON) == 0 || r <= s ||
211             (error = priv_check(curthread, PRIV_VM_SWAP_NOQUOTA)) == 0) {
212                 res = 1;
213                 swap_reserved = r;
214         }
215         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
216
217         if (res) {
218                 PROC_LOCK(curproc);
219                 UIDINFO_VMSIZE_LOCK(uip);
220                 if ((overcommit & SWAP_RESERVE_RLIMIT_ON) != 0 &&
221                     uip->ui_vmsize + incr > lim_cur(curproc, RLIMIT_SWAP) &&
222                     priv_check(curthread, PRIV_VM_SWAP_NORLIMIT))
223                         res = 0;
224                 else
225                         uip->ui_vmsize += incr;
226                 UIDINFO_VMSIZE_UNLOCK(uip);
227                 PROC_UNLOCK(curproc);
228                 if (!res) {
229                         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
230                         swap_reserved -= incr;
231                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
232                 }
233         }
234         if (!res && ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
235                 printf("uid %d, pid %d: swap reservation for %jd bytes failed\n",
236                     uip->ui_uid, curproc->p_pid, incr);
237         }
238
239 #ifdef RACCT
240         if (!res) {
241                 PROC_LOCK(curproc);
242                 racct_sub(curproc, RACCT_SWAP, incr);
243                 PROC_UNLOCK(curproc);
244         }
245 #endif
246
247         return (res);
248 }
249
250 void
251 swap_reserve_force(vm_ooffset_t incr)
252 {
253         struct uidinfo *uip;
254
255         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
256         swap_reserved += incr;
257         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
258
259 #ifdef RACCT
260         PROC_LOCK(curproc);
261         racct_add_force(curproc, RACCT_SWAP, incr);
262         PROC_UNLOCK(curproc);
263 #endif
264
265         uip = curthread->td_ucred->cr_ruidinfo;
266         PROC_LOCK(curproc);
267         UIDINFO_VMSIZE_LOCK(uip);
268         uip->ui_vmsize += incr;
269         UIDINFO_VMSIZE_UNLOCK(uip);
270         PROC_UNLOCK(curproc);
271 }
272
273 void
274 swap_release(vm_ooffset_t decr)
275 {
276         struct ucred *cred;
277
278         PROC_LOCK(curproc);
279         cred = curthread->td_ucred;
280         swap_release_by_cred(decr, cred);
281         PROC_UNLOCK(curproc);
282 }
283
284 void
285 swap_release_by_cred(vm_ooffset_t decr, struct ucred *cred)
286 {
287         struct uidinfo *uip;
288         
289         uip = cred->cr_ruidinfo;
290
291         if (decr & PAGE_MASK)
292                 panic("swap_release: & PAGE_MASK");
293
294         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
295         if (swap_reserved < decr)
296                 panic("swap_reserved < decr");
297         swap_reserved -= decr;
298         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
299
300         UIDINFO_VMSIZE_LOCK(uip);
301         if (uip->ui_vmsize < decr)
302                 printf("negative vmsize for uid = %d\n", uip->ui_uid);
303         uip->ui_vmsize -= decr;
304         UIDINFO_VMSIZE_UNLOCK(uip);
305
306         racct_sub_cred(cred, RACCT_SWAP, decr);
307 }
308
309 static void swapdev_strategy(struct buf *, struct swdevt *sw);
310
311 #define SWM_FREE        0x02    /* free, period                 */
312 #define SWM_POP         0x04    /* pop out                      */
313
314 int swap_pager_full = 2;        /* swap space exhaustion (task killing) */
315 static int swap_pager_almost_full = 1; /* swap space exhaustion (w/hysteresis)*/
316 static int nsw_rcount;          /* free read buffers                    */
317 static int nsw_wcount_sync;     /* limit write buffers / synchronous    */
318 static int nsw_wcount_async;    /* limit write buffers / asynchronous   */
319 static int nsw_wcount_async_max;/* assigned maximum                     */
320 static int nsw_cluster_max;     /* maximum VOP I/O allowed              */
321
322 static struct swblock **swhash;
323 static int swhash_mask;
324 static struct mtx swhash_mtx;
325
326 static int swap_async_max = 4;  /* maximum in-progress async I/O's      */
327 static struct sx sw_alloc_sx;
328
329
330 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, swap_async_max,
331         CTLFLAG_RW, &swap_async_max, 0, "Maximum running async swap ops");
332
333 /*
334  * "named" and "unnamed" anon region objects.  Try to reduce the overhead
335  * of searching a named list by hashing it just a little.
336  */
337
338 #define NOBJLISTS               8
339
340 #define NOBJLIST(handle)        \
341         (&swap_pager_object_list[((int)(intptr_t)handle >> 4) & (NOBJLISTS-1)])
342
343 static struct mtx sw_alloc_mtx; /* protect list manipulation */ 
344 static struct pagerlst  swap_pager_object_list[NOBJLISTS];
345 static uma_zone_t       swap_zone;
346 static struct vm_object swap_zone_obj;
347
348 /*
349  * pagerops for OBJT_SWAP - "swap pager".  Some ops are also global procedure
350  * calls hooked from other parts of the VM system and do not appear here.
351  * (see vm/swap_pager.h).
352  */
353 static vm_object_t
354                 swap_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size,
355                     vm_prot_t prot, vm_ooffset_t offset, struct ucred *);
356 static void     swap_pager_dealloc(vm_object_t object);
357 static int      swap_pager_getpages(vm_object_t, vm_page_t *, int, int);
358 static void     swap_pager_putpages(vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *);
359 static boolean_t
360                 swap_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before, int *after);
361 static void     swap_pager_init(void);
362 static void     swap_pager_unswapped(vm_page_t);
363 static void     swap_pager_swapoff(struct swdevt *sp);
364
365 struct pagerops swappagerops = {
366         .pgo_init =     swap_pager_init,        /* early system initialization of pager */
367         .pgo_alloc =    swap_pager_alloc,       /* allocate an OBJT_SWAP object         */
368         .pgo_dealloc =  swap_pager_dealloc,     /* deallocate an OBJT_SWAP object       */
369         .pgo_getpages = swap_pager_getpages,    /* pagein                               */
370         .pgo_putpages = swap_pager_putpages,    /* pageout                              */
371         .pgo_haspage =  swap_pager_haspage,     /* get backing store status for page    */
372         .pgo_pageunswapped = swap_pager_unswapped,      /* remove swap related to page          */
373 };
374
375 /*
376  * dmmax is in page-sized chunks with the new swap system.  It was
377  * dev-bsized chunks in the old.  dmmax is always a power of 2.
378  *
379  * swap_*() routines are externally accessible.  swp_*() routines are
380  * internal.
381  */
382 static int dmmax;
383 static int nswap_lowat = 128;   /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
384 static int nswap_hiwat = 512;   /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
385
386 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, dmmax,
387         CTLFLAG_RD, &dmmax, 0, "Maximum size of a swap block");
388
389 static void     swp_sizecheck(void);
390 static void     swp_pager_async_iodone(struct buf *bp);
391 static int      swapongeom(struct thread *, struct vnode *);
392 static int      swaponvp(struct thread *, struct vnode *, u_long);
393 static int      swapoff_one(struct swdevt *sp, struct ucred *cred);
394
395 /*
396  * Swap bitmap functions
397  */
398 static void     swp_pager_freeswapspace(daddr_t blk, int npages);
399 static daddr_t  swp_pager_getswapspace(int npages);
400
401 /*
402  * Metadata functions
403  */
404 static struct swblock **swp_pager_hash(vm_object_t object, vm_pindex_t index);
405 static void swp_pager_meta_build(vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
406 static void swp_pager_meta_free(vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
407 static void swp_pager_meta_free_all(vm_object_t);
408 static daddr_t swp_pager_meta_ctl(vm_object_t, vm_pindex_t, int);
409
410 static void
411 swp_pager_free_nrpage(vm_page_t m)
412 {
413
414         vm_page_lock(m);
415         if (m->wire_count == 0)
416                 vm_page_free(m);
417         vm_page_unlock(m);
418 }
419
420 /*
421  * SWP_SIZECHECK() -    update swap_pager_full indication
422  *      
423  *      update the swap_pager_almost_full indication and warn when we are
424  *      about to run out of swap space, using lowat/hiwat hysteresis.
425  *
426  *      Clear swap_pager_full ( task killing ) indication when lowat is met.
427  *
428  *      No restrictions on call
429  *      This routine may not block.
430  */
431 static void
432 swp_sizecheck(void)
433 {
434
435         if (swap_pager_avail < nswap_lowat) {
436                 if (swap_pager_almost_full == 0) {
437                         printf("swap_pager: out of swap space\n");
438                         swap_pager_almost_full = 1;
439                 }
440         } else {
441                 swap_pager_full = 0;
442                 if (swap_pager_avail > nswap_hiwat)
443                         swap_pager_almost_full = 0;
444         }
445 }
446
447 /*
448  * SWP_PAGER_HASH() -   hash swap meta data
449  *
450  *      This is an helper function which hashes the swapblk given
451  *      the object and page index.  It returns a pointer to a pointer
452  *      to the object, or a pointer to a NULL pointer if it could not
453  *      find a swapblk.
454  */
455 static struct swblock **
456 swp_pager_hash(vm_object_t object, vm_pindex_t index)
457 {
458         struct swblock **pswap;
459         struct swblock *swap;
460
461         index &= ~(vm_pindex_t)SWAP_META_MASK;
462         pswap = &swhash[(index ^ (int)(intptr_t)object) & swhash_mask];
463         while ((swap = *pswap) != NULL) {
464                 if (swap->swb_object == object &&
465                     swap->swb_index == index
466                 ) {
467                         break;
468                 }
469                 pswap = &swap->swb_hnext;
470         }
471         return (pswap);
472 }
473
474 /*
475  * SWAP_PAGER_INIT() -  initialize the swap pager!
476  *
477  *      Expected to be started from system init.  NOTE:  This code is run 
478  *      before much else so be careful what you depend on.  Most of the VM
479  *      system has yet to be initialized at this point.
480  */
481 static void
482 swap_pager_init(void)
483 {
484         /*
485          * Initialize object lists
486          */
487         int i;
488
489         for (i = 0; i < NOBJLISTS; ++i)
490                 TAILQ_INIT(&swap_pager_object_list[i]);
491         mtx_init(&sw_alloc_mtx, "swap_pager list", NULL, MTX_DEF);
492         mtx_init(&sw_dev_mtx, "swapdev", NULL, MTX_DEF);
493
494         /*
495          * Device Stripe, in PAGE_SIZE'd blocks
496          */
497         dmmax = SWB_NPAGES * 2;
498 }
499
500 /*
501  * SWAP_PAGER_SWAP_INIT() - swap pager initialization from pageout process
502  *
503  *      Expected to be started from pageout process once, prior to entering
504  *      its main loop.
505  */
506 void
507 swap_pager_swap_init(void)
508 {
509         int n, n2;
510
511         /*
512          * Number of in-transit swap bp operations.  Don't
513          * exhaust the pbufs completely.  Make sure we
514          * initialize workable values (0 will work for hysteresis
515          * but it isn't very efficient).
516          *
517          * The nsw_cluster_max is constrained by the bp->b_pages[]
518          * array (MAXPHYS/PAGE_SIZE) and our locally defined
519          * MAX_PAGEOUT_CLUSTER.   Also be aware that swap ops are
520          * constrained by the swap device interleave stripe size.
521          *
522          * Currently we hardwire nsw_wcount_async to 4.  This limit is 
523          * designed to prevent other I/O from having high latencies due to
524          * our pageout I/O.  The value 4 works well for one or two active swap
525          * devices but is probably a little low if you have more.  Even so,
526          * a higher value would probably generate only a limited improvement
527          * with three or four active swap devices since the system does not
528          * typically have to pageout at extreme bandwidths.   We will want
529          * at least 2 per swap devices, and 4 is a pretty good value if you
530          * have one NFS swap device due to the command/ack latency over NFS.
531          * So it all works out pretty well.
532          */
533         nsw_cluster_max = min((MAXPHYS/PAGE_SIZE), MAX_PAGEOUT_CLUSTER);
534
535         mtx_lock(&pbuf_mtx);
536         nsw_rcount = (nswbuf + 1) / 2;
537         nsw_wcount_sync = (nswbuf + 3) / 4;
538         nsw_wcount_async = 4;
539         nsw_wcount_async_max = nsw_wcount_async;
540         mtx_unlock(&pbuf_mtx);
541
542         /*
543          * Initialize our zone.  Right now I'm just guessing on the number
544          * we need based on the number of pages in the system.  Each swblock
545          * can hold 16 pages, so this is probably overkill.  This reservation
546          * is typically limited to around 32MB by default.
547          */
548         n = cnt.v_page_count / 2;
549         if (maxswzone && n > maxswzone / sizeof(struct swblock))
550                 n = maxswzone / sizeof(struct swblock);
551         n2 = n;
552         swap_zone = uma_zcreate("SWAPMETA", sizeof(struct swblock), NULL, NULL,
553             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE | UMA_ZONE_VM);
554         if (swap_zone == NULL)
555                 panic("failed to create swap_zone.");
556         do {
557                 if (uma_zone_set_obj(swap_zone, &swap_zone_obj, n))
558                         break;
559                 /*
560                  * if the allocation failed, try a zone two thirds the
561                  * size of the previous attempt.
562                  */
563                 n -= ((n + 2) / 3);
564         } while (n > 0);
565         if (n2 != n)
566                 printf("Swap zone entries reduced from %d to %d.\n", n2, n);
567         n2 = n;
568
569         /*
570          * Initialize our meta-data hash table.  The swapper does not need to
571          * be quite as efficient as the VM system, so we do not use an 
572          * oversized hash table.
573          *
574          *      n:              size of hash table, must be power of 2
575          *      swhash_mask:    hash table index mask
576          */
577         for (n = 1; n < n2 / 8; n *= 2)
578                 ;
579         swhash = malloc(sizeof(struct swblock *) * n, M_VMPGDATA, M_WAITOK | M_ZERO);
580         swhash_mask = n - 1;
581         mtx_init(&swhash_mtx, "swap_pager swhash", NULL, MTX_DEF);
582 }
583
584 /*
585  * SWAP_PAGER_ALLOC() - allocate a new OBJT_SWAP VM object and instantiate
586  *                      its metadata structures.
587  *
588  *      This routine is called from the mmap and fork code to create a new
589  *      OBJT_SWAP object.  We do this by creating an OBJT_DEFAULT object
590  *      and then converting it with swp_pager_meta_build().
591  *
592  *      This routine may block in vm_object_allocate() and create a named
593  *      object lookup race, so we must interlock.
594  *
595  * MPSAFE
596  */
597 static vm_object_t
598 swap_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size, vm_prot_t prot,
599     vm_ooffset_t offset, struct ucred *cred)
600 {
601         vm_object_t object;
602         vm_pindex_t pindex;
603
604         pindex = OFF_TO_IDX(offset + PAGE_MASK + size);
605         if (handle) {
606                 mtx_lock(&Giant);
607                 /*
608                  * Reference existing named region or allocate new one.  There
609                  * should not be a race here against swp_pager_meta_build()
610                  * as called from vm_page_remove() in regards to the lookup
611                  * of the handle.
612                  */
613                 sx_xlock(&sw_alloc_sx);
614                 object = vm_pager_object_lookup(NOBJLIST(handle), handle);
615                 if (object == NULL) {
616                         if (cred != NULL) {
617                                 if (!swap_reserve_by_cred(size, cred)) {
618                                         sx_xunlock(&sw_alloc_sx);
619                                         mtx_unlock(&Giant);
620                                         return (NULL);
621                                 }
622                                 crhold(cred);
623                         }
624                         object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, pindex);
625                         VM_OBJECT_LOCK(object);
626                         object->handle = handle;
627                         if (cred != NULL) {
628                                 object->cred = cred;
629                                 object->charge = size;
630                         }
631                         swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
632                         VM_OBJECT_UNLOCK(object);
633                 }
634                 sx_xunlock(&sw_alloc_sx);
635                 mtx_unlock(&Giant);
636         } else {
637                 if (cred != NULL) {
638                         if (!swap_reserve_by_cred(size, cred))
639                                 return (NULL);
640                         crhold(cred);
641                 }
642                 object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, pindex);
643                 VM_OBJECT_LOCK(object);
644                 if (cred != NULL) {
645                         object->cred = cred;
646                         object->charge = size;
647                 }
648                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
649                 VM_OBJECT_UNLOCK(object);
650         }
651         return (object);
652 }
653
654 /*
655  * SWAP_PAGER_DEALLOC() -       remove swap metadata from object
656  *
657  *      The swap backing for the object is destroyed.  The code is 
658  *      designed such that we can reinstantiate it later, but this
659  *      routine is typically called only when the entire object is
660  *      about to be destroyed.
661  *
662  *      The object must be locked.
663  */
664 static void
665 swap_pager_dealloc(vm_object_t object)
666 {
667
668         /*
669          * Remove from list right away so lookups will fail if we block for
670          * pageout completion.
671          */
672         if (object->handle != NULL) {
673                 mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
674                 TAILQ_REMOVE(NOBJLIST(object->handle), object, pager_object_list);
675                 mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
676         }
677
678         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
679         vm_object_pip_wait(object, "swpdea");
680
681         /*
682          * Free all remaining metadata.  We only bother to free it from 
683          * the swap meta data.  We do not attempt to free swapblk's still
684          * associated with vm_page_t's for this object.  We do not care
685          * if paging is still in progress on some objects.
686          */
687         swp_pager_meta_free_all(object);
688 }
689
690 /************************************************************************
691  *                      SWAP PAGER BITMAP ROUTINES                      *
692  ************************************************************************/
693
694 /*
695  * SWP_PAGER_GETSWAPSPACE() -   allocate raw swap space
696  *
697  *      Allocate swap for the requested number of pages.  The starting
698  *      swap block number (a page index) is returned or SWAPBLK_NONE
699  *      if the allocation failed.
700  *
701  *      Also has the side effect of advising that somebody made a mistake
702  *      when they configured swap and didn't configure enough.
703  *
704  *      This routine may not sleep.
705  *
706  *      We allocate in round-robin fashion from the configured devices.
707  */
708 static daddr_t
709 swp_pager_getswapspace(int npages)
710 {
711         daddr_t blk;
712         struct swdevt *sp;
713         int i;
714
715         blk = SWAPBLK_NONE;
716         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
717         sp = swdevhd;
718         for (i = 0; i < nswapdev; i++) {
719                 if (sp == NULL)
720                         sp = TAILQ_FIRST(&swtailq);
721                 if (!(sp->sw_flags & SW_CLOSING)) {
722                         blk = blist_alloc(sp->sw_blist, npages);
723                         if (blk != SWAPBLK_NONE) {
724                                 blk += sp->sw_first;
725                                 sp->sw_used += npages;
726                                 swap_pager_avail -= npages;
727                                 swp_sizecheck();
728                                 swdevhd = TAILQ_NEXT(sp, sw_list);
729                                 goto done;
730                         }
731                 }
732                 sp = TAILQ_NEXT(sp, sw_list);
733         }
734         if (swap_pager_full != 2) {
735                 printf("swap_pager_getswapspace(%d): failed\n", npages);
736                 swap_pager_full = 2;
737                 swap_pager_almost_full = 1;
738         }
739         swdevhd = NULL;
740 done:
741         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
742         return (blk);
743 }
744
745 static int
746 swp_pager_isondev(daddr_t blk, struct swdevt *sp)
747 {
748
749         return (blk >= sp->sw_first && blk < sp->sw_end);
750 }
751         
752 static void
753 swp_pager_strategy(struct buf *bp)
754 {
755         struct swdevt *sp;
756
757         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
758         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
759                 if (bp->b_blkno >= sp->sw_first && bp->b_blkno < sp->sw_end) {
760                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
761                         if ((sp->sw_flags & SW_UNMAPPED) != 0 &&
762                             unmapped_buf_allowed) {
763                                 bp->b_kvaalloc = bp->b_data;
764                                 bp->b_data = unmapped_buf;
765                                 bp->b_kvabase = unmapped_buf;
766                                 bp->b_offset = 0;
767                                 bp->b_flags |= B_UNMAPPED;
768                         } else {
769                                 pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_data,
770                                     &bp->b_pages[0], bp->b_bcount / PAGE_SIZE);
771                         }
772                         sp->sw_strategy(bp, sp);
773                         return;
774                 }
775         }
776         panic("Swapdev not found");
777 }
778         
779
780 /*
781  * SWP_PAGER_FREESWAPSPACE() -  free raw swap space 
782  *
783  *      This routine returns the specified swap blocks back to the bitmap.
784  *
785  *      This routine may not sleep.
786  */
787 static void
788 swp_pager_freeswapspace(daddr_t blk, int npages)
789 {
790         struct swdevt *sp;
791
792         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
793         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
794                 if (blk >= sp->sw_first && blk < sp->sw_end) {
795                         sp->sw_used -= npages;
796                         /*
797                          * If we are attempting to stop swapping on
798                          * this device, we don't want to mark any
799                          * blocks free lest they be reused.  
800                          */
801                         if ((sp->sw_flags & SW_CLOSING) == 0) {
802                                 blist_free(sp->sw_blist, blk - sp->sw_first,
803                                     npages);
804                                 swap_pager_avail += npages;
805                                 swp_sizecheck();
806                         }
807                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
808                         return;
809                 }
810         }
811         panic("Swapdev not found");
812 }
813
814 /*
815  * SWAP_PAGER_FREESPACE() -     frees swap blocks associated with a page
816  *                              range within an object.
817  *
818  *      This is a globally accessible routine.
819  *
820  *      This routine removes swapblk assignments from swap metadata.
821  *
822  *      The external callers of this routine typically have already destroyed 
823  *      or renamed vm_page_t's associated with this range in the object so 
824  *      we should be ok.
825  */
826 void
827 swap_pager_freespace(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_size_t size)
828 {
829
830         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
831         swp_pager_meta_free(object, start, size);
832 }
833
834 /*
835  * SWAP_PAGER_RESERVE() - reserve swap blocks in object
836  *
837  *      Assigns swap blocks to the specified range within the object.  The 
838  *      swap blocks are not zeroed.  Any previous swap assignment is destroyed.
839  *
840  *      Returns 0 on success, -1 on failure.
841  */
842 int
843 swap_pager_reserve(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_size_t size)
844 {
845         int n = 0;
846         daddr_t blk = SWAPBLK_NONE;
847         vm_pindex_t beg = start;        /* save start index */
848
849         VM_OBJECT_LOCK(object);
850         while (size) {
851                 if (n == 0) {
852                         n = BLIST_MAX_ALLOC;
853                         while ((blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE) {
854                                 n >>= 1;
855                                 if (n == 0) {
856                                         swp_pager_meta_free(object, beg, start - beg);
857                                         VM_OBJECT_UNLOCK(object);
858                                         return (-1);
859                                 }
860                         }
861                 }
862                 swp_pager_meta_build(object, start, blk);
863                 --size;
864                 ++start;
865                 ++blk;
866                 --n;
867         }
868         swp_pager_meta_free(object, start, n);
869         VM_OBJECT_UNLOCK(object);
870         return (0);
871 }
872
873 /*
874  * SWAP_PAGER_COPY() -  copy blocks from source pager to destination pager
875  *                      and destroy the source.
876  *
877  *      Copy any valid swapblks from the source to the destination.  In
878  *      cases where both the source and destination have a valid swapblk,
879  *      we keep the destination's.
880  *
881  *      This routine is allowed to sleep.  It may sleep allocating metadata
882  *      indirectly through swp_pager_meta_build() or if paging is still in
883  *      progress on the source. 
884  *
885  *      The source object contains no vm_page_t's (which is just as well)
886  *
887  *      The source object is of type OBJT_SWAP.
888  *
889  *      The source and destination objects must be locked.
890  *      Both object locks may temporarily be released.
891  */
892 void
893 swap_pager_copy(vm_object_t srcobject, vm_object_t dstobject,
894     vm_pindex_t offset, int destroysource)
895 {
896         vm_pindex_t i;
897
898         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(srcobject, MA_OWNED);
899         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(dstobject, MA_OWNED);
900
901         /*
902          * If destroysource is set, we remove the source object from the 
903          * swap_pager internal queue now. 
904          */
905         if (destroysource) {
906                 if (srcobject->handle != NULL) {
907                         mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
908                         TAILQ_REMOVE(
909                             NOBJLIST(srcobject->handle),
910                             srcobject,
911                             pager_object_list
912                         );
913                         mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
914                 }
915         }
916
917         /*
918          * transfer source to destination.
919          */
920         for (i = 0; i < dstobject->size; ++i) {
921                 daddr_t dstaddr;
922
923                 /*
924                  * Locate (without changing) the swapblk on the destination,
925                  * unless it is invalid in which case free it silently, or
926                  * if the destination is a resident page, in which case the
927                  * source is thrown away.
928                  */
929                 dstaddr = swp_pager_meta_ctl(dstobject, i, 0);
930
931                 if (dstaddr == SWAPBLK_NONE) {
932                         /*
933                          * Destination has no swapblk and is not resident,
934                          * copy source.
935                          */
936                         daddr_t srcaddr;
937
938                         srcaddr = swp_pager_meta_ctl(
939                             srcobject, 
940                             i + offset,
941                             SWM_POP
942                         );
943
944                         if (srcaddr != SWAPBLK_NONE) {
945                                 /*
946                                  * swp_pager_meta_build() can sleep.
947                                  */
948                                 vm_object_pip_add(srcobject, 1);
949                                 VM_OBJECT_UNLOCK(srcobject);
950                                 vm_object_pip_add(dstobject, 1);
951                                 swp_pager_meta_build(dstobject, i, srcaddr);
952                                 vm_object_pip_wakeup(dstobject);
953                                 VM_OBJECT_LOCK(srcobject);
954                                 vm_object_pip_wakeup(srcobject);
955                         }
956                 } else {
957                         /*
958                          * Destination has valid swapblk or it is represented
959                          * by a resident page.  We destroy the sourceblock.
960                          */
961                         
962                         swp_pager_meta_ctl(srcobject, i + offset, SWM_FREE);
963                 }
964         }
965
966         /*
967          * Free left over swap blocks in source.
968          *
969          * We have to revert the type to OBJT_DEFAULT so we do not accidently
970          * double-remove the object from the swap queues.
971          */
972         if (destroysource) {
973                 swp_pager_meta_free_all(srcobject);
974                 /*
975                  * Reverting the type is not necessary, the caller is going
976                  * to destroy srcobject directly, but I'm doing it here
977                  * for consistency since we've removed the object from its
978                  * queues.
979                  */
980                 srcobject->type = OBJT_DEFAULT;
981         }
982 }
983
984 /*
985  * SWAP_PAGER_HASPAGE() -       determine if we have good backing store for
986  *                              the requested page.
987  *
988  *      We determine whether good backing store exists for the requested
989  *      page and return TRUE if it does, FALSE if it doesn't.
990  *
991  *      If TRUE, we also try to determine how much valid, contiguous backing
992  *      store exists before and after the requested page within a reasonable
993  *      distance.  We do not try to restrict it to the swap device stripe
994  *      (that is handled in getpages/putpages).  It probably isn't worth
995  *      doing here.
996  */
997 static boolean_t
998 swap_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before, int *after)
999 {
1000         daddr_t blk0;
1001
1002         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
1003         /*
1004          * do we have good backing store at the requested index ?
1005          */
1006         blk0 = swp_pager_meta_ctl(object, pindex, 0);
1007
1008         if (blk0 == SWAPBLK_NONE) {
1009                 if (before)
1010                         *before = 0;
1011                 if (after)
1012                         *after = 0;
1013                 return (FALSE);
1014         }
1015
1016         /*
1017          * find backwards-looking contiguous good backing store
1018          */
1019         if (before != NULL) {
1020                 int i;
1021
1022                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
1023                         daddr_t blk;
1024
1025                         if (i > pindex)
1026                                 break;
1027                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex - i, 0);
1028                         if (blk != blk0 - i)
1029                                 break;
1030                 }
1031                 *before = (i - 1);
1032         }
1033
1034         /*
1035          * find forward-looking contiguous good backing store
1036          */
1037         if (after != NULL) {
1038                 int i;
1039
1040                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
1041                         daddr_t blk;
1042
1043                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex + i, 0);
1044                         if (blk != blk0 + i)
1045                                 break;
1046                 }
1047                 *after = (i - 1);
1048         }
1049         return (TRUE);
1050 }
1051
1052 /*
1053  * SWAP_PAGER_PAGE_UNSWAPPED() - remove swap backing store related to page
1054  *
1055  *      This removes any associated swap backing store, whether valid or
1056  *      not, from the page.  
1057  *
1058  *      This routine is typically called when a page is made dirty, at
1059  *      which point any associated swap can be freed.  MADV_FREE also
1060  *      calls us in a special-case situation
1061  *
1062  *      NOTE!!!  If the page is clean and the swap was valid, the caller
1063  *      should make the page dirty before calling this routine.  This routine
1064  *      does NOT change the m->dirty status of the page.  Also: MADV_FREE
1065  *      depends on it.
1066  *
1067  *      This routine may not sleep.
1068  */
1069 static void
1070 swap_pager_unswapped(vm_page_t m)
1071 {
1072
1073         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
1074         swp_pager_meta_ctl(m->object, m->pindex, SWM_FREE);
1075 }
1076
1077 /*
1078  * SWAP_PAGER_GETPAGES() - bring pages in from swap
1079  *
1080  *      Attempt to retrieve (m, count) pages from backing store, but make
1081  *      sure we retrieve at least m[reqpage].  We try to load in as large
1082  *      a chunk surrounding m[reqpage] as is contiguous in swap and which
1083  *      belongs to the same object.
1084  *
1085  *      The code is designed for asynchronous operation and 
1086  *      immediate-notification of 'reqpage' but tends not to be
1087  *      used that way.  Please do not optimize-out this algorithmic
1088  *      feature, I intend to improve on it in the future.
1089  *
1090  *      The parent has a single vm_object_pip_add() reference prior to
1091  *      calling us and we should return with the same.
1092  *
1093  *      The parent has BUSY'd the pages.  We should return with 'm'
1094  *      left busy, but the others adjusted.
1095  */
1096 static int
1097 swap_pager_getpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count, int reqpage)
1098 {
1099         struct buf *bp;
1100         vm_page_t mreq;
1101         int i;
1102         int j;
1103         daddr_t blk;
1104
1105         mreq = m[reqpage];
1106
1107         KASSERT(mreq->object == object,
1108             ("swap_pager_getpages: object mismatch %p/%p",
1109             object, mreq->object));
1110
1111         /*
1112          * Calculate range to retrieve.  The pages have already been assigned
1113          * their swapblks.  We require a *contiguous* range but we know it to
1114          * not span devices.   If we do not supply it, bad things
1115          * happen.  Note that blk, iblk & jblk can be SWAPBLK_NONE, but the 
1116          * loops are set up such that the case(s) are handled implicitly.
1117          *
1118          * The swp_*() calls must be made with the object locked.
1119          */
1120         blk = swp_pager_meta_ctl(mreq->object, mreq->pindex, 0);
1121
1122         for (i = reqpage - 1; i >= 0; --i) {
1123                 daddr_t iblk;
1124
1125                 iblk = swp_pager_meta_ctl(m[i]->object, m[i]->pindex, 0);
1126                 if (blk != iblk + (reqpage - i))
1127                         break;
1128         }
1129         ++i;
1130
1131         for (j = reqpage + 1; j < count; ++j) {
1132                 daddr_t jblk;
1133
1134                 jblk = swp_pager_meta_ctl(m[j]->object, m[j]->pindex, 0);
1135                 if (blk != jblk - (j - reqpage))
1136                         break;
1137         }
1138
1139         /*
1140          * free pages outside our collection range.   Note: we never free
1141          * mreq, it must remain busy throughout.
1142          */
1143         if (0 < i || j < count) {
1144                 int k;
1145
1146                 for (k = 0; k < i; ++k)
1147                         swp_pager_free_nrpage(m[k]);
1148                 for (k = j; k < count; ++k)
1149                         swp_pager_free_nrpage(m[k]);
1150         }
1151
1152         /*
1153          * Return VM_PAGER_FAIL if we have nothing to do.  Return mreq 
1154          * still busy, but the others unbusied.
1155          */
1156         if (blk == SWAPBLK_NONE)
1157                 return (VM_PAGER_FAIL);
1158
1159         /*
1160          * Getpbuf() can sleep.
1161          */
1162         VM_OBJECT_UNLOCK(object);
1163         /*
1164          * Get a swap buffer header to perform the IO
1165          */
1166         bp = getpbuf(&nsw_rcount);
1167         bp->b_flags |= B_PAGING;
1168
1169         bp->b_iocmd = BIO_READ;
1170         bp->b_iodone = swp_pager_async_iodone;
1171         bp->b_rcred = crhold(thread0.td_ucred);
1172         bp->b_wcred = crhold(thread0.td_ucred);
1173         bp->b_blkno = blk - (reqpage - i);
1174         bp->b_bcount = PAGE_SIZE * (j - i);
1175         bp->b_bufsize = PAGE_SIZE * (j - i);
1176         bp->b_pager.pg_reqpage = reqpage - i;
1177
1178         VM_OBJECT_LOCK(object);
1179         {
1180                 int k;
1181
1182                 for (k = i; k < j; ++k) {
1183                         bp->b_pages[k - i] = m[k];
1184                         m[k]->oflags |= VPO_SWAPINPROG;
1185                 }
1186         }
1187         bp->b_npages = j - i;
1188
1189         PCPU_INC(cnt.v_swapin);
1190         PCPU_ADD(cnt.v_swappgsin, bp->b_npages);
1191
1192         /*
1193          * We still hold the lock on mreq, and our automatic completion routine
1194          * does not remove it.
1195          */
1196         vm_object_pip_add(object, bp->b_npages);
1197         VM_OBJECT_UNLOCK(object);
1198
1199         /*
1200          * perform the I/O.  NOTE!!!  bp cannot be considered valid after
1201          * this point because we automatically release it on completion.
1202          * Instead, we look at the one page we are interested in which we
1203          * still hold a lock on even through the I/O completion.
1204          *
1205          * The other pages in our m[] array are also released on completion,
1206          * so we cannot assume they are valid anymore either.
1207          *
1208          * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1209          */
1210         BUF_KERNPROC(bp);
1211         swp_pager_strategy(bp);
1212
1213         /*
1214          * wait for the page we want to complete.  VPO_SWAPINPROG is always
1215          * cleared on completion.  If an I/O error occurs, SWAPBLK_NONE
1216          * is set in the meta-data.
1217          */
1218         VM_OBJECT_LOCK(object);
1219         while ((mreq->oflags & VPO_SWAPINPROG) != 0) {
1220                 mreq->oflags |= VPO_WANTED;
1221                 PCPU_INC(cnt.v_intrans);
1222                 if (msleep(mreq, VM_OBJECT_MTX(object), PSWP, "swread", hz*20)) {
1223                         printf(
1224 "swap_pager: indefinite wait buffer: bufobj: %p, blkno: %jd, size: %ld\n",
1225                             bp->b_bufobj, (intmax_t)bp->b_blkno, bp->b_bcount);
1226                 }
1227         }
1228
1229         /*
1230          * mreq is left busied after completion, but all the other pages
1231          * are freed.  If we had an unrecoverable read error the page will
1232          * not be valid.
1233          */
1234         if (mreq->valid != VM_PAGE_BITS_ALL) {
1235                 return (VM_PAGER_ERROR);
1236         } else {
1237                 return (VM_PAGER_OK);
1238         }
1239
1240         /*
1241          * A final note: in a low swap situation, we cannot deallocate swap
1242          * and mark a page dirty here because the caller is likely to mark
1243          * the page clean when we return, causing the page to possibly revert 
1244          * to all-zero's later.
1245          */
1246 }
1247
1248 /*
1249  *      swap_pager_putpages: 
1250  *
1251  *      Assign swap (if necessary) and initiate I/O on the specified pages.
1252  *
1253  *      We support both OBJT_DEFAULT and OBJT_SWAP objects.  DEFAULT objects
1254  *      are automatically converted to SWAP objects.
1255  *
1256  *      In a low memory situation we may block in VOP_STRATEGY(), but the new 
1257  *      vm_page reservation system coupled with properly written VFS devices 
1258  *      should ensure that no low-memory deadlock occurs.  This is an area
1259  *      which needs work.
1260  *
1261  *      The parent has N vm_object_pip_add() references prior to
1262  *      calling us and will remove references for rtvals[] that are
1263  *      not set to VM_PAGER_PEND.  We need to remove the rest on I/O
1264  *      completion.
1265  *
1266  *      The parent has soft-busy'd the pages it passes us and will unbusy
1267  *      those whos rtvals[] entry is not set to VM_PAGER_PEND on return.
1268  *      We need to unbusy the rest on I/O completion.
1269  */
1270 void
1271 swap_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
1272     boolean_t sync, int *rtvals)
1273 {
1274         int i;
1275         int n = 0;
1276
1277         if (count && m[0]->object != object) {
1278                 panic("swap_pager_putpages: object mismatch %p/%p", 
1279                     object, 
1280                     m[0]->object
1281                 );
1282         }
1283
1284         /*
1285          * Step 1
1286          *
1287          * Turn object into OBJT_SWAP
1288          * check for bogus sysops
1289          * force sync if not pageout process
1290          */
1291         if (object->type != OBJT_SWAP)
1292                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
1293         VM_OBJECT_UNLOCK(object);
1294
1295         if (curproc != pageproc)
1296                 sync = TRUE;
1297
1298         /*
1299          * Step 2
1300          *
1301          * Update nsw parameters from swap_async_max sysctl values.  
1302          * Do not let the sysop crash the machine with bogus numbers.
1303          */
1304         mtx_lock(&pbuf_mtx);
1305         if (swap_async_max != nsw_wcount_async_max) {
1306                 int n;
1307
1308                 /*
1309                  * limit range
1310                  */
1311                 if ((n = swap_async_max) > nswbuf / 2)
1312                         n = nswbuf / 2;
1313                 if (n < 1)
1314                         n = 1;
1315                 swap_async_max = n;
1316
1317                 /*
1318                  * Adjust difference ( if possible ).  If the current async
1319                  * count is too low, we may not be able to make the adjustment
1320                  * at this time.
1321                  */
1322                 n -= nsw_wcount_async_max;
1323                 if (nsw_wcount_async + n >= 0) {
1324                         nsw_wcount_async += n;
1325                         nsw_wcount_async_max += n;
1326                         wakeup(&nsw_wcount_async);
1327                 }
1328         }
1329         mtx_unlock(&pbuf_mtx);
1330
1331         /*
1332          * Step 3
1333          *
1334          * Assign swap blocks and issue I/O.  We reallocate swap on the fly.
1335          * The page is left dirty until the pageout operation completes
1336          * successfully.
1337          */
1338         for (i = 0; i < count; i += n) {
1339                 int j;
1340                 struct buf *bp;
1341                 daddr_t blk;
1342
1343                 /*
1344                  * Maximum I/O size is limited by a number of factors.
1345                  */
1346                 n = min(BLIST_MAX_ALLOC, count - i);
1347                 n = min(n, nsw_cluster_max);
1348
1349                 /*
1350                  * Get biggest block of swap we can.  If we fail, fall
1351                  * back and try to allocate a smaller block.  Don't go
1352                  * overboard trying to allocate space if it would overly
1353                  * fragment swap.
1354                  */
1355                 while (
1356                     (blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE &&
1357                     n > 4
1358                 ) {
1359                         n >>= 1;
1360                 }
1361                 if (blk == SWAPBLK_NONE) {
1362                         for (j = 0; j < n; ++j)
1363                                 rtvals[i+j] = VM_PAGER_FAIL;
1364                         continue;
1365                 }
1366
1367                 /*
1368                  * All I/O parameters have been satisfied, build the I/O
1369                  * request and assign the swap space.
1370                  */
1371                 if (sync == TRUE) {
1372                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_sync);
1373                 } else {
1374                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_async);
1375                         bp->b_flags = B_ASYNC;
1376                 }
1377                 bp->b_flags |= B_PAGING;
1378                 bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
1379
1380                 bp->b_rcred = crhold(thread0.td_ucred);
1381                 bp->b_wcred = crhold(thread0.td_ucred);
1382                 bp->b_bcount = PAGE_SIZE * n;
1383                 bp->b_bufsize = PAGE_SIZE * n;
1384                 bp->b_blkno = blk;
1385
1386                 VM_OBJECT_LOCK(object);
1387                 for (j = 0; j < n; ++j) {
1388                         vm_page_t mreq = m[i+j];
1389
1390                         swp_pager_meta_build(
1391                             mreq->object, 
1392                             mreq->pindex,
1393                             blk + j
1394                         );
1395                         vm_page_dirty(mreq);
1396                         rtvals[i+j] = VM_PAGER_OK;
1397
1398                         mreq->oflags |= VPO_SWAPINPROG;
1399                         bp->b_pages[j] = mreq;
1400                 }
1401                 VM_OBJECT_UNLOCK(object);
1402                 bp->b_npages = n;
1403                 /*
1404                  * Must set dirty range for NFS to work.
1405                  */
1406                 bp->b_dirtyoff = 0;
1407                 bp->b_dirtyend = bp->b_bcount;
1408
1409                 PCPU_INC(cnt.v_swapout);
1410                 PCPU_ADD(cnt.v_swappgsout, bp->b_npages);
1411
1412                 /*
1413                  * asynchronous
1414                  *
1415                  * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1416                  */
1417                 if (sync == FALSE) {
1418                         bp->b_iodone = swp_pager_async_iodone;
1419                         BUF_KERNPROC(bp);
1420                         swp_pager_strategy(bp);
1421
1422                         for (j = 0; j < n; ++j)
1423                                 rtvals[i+j] = VM_PAGER_PEND;
1424                         /* restart outter loop */
1425                         continue;
1426                 }
1427
1428                 /*
1429                  * synchronous
1430                  *
1431                  * NOTE: b_blkno is destroyed by the call to swapdev_strategy
1432                  */
1433                 bp->b_iodone = bdone;
1434                 swp_pager_strategy(bp);
1435
1436                 /*
1437                  * Wait for the sync I/O to complete, then update rtvals.
1438                  * We just set the rtvals[] to VM_PAGER_PEND so we can call
1439                  * our async completion routine at the end, thus avoiding a
1440                  * double-free.
1441                  */
1442                 bwait(bp, PVM, "swwrt");
1443                 for (j = 0; j < n; ++j)
1444                         rtvals[i+j] = VM_PAGER_PEND;
1445                 /*
1446                  * Now that we are through with the bp, we can call the
1447                  * normal async completion, which frees everything up.
1448                  */
1449                 swp_pager_async_iodone(bp);
1450         }
1451         VM_OBJECT_LOCK(object);
1452 }
1453
1454 /*
1455  *      swp_pager_async_iodone:
1456  *
1457  *      Completion routine for asynchronous reads and writes from/to swap.
1458  *      Also called manually by synchronous code to finish up a bp.
1459  *
1460  *      For READ operations, the pages are VPO_BUSY'd.  For WRITE operations, 
1461  *      the pages are vm_page_t->busy'd.  For READ operations, we VPO_BUSY 
1462  *      unbusy all pages except the 'main' request page.  For WRITE 
1463  *      operations, we vm_page_t->busy'd unbusy all pages ( we can do this 
1464  *      because we marked them all VM_PAGER_PEND on return from putpages ).
1465  *
1466  *      This routine may not sleep.
1467  */
1468 static void
1469 swp_pager_async_iodone(struct buf *bp)
1470 {
1471         int i;
1472         vm_object_t object = NULL;
1473
1474         /*
1475          * report error
1476          */
1477         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
1478                 printf(
1479                     "swap_pager: I/O error - %s failed; blkno %ld,"
1480                         "size %ld, error %d\n",
1481                     ((bp->b_iocmd == BIO_READ) ? "pagein" : "pageout"),
1482                     (long)bp->b_blkno, 
1483                     (long)bp->b_bcount,
1484                     bp->b_error
1485                 );
1486         }
1487
1488         /*
1489          * remove the mapping for kernel virtual
1490          */
1491         if ((bp->b_flags & B_UNMAPPED) != 0) {
1492                 bp->b_data = bp->b_kvaalloc;
1493                 bp->b_kvabase = bp->b_kvaalloc;
1494                 bp->b_flags &= ~B_UNMAPPED;
1495         } else
1496                 pmap_qremove((vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_npages);
1497
1498         if (bp->b_npages) {
1499                 object = bp->b_pages[0]->object;
1500                 VM_OBJECT_LOCK(object);
1501         }
1502
1503         /*
1504          * cleanup pages.  If an error occurs writing to swap, we are in
1505          * very serious trouble.  If it happens to be a disk error, though,
1506          * we may be able to recover by reassigning the swap later on.  So
1507          * in this case we remove the m->swapblk assignment for the page 
1508          * but do not free it in the rlist.  The errornous block(s) are thus
1509          * never reallocated as swap.  Redirty the page and continue.
1510          */
1511         for (i = 0; i < bp->b_npages; ++i) {
1512                 vm_page_t m = bp->b_pages[i];
1513
1514                 m->oflags &= ~VPO_SWAPINPROG;
1515
1516                 if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
1517                         /*
1518                          * If an error occurs I'd love to throw the swapblk
1519                          * away without freeing it back to swapspace, so it
1520                          * can never be used again.  But I can't from an 
1521                          * interrupt.
1522                          */
1523                         if (bp->b_iocmd == BIO_READ) {
1524                                 /*
1525                                  * When reading, reqpage needs to stay
1526                                  * locked for the parent, but all other
1527                                  * pages can be freed.  We still want to
1528                                  * wakeup the parent waiting on the page,
1529                                  * though.  ( also: pg_reqpage can be -1 and 
1530                                  * not match anything ).
1531                                  *
1532                                  * We have to wake specifically requested pages
1533                                  * up too because we cleared VPO_SWAPINPROG and
1534                                  * someone may be waiting for that.
1535                                  *
1536                                  * NOTE: for reads, m->dirty will probably
1537                                  * be overridden by the original caller of
1538                                  * getpages so don't play cute tricks here.
1539                                  */
1540                                 m->valid = 0;
1541                                 if (i != bp->b_pager.pg_reqpage)
1542                                         swp_pager_free_nrpage(m);
1543                                 else
1544                                         vm_page_flash(m);
1545                                 /*
1546                                  * If i == bp->b_pager.pg_reqpage, do not wake 
1547                                  * the page up.  The caller needs to.
1548                                  */
1549                         } else {
1550                                 /*
1551                                  * If a write error occurs, reactivate page
1552                                  * so it doesn't clog the inactive list,
1553                                  * then finish the I/O.
1554                                  */
1555                                 vm_page_dirty(m);
1556                                 vm_page_lock(m);
1557                                 vm_page_activate(m);
1558                                 vm_page_unlock(m);
1559                                 vm_page_io_finish(m);
1560                         }
1561                 } else if (bp->b_iocmd == BIO_READ) {
1562                         /*
1563                          * NOTE: for reads, m->dirty will probably be 
1564                          * overridden by the original caller of getpages so
1565                          * we cannot set them in order to free the underlying
1566                          * swap in a low-swap situation.  I don't think we'd
1567                          * want to do that anyway, but it was an optimization
1568                          * that existed in the old swapper for a time before
1569                          * it got ripped out due to precisely this problem.
1570                          *
1571                          * If not the requested page then deactivate it.
1572                          *
1573                          * Note that the requested page, reqpage, is left
1574                          * busied, but we still have to wake it up.  The
1575                          * other pages are released (unbusied) by 
1576                          * vm_page_wakeup().
1577                          */
1578                         KASSERT(!pmap_page_is_mapped(m),
1579                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is mapped", m));
1580                         m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
1581                         KASSERT(m->dirty == 0,
1582                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is dirty", m));
1583
1584                         /*
1585                          * We have to wake specifically requested pages
1586                          * up too because we cleared VPO_SWAPINPROG and
1587                          * could be waiting for it in getpages.  However,
1588                          * be sure to not unbusy getpages specifically
1589                          * requested page - getpages expects it to be 
1590                          * left busy.
1591                          */
1592                         if (i != bp->b_pager.pg_reqpage) {
1593                                 vm_page_lock(m);
1594                                 vm_page_deactivate(m);
1595                                 vm_page_unlock(m);
1596                                 vm_page_wakeup(m);
1597                         } else
1598                                 vm_page_flash(m);
1599                 } else {
1600                         /*
1601                          * For write success, clear the dirty
1602                          * status, then finish the I/O ( which decrements the 
1603                          * busy count and possibly wakes waiter's up ).
1604                          */
1605                         KASSERT(!pmap_page_is_write_mapped(m),
1606                             ("swp_pager_async_iodone: page %p is not write"
1607                             " protected", m));
1608                         vm_page_undirty(m);
1609                         vm_page_io_finish(m);
1610                         if (vm_page_count_severe()) {
1611                                 vm_page_lock(m);
1612                                 vm_page_try_to_cache(m);
1613                                 vm_page_unlock(m);
1614                         }
1615                 }
1616         }
1617
1618         /*
1619          * adjust pip.  NOTE: the original parent may still have its own
1620          * pip refs on the object.
1621          */
1622         if (object != NULL) {
1623                 vm_object_pip_wakeupn(object, bp->b_npages);
1624                 VM_OBJECT_UNLOCK(object);
1625         }
1626
1627         /* 
1628          * swapdev_strategy() manually sets b_vp and b_bufobj before calling 
1629          * bstrategy(). Set them back to NULL now we're done with it, or we'll
1630          * trigger a KASSERT in relpbuf().
1631          */
1632         if (bp->b_vp) {
1633                     bp->b_vp = NULL;
1634                     bp->b_bufobj = NULL;
1635         }
1636         /*
1637          * release the physical I/O buffer
1638          */
1639         relpbuf(
1640             bp, 
1641             ((bp->b_iocmd == BIO_READ) ? &nsw_rcount : 
1642                 ((bp->b_flags & B_ASYNC) ? 
1643                     &nsw_wcount_async : 
1644                     &nsw_wcount_sync
1645                 )
1646             )
1647         );
1648 }
1649
1650 /*
1651  *      swap_pager_isswapped:
1652  *
1653  *      Return 1 if at least one page in the given object is paged
1654  *      out to the given swap device.
1655  *
1656  *      This routine may not sleep.
1657  */
1658 int
1659 swap_pager_isswapped(vm_object_t object, struct swdevt *sp)
1660 {
1661         daddr_t index = 0;
1662         int bcount;
1663         int i;
1664
1665         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
1666         if (object->type != OBJT_SWAP)
1667                 return (0);
1668
1669         mtx_lock(&swhash_mtx);
1670         for (bcount = 0; bcount < object->un_pager.swp.swp_bcount; bcount++) {
1671                 struct swblock *swap;
1672
1673                 if ((swap = *swp_pager_hash(object, index)) != NULL) {
1674                         for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i) {
1675                                 if (swp_pager_isondev(swap->swb_pages[i], sp)) {
1676                                         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1677                                         return (1);
1678                                 }
1679                         }
1680                 }
1681                 index += SWAP_META_PAGES;
1682         }
1683         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1684         return (0);
1685 }
1686
1687 /*
1688  * SWP_PAGER_FORCE_PAGEIN() - force a swap block to be paged in
1689  *
1690  *      This routine dissociates the page at the given index within a
1691  *      swap block from its backing store, paging it in if necessary.
1692  *      If the page is paged in, it is placed in the inactive queue,
1693  *      since it had its backing store ripped out from under it.
1694  *      We also attempt to swap in all other pages in the swap block,
1695  *      we only guarantee that the one at the specified index is
1696  *      paged in.
1697  *
1698  *      XXX - The code to page the whole block in doesn't work, so we
1699  *            revert to the one-by-one behavior for now.  Sigh.
1700  */
1701 static inline void
1702 swp_pager_force_pagein(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1703 {
1704         vm_page_t m;
1705
1706         vm_object_pip_add(object, 1);
1707         m = vm_page_grab(object, pindex, VM_ALLOC_NORMAL|VM_ALLOC_RETRY);
1708         if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
1709                 vm_object_pip_subtract(object, 1);
1710                 vm_page_dirty(m);
1711                 vm_page_lock(m);
1712                 vm_page_activate(m);
1713                 vm_page_unlock(m);
1714                 vm_page_wakeup(m);
1715                 vm_pager_page_unswapped(m);
1716                 return;
1717         }
1718
1719         if (swap_pager_getpages(object, &m, 1, 0) != VM_PAGER_OK)
1720                 panic("swap_pager_force_pagein: read from swap failed");/*XXX*/
1721         vm_object_pip_subtract(object, 1);
1722         vm_page_dirty(m);
1723         vm_page_lock(m);
1724         vm_page_deactivate(m);
1725         vm_page_unlock(m);
1726         vm_page_wakeup(m);
1727         vm_pager_page_unswapped(m);
1728 }
1729
1730 /*
1731  *      swap_pager_swapoff:
1732  *
1733  *      Page in all of the pages that have been paged out to the
1734  *      given device.  The corresponding blocks in the bitmap must be
1735  *      marked as allocated and the device must be flagged SW_CLOSING.
1736  *      There may be no processes swapped out to the device.
1737  *
1738  *      This routine may block.
1739  */
1740 static void
1741 swap_pager_swapoff(struct swdevt *sp)
1742 {
1743         struct swblock *swap;
1744         int i, j, retries;
1745
1746         GIANT_REQUIRED;
1747
1748         retries = 0;
1749 full_rescan:
1750         mtx_lock(&swhash_mtx);
1751         for (i = 0; i <= swhash_mask; i++) { /* '<=' is correct here */
1752 restart:
1753                 for (swap = swhash[i]; swap != NULL; swap = swap->swb_hnext) {
1754                         vm_object_t object = swap->swb_object;
1755                         vm_pindex_t pindex = swap->swb_index;
1756                         for (j = 0; j < SWAP_META_PAGES; ++j) {
1757                                 if (swp_pager_isondev(swap->swb_pages[j], sp)) {
1758                                         /* avoid deadlock */
1759                                         if (!VM_OBJECT_TRYLOCK(object)) {
1760                                                 break;
1761                                         } else {
1762                                                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
1763                                                 swp_pager_force_pagein(object,
1764                                                     pindex + j);
1765                                                 VM_OBJECT_UNLOCK(object);
1766                                                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1767                                                 goto restart;
1768                                         }
1769                                 }
1770                         }
1771                 }
1772         }
1773         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1774         if (sp->sw_used) {
1775                 /*
1776                  * Objects may be locked or paging to the device being
1777                  * removed, so we will miss their pages and need to
1778                  * make another pass.  We have marked this device as
1779                  * SW_CLOSING, so the activity should finish soon.
1780                  */
1781                 retries++;
1782                 if (retries > 100) {
1783                         panic("swapoff: failed to locate %d swap blocks",
1784                             sp->sw_used);
1785                 }
1786                 pause("swpoff", hz / 20);
1787                 goto full_rescan;
1788         }
1789 }
1790
1791 /************************************************************************
1792  *                              SWAP META DATA                          *
1793  ************************************************************************
1794  *
1795  *      These routines manipulate the swap metadata stored in the 
1796  *      OBJT_SWAP object.
1797  *
1798  *      Swap metadata is implemented with a global hash and not directly
1799  *      linked into the object.  Instead the object simply contains
1800  *      appropriate tracking counters.
1801  */
1802
1803 /*
1804  * SWP_PAGER_META_BUILD() -     add swap block to swap meta data for object
1805  *
1806  *      We first convert the object to a swap object if it is a default
1807  *      object.
1808  *
1809  *      The specified swapblk is added to the object's swap metadata.  If
1810  *      the swapblk is not valid, it is freed instead.  Any previously
1811  *      assigned swapblk is freed.
1812  */
1813 static void
1814 swp_pager_meta_build(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, daddr_t swapblk)
1815 {
1816         static volatile int exhausted;
1817         struct swblock *swap;
1818         struct swblock **pswap;
1819         int idx;
1820
1821         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
1822         /*
1823          * Convert default object to swap object if necessary
1824          */
1825         if (object->type != OBJT_SWAP) {
1826                 object->type = OBJT_SWAP;
1827                 object->un_pager.swp.swp_bcount = 0;
1828
1829                 if (object->handle != NULL) {
1830                         mtx_lock(&sw_alloc_mtx);
1831                         TAILQ_INSERT_TAIL(
1832                             NOBJLIST(object->handle),
1833                             object, 
1834                             pager_object_list
1835                         );
1836                         mtx_unlock(&sw_alloc_mtx);
1837                 }
1838         }
1839         
1840         /*
1841          * Locate hash entry.  If not found create, but if we aren't adding
1842          * anything just return.  If we run out of space in the map we wait
1843          * and, since the hash table may have changed, retry.
1844          */
1845 retry:
1846         mtx_lock(&swhash_mtx);
1847         pswap = swp_pager_hash(object, pindex);
1848
1849         if ((swap = *pswap) == NULL) {
1850                 int i;
1851
1852                 if (swapblk == SWAPBLK_NONE)
1853                         goto done;
1854
1855                 swap = *pswap = uma_zalloc(swap_zone, M_NOWAIT);
1856                 if (swap == NULL) {
1857                         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1858                         VM_OBJECT_UNLOCK(object);
1859                         if (uma_zone_exhausted(swap_zone)) {
1860                                 if (atomic_cmpset_rel_int(&exhausted, 0, 1))
1861                                         printf("swap zone exhausted, "
1862                                             "increase kern.maxswzone\n");
1863                                 vm_pageout_oom(VM_OOM_SWAPZ);
1864                                 pause("swzonex", 10);
1865                         } else
1866                                 VM_WAIT;
1867                         VM_OBJECT_LOCK(object);
1868                         goto retry;
1869                 }
1870
1871                 if (atomic_cmpset_rel_int(&exhausted, 1, 0))
1872                         printf("swap zone ok\n");
1873
1874                 swap->swb_hnext = NULL;
1875                 swap->swb_object = object;
1876                 swap->swb_index = pindex & ~(vm_pindex_t)SWAP_META_MASK;
1877                 swap->swb_count = 0;
1878
1879                 ++object->un_pager.swp.swp_bcount;
1880
1881                 for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i)
1882                         swap->swb_pages[i] = SWAPBLK_NONE;
1883         }
1884
1885         /*
1886          * Delete prior contents of metadata
1887          */
1888         idx = pindex & SWAP_META_MASK;
1889
1890         if (swap->swb_pages[idx] != SWAPBLK_NONE) {
1891                 swp_pager_freeswapspace(swap->swb_pages[idx], 1);
1892                 --swap->swb_count;
1893         }
1894
1895         /*
1896          * Enter block into metadata
1897          */
1898         swap->swb_pages[idx] = swapblk;
1899         if (swapblk != SWAPBLK_NONE)
1900                 ++swap->swb_count;
1901 done:
1902         mtx_unlock(&swhash_mtx);
1903 }
1904
1905 /*
1906  * SWP_PAGER_META_FREE() - free a range of blocks in the object's swap metadata
1907  *
1908  *      The requested range of blocks is freed, with any associated swap 
1909  *      returned to the swap bitmap.
1910  *
1911  *      This routine will free swap metadata structures as they are cleaned 
1912  *      out.  This routine does *NOT* operate on swap metadata associated
1913  *      with resident pages.
1914  */
1915 static void
1916 swp_pager_meta_free(vm_object_t object, vm_pindex_t index, daddr_t count)
1917 {
1918
1919         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
1920         if (object->type != OBJT_SWAP)
1921                 return;
1922
1923         while (count > 0) {
1924                 struct swblock **pswap;
1925                 struct swblock *swap;
1926
1927                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1928                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
1929
1930                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
1931                         daddr_t v = swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK];
1932
1933                         if (v != SWAPBLK_NONE) {
1934                                 swp_pager_freeswapspace(v, 1);
1935                                 swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK] =
1936                                         SWAPBLK_NONE;
1937                                 if (--swap->swb_count == 0) {
1938                                         *pswap = swap->swb_hnext;
1939                                         uma_zfree(swap_zone, swap);
1940                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
1941                                 }
1942                         }
1943                         --count;
1944                         ++index;
1945                 } else {
1946                         int n = SWAP_META_PAGES - (index & SWAP_META_MASK);
1947                         count -= n;
1948                         index += n;
1949                 }
1950                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
1951         }
1952 }
1953
1954 /*
1955  * SWP_PAGER_META_FREE_ALL() - destroy all swap metadata associated with object
1956  *
1957  *      This routine locates and destroys all swap metadata associated with
1958  *      an object.
1959  */
1960 static void
1961 swp_pager_meta_free_all(vm_object_t object)
1962 {
1963         daddr_t index = 0;
1964
1965         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
1966         if (object->type != OBJT_SWAP)
1967                 return;
1968
1969         while (object->un_pager.swp.swp_bcount) {
1970                 struct swblock **pswap;
1971                 struct swblock *swap;
1972
1973                 mtx_lock(&swhash_mtx);
1974                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
1975                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
1976                         int i;
1977
1978                         for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i) {
1979                                 daddr_t v = swap->swb_pages[i];
1980                                 if (v != SWAPBLK_NONE) {
1981                                         --swap->swb_count;
1982                                         swp_pager_freeswapspace(v, 1);
1983                                 }
1984                         }
1985                         if (swap->swb_count != 0)
1986                                 panic("swap_pager_meta_free_all: swb_count != 0");
1987                         *pswap = swap->swb_hnext;
1988                         uma_zfree(swap_zone, swap);
1989                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
1990                 }
1991                 mtx_unlock(&swhash_mtx);
1992                 index += SWAP_META_PAGES;
1993         }
1994 }
1995
1996 /*
1997  * SWP_PAGER_METACTL() -  misc control of swap and vm_page_t meta data.
1998  *
1999  *      This routine is capable of looking up, popping, or freeing
2000  *      swapblk assignments in the swap meta data or in the vm_page_t.
2001  *      The routine typically returns the swapblk being looked-up, or popped,
2002  *      or SWAPBLK_NONE if the block was freed, or SWAPBLK_NONE if the block
2003  *      was invalid.  This routine will automatically free any invalid 
2004  *      meta-data swapblks.
2005  *
2006  *      It is not possible to store invalid swapblks in the swap meta data
2007  *      (other then a literal 'SWAPBLK_NONE'), so we don't bother checking.
2008  *
2009  *      When acting on a busy resident page and paging is in progress, we 
2010  *      have to wait until paging is complete but otherwise can act on the 
2011  *      busy page.
2012  *
2013  *      SWM_FREE        remove and free swap block from metadata
2014  *      SWM_POP         remove from meta data but do not free.. pop it out
2015  */
2016 static daddr_t
2017 swp_pager_meta_ctl(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int flags)
2018 {
2019         struct swblock **pswap;
2020         struct swblock *swap;
2021         daddr_t r1;
2022         int idx;
2023
2024         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
2025         /*
2026          * The meta data only exists of the object is OBJT_SWAP 
2027          * and even then might not be allocated yet.
2028          */
2029         if (object->type != OBJT_SWAP)
2030                 return (SWAPBLK_NONE);
2031
2032         r1 = SWAPBLK_NONE;
2033         mtx_lock(&swhash_mtx);
2034         pswap = swp_pager_hash(object, pindex);
2035
2036         if ((swap = *pswap) != NULL) {
2037                 idx = pindex & SWAP_META_MASK;
2038                 r1 = swap->swb_pages[idx];
2039
2040                 if (r1 != SWAPBLK_NONE) {
2041                         if (flags & SWM_FREE) {
2042                                 swp_pager_freeswapspace(r1, 1);
2043                                 r1 = SWAPBLK_NONE;
2044                         }
2045                         if (flags & (SWM_FREE|SWM_POP)) {
2046                                 swap->swb_pages[idx] = SWAPBLK_NONE;
2047                                 if (--swap->swb_count == 0) {
2048                                         *pswap = swap->swb_hnext;
2049                                         uma_zfree(swap_zone, swap);
2050                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
2051                                 }
2052                         } 
2053                 }
2054         }
2055         mtx_unlock(&swhash_mtx);
2056         return (r1);
2057 }
2058
2059 /*
2060  * System call swapon(name) enables swapping on device name,
2061  * which must be in the swdevsw.  Return EBUSY
2062  * if already swapping on this device.
2063  */
2064 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2065 struct swapon_args {
2066         char *name;
2067 };
2068 #endif
2069
2070 /* 
2071  * MPSAFE
2072  */
2073 /* ARGSUSED */
2074 int
2075 sys_swapon(struct thread *td, struct swapon_args *uap)
2076 {
2077         struct vattr attr;
2078         struct vnode *vp;
2079         struct nameidata nd;
2080         int error;
2081
2082         error = priv_check(td, PRIV_SWAPON);
2083         if (error)
2084                 return (error);
2085
2086         mtx_lock(&Giant);
2087         while (swdev_syscall_active)
2088             tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpon", 0);
2089         swdev_syscall_active = 1;
2090
2091         /*
2092          * Swap metadata may not fit in the KVM if we have physical
2093          * memory of >1GB.
2094          */
2095         if (swap_zone == NULL) {
2096                 error = ENOMEM;
2097                 goto done;
2098         }
2099
2100         NDINIT(&nd, LOOKUP, ISOPEN | FOLLOW | AUDITVNODE1, UIO_USERSPACE,
2101             uap->name, td);
2102         error = namei(&nd);
2103         if (error)
2104                 goto done;
2105
2106         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
2107         vp = nd.ni_vp;
2108
2109         if (vn_isdisk(vp, &error)) {
2110                 error = swapongeom(td, vp);
2111         } else if (vp->v_type == VREG &&
2112             (vp->v_mount->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_NETWORK) != 0 &&
2113             (error = VOP_GETATTR(vp, &attr, td->td_ucred)) == 0) {
2114                 /*
2115                  * Allow direct swapping to NFS regular files in the same
2116                  * way that nfs_mountroot() sets up diskless swapping.
2117                  */
2118                 error = swaponvp(td, vp, attr.va_size / DEV_BSIZE);
2119         }
2120
2121         if (error)
2122                 vrele(vp);
2123 done:
2124         swdev_syscall_active = 0;
2125         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2126         mtx_unlock(&Giant);
2127         return (error);
2128 }
2129
2130 /*
2131  * Check that the total amount of swap currently configured does not
2132  * exceed half the theoretical maximum.  If it does, print a warning
2133  * message and return -1; otherwise, return 0.
2134  */
2135 static int
2136 swapon_check_swzone(unsigned long npages)
2137 {
2138         unsigned long maxpages;
2139
2140         /* absolute maximum we can handle assuming 100% efficiency */
2141         maxpages = uma_zone_get_max(swap_zone) * SWAP_META_PAGES;
2142
2143         /* recommend using no more than half that amount */
2144         if (npages > maxpages / 2) {
2145                 printf("warning: total configured swap (%lu pages) "
2146                     "exceeds maximum recommended amount (%lu pages).\n",
2147                     npages, maxpages / 2);
2148                 printf("warning: increase kern.maxswzone "
2149                     "or reduce amount of swap.\n");
2150                 return (-1);
2151         }
2152         return (0);
2153 }
2154
2155 static void
2156 swaponsomething(struct vnode *vp, void *id, u_long nblks,
2157     sw_strategy_t *strategy, sw_close_t *close, dev_t dev, int flags)
2158 {
2159         struct swdevt *sp, *tsp;
2160         swblk_t dvbase;
2161         u_long mblocks;
2162
2163         /*
2164          * nblks is in DEV_BSIZE'd chunks, convert to PAGE_SIZE'd chunks.
2165          * First chop nblks off to page-align it, then convert.
2166          * 
2167          * sw->sw_nblks is in page-sized chunks now too.
2168          */
2169         nblks &= ~(ctodb(1) - 1);
2170         nblks = dbtoc(nblks);
2171
2172         /*
2173          * If we go beyond this, we get overflows in the radix
2174          * tree bitmap code.
2175          */
2176         mblocks = 0x40000000 / BLIST_META_RADIX;
2177         if (nblks > mblocks) {
2178                 printf(
2179     "WARNING: reducing swap size to maximum of %luMB per unit\n",
2180                     mblocks / 1024 / 1024 * PAGE_SIZE);
2181                 nblks = mblocks;
2182         }
2183
2184         sp = malloc(sizeof *sp, M_VMPGDATA, M_WAITOK | M_ZERO);
2185         sp->sw_vp = vp;
2186         sp->sw_id = id;
2187         sp->sw_dev = dev;
2188         sp->sw_flags = 0;
2189         sp->sw_nblks = nblks;
2190         sp->sw_used = 0;
2191         sp->sw_strategy = strategy;
2192         sp->sw_close = close;
2193         sp->sw_flags = flags;
2194
2195         sp->sw_blist = blist_create(nblks, M_WAITOK);
2196         /*
2197          * Do not free the first two block in order to avoid overwriting
2198          * any bsd label at the front of the partition
2199          */
2200         blist_free(sp->sw_blist, 2, nblks - 2);
2201
2202         dvbase = 0;
2203         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2204         TAILQ_FOREACH(tsp, &swtailq, sw_list) {
2205                 if (tsp->sw_end >= dvbase) {
2206                         /*
2207                          * We put one uncovered page between the devices
2208                          * in order to definitively prevent any cross-device
2209                          * I/O requests
2210                          */
2211                         dvbase = tsp->sw_end + 1;
2212                 }
2213         }
2214         sp->sw_first = dvbase;
2215         sp->sw_end = dvbase + nblks;
2216         TAILQ_INSERT_TAIL(&swtailq, sp, sw_list);
2217         nswapdev++;
2218         swap_pager_avail += nblks;
2219         swap_total += (vm_ooffset_t)nblks * PAGE_SIZE;
2220         swapon_check_swzone(swap_total / PAGE_SIZE);
2221         swp_sizecheck();
2222         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2223 }
2224
2225 /*
2226  * SYSCALL: swapoff(devname)
2227  *
2228  * Disable swapping on the given device.
2229  *
2230  * XXX: Badly designed system call: it should use a device index
2231  * rather than filename as specification.  We keep sw_vp around
2232  * only to make this work.
2233  */
2234 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2235 struct swapoff_args {
2236         char *name;
2237 };
2238 #endif
2239
2240 /*
2241  * MPSAFE
2242  */
2243 /* ARGSUSED */
2244 int
2245 sys_swapoff(struct thread *td, struct swapoff_args *uap)
2246 {
2247         struct vnode *vp;
2248         struct nameidata nd;
2249         struct swdevt *sp;
2250         int error;
2251
2252         error = priv_check(td, PRIV_SWAPOFF);
2253         if (error)
2254                 return (error);
2255
2256         mtx_lock(&Giant);
2257         while (swdev_syscall_active)
2258             tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpoff", 0);
2259         swdev_syscall_active = 1;
2260
2261         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW | AUDITVNODE1, UIO_USERSPACE, uap->name,
2262             td);
2263         error = namei(&nd);
2264         if (error)
2265                 goto done;
2266         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
2267         vp = nd.ni_vp;
2268
2269         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2270         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2271                 if (sp->sw_vp == vp)
2272                         break;
2273         }
2274         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2275         if (sp == NULL) {
2276                 error = EINVAL;
2277                 goto done;
2278         }
2279         error = swapoff_one(sp, td->td_ucred);
2280 done:
2281         swdev_syscall_active = 0;
2282         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2283         mtx_unlock(&Giant);
2284         return (error);
2285 }
2286
2287 static int
2288 swapoff_one(struct swdevt *sp, struct ucred *cred)
2289 {
2290         u_long nblks, dvbase;
2291 #ifdef MAC
2292         int error;
2293 #endif
2294
2295         mtx_assert(&Giant, MA_OWNED);
2296 #ifdef MAC
2297         (void) vn_lock(sp->sw_vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2298         error = mac_system_check_swapoff(cred, sp->sw_vp);
2299         (void) VOP_UNLOCK(sp->sw_vp, 0);
2300         if (error != 0)
2301                 return (error);
2302 #endif
2303         nblks = sp->sw_nblks;
2304
2305         /*
2306          * We can turn off this swap device safely only if the
2307          * available virtual memory in the system will fit the amount
2308          * of data we will have to page back in, plus an epsilon so
2309          * the system doesn't become critically low on swap space.
2310          */
2311         if (cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count + swap_pager_avail <
2312             nblks + nswap_lowat) {
2313                 return (ENOMEM);
2314         }
2315
2316         /*
2317          * Prevent further allocations on this device.
2318          */
2319         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2320         sp->sw_flags |= SW_CLOSING;
2321         for (dvbase = 0; dvbase < sp->sw_end; dvbase += dmmax) {
2322                 swap_pager_avail -= blist_fill(sp->sw_blist,
2323                      dvbase, dmmax);
2324         }
2325         swap_total -= (vm_ooffset_t)nblks * PAGE_SIZE;
2326         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2327
2328         /*
2329          * Page in the contents of the device and close it.
2330          */
2331         swap_pager_swapoff(sp);
2332
2333         sp->sw_close(curthread, sp);
2334         sp->sw_id = NULL;
2335         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2336         TAILQ_REMOVE(&swtailq, sp, sw_list);
2337         nswapdev--;
2338         if (nswapdev == 0) {
2339                 swap_pager_full = 2;
2340                 swap_pager_almost_full = 1;
2341         }
2342         if (swdevhd == sp)
2343                 swdevhd = NULL;
2344         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2345         blist_destroy(sp->sw_blist);
2346         free(sp, M_VMPGDATA);
2347         return (0);
2348 }
2349
2350 void
2351 swapoff_all(void)
2352 {
2353         struct swdevt *sp, *spt;
2354         const char *devname;
2355         int error;
2356  
2357         mtx_lock(&Giant);
2358         while (swdev_syscall_active)
2359                 tsleep(&swdev_syscall_active, PUSER - 1, "swpoff", 0);
2360         swdev_syscall_active = 1;
2361  
2362         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2363         TAILQ_FOREACH_SAFE(sp, &swtailq, sw_list, spt) {
2364                 mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2365                 if (vn_isdisk(sp->sw_vp, NULL))
2366                         devname = devtoname(sp->sw_vp->v_rdev);
2367                 else
2368                         devname = "[file]";
2369                 error = swapoff_one(sp, thread0.td_ucred);
2370                 if (error != 0) {
2371                         printf("Cannot remove swap device %s (error=%d), "
2372                             "skipping.\n", devname, error);
2373                 } else if (bootverbose) {
2374                         printf("Swap device %s removed.\n", devname);
2375                 }
2376                 mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2377         }
2378         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2379  
2380         swdev_syscall_active = 0;
2381         wakeup_one(&swdev_syscall_active);
2382         mtx_unlock(&Giant);
2383 }
2384
2385 void
2386 swap_pager_status(int *total, int *used)
2387 {
2388         struct swdevt *sp;
2389
2390         *total = 0;
2391         *used = 0;
2392         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2393         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2394                 *total += sp->sw_nblks;
2395                 *used += sp->sw_used;
2396         }
2397         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2398 }
2399
2400 int
2401 swap_dev_info(int name, struct xswdev *xs, char *devname, size_t len)
2402 {
2403         struct swdevt *sp;
2404         const char *tmp_devname;
2405         int error, n;
2406
2407         n = 0;
2408         error = ENOENT;
2409         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2410         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2411                 if (n != name) {
2412                         n++;
2413                         continue;
2414                 }
2415                 xs->xsw_version = XSWDEV_VERSION;
2416                 xs->xsw_dev = sp->sw_dev;
2417                 xs->xsw_flags = sp->sw_flags;
2418                 xs->xsw_nblks = sp->sw_nblks;
2419                 xs->xsw_used = sp->sw_used;
2420                 if (devname != NULL) {
2421                         if (vn_isdisk(sp->sw_vp, NULL))
2422                                 tmp_devname = devtoname(sp->sw_vp->v_rdev);
2423                         else
2424                                 tmp_devname = "[file]";
2425                         strncpy(devname, tmp_devname, len);
2426                 }
2427                 error = 0;
2428                 break;
2429         }
2430         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2431         return (error);
2432 }
2433
2434 static int
2435 sysctl_vm_swap_info(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2436 {
2437         struct xswdev xs;
2438         int error;
2439
2440         if (arg2 != 1)                  /* name length */
2441                 return (EINVAL);
2442         error = swap_dev_info(*(int *)arg1, &xs, NULL, 0);
2443         if (error != 0)
2444                 return (error);
2445         error = SYSCTL_OUT(req, &xs, sizeof(xs));
2446         return (error);
2447 }
2448
2449 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, nswapdev, CTLFLAG_RD, &nswapdev, 0,
2450     "Number of swap devices");
2451 SYSCTL_NODE(_vm, OID_AUTO, swap_info, CTLFLAG_RD, sysctl_vm_swap_info,
2452     "Swap statistics by device");
2453
2454 /*
2455  * vmspace_swap_count() - count the approximate swap usage in pages for a
2456  *                        vmspace.
2457  *
2458  *      The map must be locked.
2459  *
2460  *      Swap usage is determined by taking the proportional swap used by
2461  *      VM objects backing the VM map.  To make up for fractional losses,
2462  *      if the VM object has any swap use at all the associated map entries
2463  *      count for at least 1 swap page.
2464  */
2465 long
2466 vmspace_swap_count(struct vmspace *vmspace)
2467 {
2468         vm_map_t map;
2469         vm_map_entry_t cur;
2470         vm_object_t object;
2471         long count, n;
2472
2473         map = &vmspace->vm_map;
2474         count = 0;
2475
2476         for (cur = map->header.next; cur != &map->header; cur = cur->next) {
2477                 if ((cur->eflags & MAP_ENTRY_IS_SUB_MAP) == 0 &&
2478                     (object = cur->object.vm_object) != NULL) {
2479                         VM_OBJECT_LOCK(object);
2480                         if (object->type == OBJT_SWAP &&
2481                             object->un_pager.swp.swp_bcount != 0) {
2482                                 n = (cur->end - cur->start) / PAGE_SIZE;
2483                                 count += object->un_pager.swp.swp_bcount *
2484                                     SWAP_META_PAGES * n / object->size + 1;
2485                         }
2486                         VM_OBJECT_UNLOCK(object);
2487                 }
2488         }
2489         return (count);
2490 }
2491
2492 /*
2493  * GEOM backend
2494  *
2495  * Swapping onto disk devices.
2496  *
2497  */
2498
2499 static g_orphan_t swapgeom_orphan;
2500
2501 static struct g_class g_swap_class = {
2502         .name = "SWAP",
2503         .version = G_VERSION,
2504         .orphan = swapgeom_orphan,
2505 };
2506
2507 DECLARE_GEOM_CLASS(g_swap_class, g_class);
2508
2509
2510 static void
2511 swapgeom_done(struct bio *bp2)
2512 {
2513         struct buf *bp;
2514
2515         bp = bp2->bio_caller2;
2516         bp->b_ioflags = bp2->bio_flags;
2517         if (bp2->bio_error)
2518                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2519         bp->b_resid = bp->b_bcount - bp2->bio_completed;
2520         bp->b_error = bp2->bio_error;
2521         bufdone(bp);
2522         g_destroy_bio(bp2);
2523 }
2524
2525 static void
2526 swapgeom_strategy(struct buf *bp, struct swdevt *sp)
2527 {
2528         struct bio *bio;
2529         struct g_consumer *cp;
2530
2531         cp = sp->sw_id;
2532         if (cp == NULL) {
2533                 bp->b_error = ENXIO;
2534                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2535                 bufdone(bp);
2536                 return;
2537         }
2538         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE)
2539                 bio = g_new_bio();
2540         else
2541                 bio = g_alloc_bio();
2542         if (bio == NULL) {
2543                 bp->b_error = ENOMEM;
2544                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2545                 bufdone(bp);
2546                 return;
2547         }
2548
2549         bio->bio_caller2 = bp;
2550         bio->bio_cmd = bp->b_iocmd;
2551         bio->bio_offset = (bp->b_blkno - sp->sw_first) * PAGE_SIZE;
2552         bio->bio_length = bp->b_bcount;
2553         bio->bio_done = swapgeom_done;
2554         if ((bp->b_flags & B_UNMAPPED) != 0) {
2555                 bio->bio_ma = bp->b_pages;
2556                 bio->bio_data = unmapped_buf;
2557                 bio->bio_ma_offset = (vm_offset_t)bp->b_offset & PAGE_MASK;
2558                 bio->bio_ma_n = bp->b_npages;
2559                 bio->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
2560         } else {
2561                 bio->bio_data = bp->b_data;
2562                 bio->bio_ma = NULL;
2563         }
2564         g_io_request(bio, cp);
2565         return;
2566 }
2567
2568 static void
2569 swapgeom_orphan(struct g_consumer *cp)
2570 {
2571         struct swdevt *sp;
2572
2573         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2574         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list)
2575                 if (sp->sw_id == cp)
2576                         sp->sw_flags |= SW_CLOSING;
2577         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2578 }
2579
2580 static void
2581 swapgeom_close_ev(void *arg, int flags)
2582 {
2583         struct g_consumer *cp;
2584
2585         cp = arg;
2586         g_access(cp, -1, -1, 0);
2587         g_detach(cp);
2588         g_destroy_consumer(cp);
2589 }
2590
2591 static void
2592 swapgeom_close(struct thread *td, struct swdevt *sw)
2593 {
2594
2595         /* XXX: direct call when Giant untangled */
2596         g_waitfor_event(swapgeom_close_ev, sw->sw_id, M_WAITOK, NULL);
2597 }
2598
2599
2600 struct swh0h0 {
2601         struct cdev *dev;
2602         struct vnode *vp;
2603         int     error;
2604 };
2605
2606 static void
2607 swapongeom_ev(void *arg, int flags)
2608 {
2609         struct swh0h0 *swh;
2610         struct g_provider *pp;
2611         struct g_consumer *cp;
2612         static struct g_geom *gp;
2613         struct swdevt *sp;
2614         u_long nblks;
2615         int error;
2616
2617         swh = arg;
2618         swh->error = 0;
2619         pp = g_dev_getprovider(swh->dev);
2620         if (pp == NULL) {
2621                 swh->error = ENODEV;
2622                 return;
2623         }
2624         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2625         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2626                 cp = sp->sw_id;
2627                 if (cp != NULL && cp->provider == pp) {
2628                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2629                         swh->error = EBUSY;
2630                         return;
2631                 }
2632         }
2633         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2634         if (gp == NULL)
2635                 gp = g_new_geomf(&g_swap_class, "swap");
2636         cp = g_new_consumer(gp);
2637         g_attach(cp, pp);
2638         /*
2639          * XXX: Everytime you think you can improve the margin for
2640          * footshooting, somebody depends on the ability to do so:
2641          * savecore(8) wants to write to our swapdev so we cannot
2642          * set an exclusive count :-(
2643          */
2644         error = g_access(cp, 1, 1, 0);
2645         if (error) {
2646                 g_detach(cp);
2647                 g_destroy_consumer(cp);
2648                 swh->error = error;
2649                 return;
2650         }
2651         nblks = pp->mediasize / DEV_BSIZE;
2652         swaponsomething(swh->vp, cp, nblks, swapgeom_strategy,
2653             swapgeom_close, dev2udev(swh->dev),
2654             (pp->flags & G_PF_ACCEPT_UNMAPPED) != 0 ? SW_UNMAPPED : 0);
2655         swh->error = 0;
2656 }
2657
2658 static int
2659 swapongeom(struct thread *td, struct vnode *vp)
2660 {
2661         int error;
2662         struct swh0h0 swh;
2663
2664         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2665
2666         swh.dev = vp->v_rdev;
2667         swh.vp = vp;
2668         swh.error = 0;
2669         /* XXX: direct call when Giant untangled */
2670         error = g_waitfor_event(swapongeom_ev, &swh, M_WAITOK, NULL);
2671         if (!error)
2672                 error = swh.error;
2673         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2674         return (error);
2675 }
2676
2677 /*
2678  * VNODE backend
2679  *
2680  * This is used mainly for network filesystem (read: probably only tested
2681  * with NFS) swapfiles.
2682  *
2683  */
2684
2685 static void
2686 swapdev_strategy(struct buf *bp, struct swdevt *sp)
2687 {
2688         struct vnode *vp2;
2689
2690         bp->b_blkno = ctodb(bp->b_blkno - sp->sw_first);
2691
2692         vp2 = sp->sw_id;
2693         vhold(vp2);
2694         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE) {
2695                 if (bp->b_bufobj)
2696                         bufobj_wdrop(bp->b_bufobj);
2697                 bufobj_wref(&vp2->v_bufobj);
2698         }
2699         if (bp->b_bufobj != &vp2->v_bufobj)
2700                 bp->b_bufobj = &vp2->v_bufobj;
2701         bp->b_vp = vp2;
2702         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
2703         bstrategy(bp);
2704         return;
2705 }
2706
2707 static void
2708 swapdev_close(struct thread *td, struct swdevt *sp)
2709 {
2710
2711         VOP_CLOSE(sp->sw_vp, FREAD | FWRITE, td->td_ucred, td);
2712         vrele(sp->sw_vp);
2713 }
2714
2715
2716 static int
2717 swaponvp(struct thread *td, struct vnode *vp, u_long nblks)
2718 {
2719         struct swdevt *sp;
2720         int error;
2721
2722         if (nblks == 0)
2723                 return (ENXIO);
2724         mtx_lock(&sw_dev_mtx);
2725         TAILQ_FOREACH(sp, &swtailq, sw_list) {
2726                 if (sp->sw_id == vp) {
2727                         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2728                         return (EBUSY);
2729                 }
2730         }
2731         mtx_unlock(&sw_dev_mtx);
2732     
2733         (void) vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2734 #ifdef MAC
2735         error = mac_system_check_swapon(td->td_ucred, vp);
2736         if (error == 0)
2737 #endif
2738                 error = VOP_OPEN(vp, FREAD | FWRITE, td->td_ucred, td, NULL);
2739         (void) VOP_UNLOCK(vp, 0);
2740         if (error)
2741                 return (error);
2742
2743         swaponsomething(vp, vp, nblks, swapdev_strategy, swapdev_close,
2744             NODEV, 0);
2745         return (0);
2746 }