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[dragonfly.git] / sys / vm / vm_pager.c
1 /*
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63  *
64  * $FreeBSD: src/sys/vm/vm_pager.c,v 1.54.2.2 2001/11/18 07:11:00 dillon Exp $
65  * $DragonFly: src/sys/vm/vm_pager.c,v 1.20 2006/04/30 18:25:37 dillon Exp $
66  */
67
68 /*
69  *      Paging space routine stubs.  Emulates a matchmaker-like interface
70  *      for builtin pagers.
71  */
72
73 #include <sys/param.h>
74 #include <sys/systm.h>
75 #include <sys/kernel.h>
76 #include <sys/vnode.h>
77 #include <sys/buf.h>
78 #include <sys/ucred.h>
79 #include <sys/malloc.h>
80 #include <sys/proc.h>
81 #include <sys/thread2.h>
82
83 #include <vm/vm.h>
84 #include <vm/vm_param.h>
85 #include <vm/vm_object.h>
86 #include <vm/vm_page.h>
87 #include <vm/vm_pager.h>
88 #include <vm/vm_extern.h>
89
90 #include <sys/buf2.h>
91
92 MALLOC_DEFINE(M_VMPGDATA, "VM pgdata", "XXX: VM pager private data");
93
94 extern struct pagerops defaultpagerops;
95 extern struct pagerops swappagerops;
96 extern struct pagerops vnodepagerops;
97 extern struct pagerops devicepagerops;
98 extern struct pagerops physpagerops;
99
100 int cluster_pbuf_freecnt = -1;  /* unlimited to begin with */
101
102 static int dead_pager_getpages (vm_object_t, vm_page_t *, int, int);
103 static vm_object_t dead_pager_alloc (void *, off_t, vm_prot_t, off_t);
104 static void dead_pager_putpages (vm_object_t, vm_page_t *, int, int, int *);
105 static boolean_t dead_pager_haspage (vm_object_t, vm_pindex_t, int *, int *);
106 static void dead_pager_dealloc (vm_object_t);
107
108 static int
109 dead_pager_getpages(vm_object_t obj, vm_page_t *ma, int count, int req)
110 {
111         return VM_PAGER_FAIL;
112 }
113
114 static vm_object_t
115 dead_pager_alloc(void *handle, off_t size, vm_prot_t prot, off_t off)
116 {
117         return NULL;
118 }
119
120 static void
121 dead_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count, int flags,
122     int *rtvals)
123 {
124         int i;
125
126         for (i = 0; i < count; i++) {
127                 rtvals[i] = VM_PAGER_AGAIN;
128         }
129 }
130
131 static int
132 dead_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *prev, int *next)
133 {
134         if (prev)
135                 *prev = 0;
136         if (next)
137                 *next = 0;
138         return FALSE;
139 }
140
141 static void
142 dead_pager_dealloc(vm_object_t object)
143 {
144         return;
145 }
146
147 static struct pagerops deadpagerops = {
148         NULL,
149         dead_pager_alloc,
150         dead_pager_dealloc,
151         dead_pager_getpages,
152         dead_pager_putpages,
153         dead_pager_haspage,
154         NULL
155 };
156
157 struct pagerops *pagertab[] = {
158         &defaultpagerops,       /* OBJT_DEFAULT */
159         &swappagerops,          /* OBJT_SWAP */
160         &vnodepagerops,         /* OBJT_VNODE */
161         &devicepagerops,        /* OBJT_DEVICE */
162         &physpagerops,          /* OBJT_PHYS */
163         &deadpagerops           /* OBJT_DEAD */
164 };
165
166 int npagers = sizeof(pagertab) / sizeof(pagertab[0]);
167
168 /*
169  * Kernel address space for mapping pages.
170  * Used by pagers where KVAs are needed for IO.
171  *
172  * XXX needs to be large enough to support the number of pending async
173  * cleaning requests (NPENDINGIO == 64) * the maximum swap cluster size
174  * (MAXPHYS == 64k) if you want to get the most efficiency.
175  */
176 #define PAGER_MAP_SIZE  (8 * 1024 * 1024)
177
178 int pager_map_size = PAGER_MAP_SIZE;
179 vm_map_t pager_map;
180 static int bswneeded;
181 static vm_offset_t swapbkva;            /* swap buffers kva */
182 static TAILQ_HEAD(swqueue, buf) bswlist;
183
184 void
185 vm_pager_init(void)
186 {
187         struct pagerops **pgops;
188
189         /*
190          * Initialize the swap buffer list.
191          */
192         TAILQ_INIT(&bswlist);
193
194         /*
195          * Initialize known pagers
196          */
197         for (pgops = pagertab; pgops < &pagertab[npagers]; pgops++)
198                 if (pgops && ((*pgops)->pgo_init != NULL))
199                         (*(*pgops)->pgo_init) ();
200 }
201
202 void
203 vm_pager_bufferinit(void)
204 {
205         struct buf *bp;
206         int i;
207
208         bp = swbuf;
209         /*
210          * Now set up swap and physical I/O buffer headers.
211          */
212         for (i = 0; i < nswbuf; i++, bp++) {
213                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bswlist, bp, b_freelist);
214                 BUF_LOCKINIT(bp);
215                 LIST_INIT(&bp->b_dep);
216         }
217
218         cluster_pbuf_freecnt = nswbuf / 2;
219
220         swapbkva = kmem_alloc_pageable(pager_map, nswbuf * MAXPHYS);
221         if (!swapbkva)
222                 panic("Not enough pager_map VM space for physical buffers");
223 }
224
225 /*
226  * Allocate an instance of a pager of the given type.
227  * Size, protection and offset parameters are passed in for pagers that
228  * need to perform page-level validation (e.g. the device pager).
229  */
230 vm_object_t
231 vm_pager_allocate(objtype_t type, void *handle, vm_ooffset_t size,
232                   vm_prot_t prot, off_t off)
233 {
234         struct pagerops *ops;
235
236         ops = pagertab[type];
237         if (ops)
238                 return ((*ops->pgo_alloc) (handle, size, prot, off));
239         return (NULL);
240 }
241
242 void
243 vm_pager_deallocate(vm_object_t object)
244 {
245         (*pagertab[object->type]->pgo_dealloc) (object);
246 }
247
248 /*
249  *      vm_pager_strategy:
250  *
251  *      called with no specific spl
252  *      Execute strategy routine directly to pager.
253  */
254
255 void
256 vm_pager_strategy(vm_object_t object, struct bio *bio)
257 {
258         struct buf *bp;
259
260         if (pagertab[object->type]->pgo_strategy) {
261             (*pagertab[object->type]->pgo_strategy)(object, bio);
262         } else {
263                 bp = bio->bio_buf;
264                 bp->b_flags |= B_ERROR;
265                 bp->b_error = ENXIO;
266                 biodone(bio);
267         }
268 }
269
270 /*
271  * vm_pager_get_pages() - inline, see vm/vm_pager.h
272  * vm_pager_put_pages() - inline, see vm/vm_pager.h
273  * vm_pager_has_page() - inline, see vm/vm_pager.h
274  * vm_pager_page_inserted() - inline, see vm/vm_pager.h
275  * vm_pager_page_removed() - inline, see vm/vm_pager.h
276  */
277
278 #if 0
279 /*
280  *      vm_pager_sync:
281  *
282  *      Called by pageout daemon before going back to sleep.
283  *      Gives pagers a chance to clean up any completed async pageing 
284  *      operations.
285  */
286 void
287 vm_pager_sync(void)
288 {
289         struct pagerops **pgops;
290
291         for (pgops = pagertab; pgops < &pagertab[npagers]; pgops++)
292                 if (pgops && ((*pgops)->pgo_sync != NULL))
293                         (*(*pgops)->pgo_sync) ();
294 }
295
296 #endif
297
298 vm_object_t
299 vm_pager_object_lookup(struct pagerlst *pg_list, void *handle)
300 {
301         vm_object_t object;
302
303         for (object = TAILQ_FIRST(pg_list); object != NULL; object = TAILQ_NEXT(object,pager_object_list))
304                 if (object->handle == handle)
305                         return (object);
306         return (NULL);
307 }
308
309 /*
310  * initialize a physical buffer
311  */
312
313 static void
314 initpbuf(struct buf *bp)
315 {
316         bp->b_qindex = 0; /* BQUEUE_NONE */
317         bp->b_data = (caddr_t) (MAXPHYS * (bp - swbuf)) + swapbkva;
318         bp->b_kvabase = bp->b_data;
319         bp->b_kvasize = MAXPHYS;
320         bp->b_flags = B_PAGING;
321         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
322         bp->b_error = 0;
323         initbufbio(bp);
324         xio_init(&bp->b_xio);
325         BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE);
326 }
327
328 /*
329  * allocate a physical buffer
330  *
331  *      There are a limited number (nswbuf) of physical buffers.  We need
332  *      to make sure that no single subsystem is able to hog all of them,
333  *      so each subsystem implements a counter which is typically initialized
334  *      to 1/2 nswbuf.  getpbuf() decrements this counter in allocation and
335  *      increments it on release, and blocks if the counter hits zero.  A
336  *      subsystem may initialize the counter to -1 to disable the feature,
337  *      but it must still be sure to match up all uses of getpbuf() with 
338  *      relpbuf() using the same variable.
339  *
340  *      NOTE: pfreecnt can be NULL, but this 'feature' will be removed
341  *      relatively soon when the rest of the subsystems get smart about it. XXX
342  */
343 struct buf *
344 getpbuf(int *pfreecnt)
345 {
346         struct buf *bp;
347
348         crit_enter();
349
350         for (;;) {
351                 if (pfreecnt) {
352                         while (*pfreecnt == 0) {
353                                 tsleep(pfreecnt, 0, "wswbuf0", 0);
354                         }
355                 }
356
357                 /* get a bp from the swap buffer header pool */
358                 if ((bp = TAILQ_FIRST(&bswlist)) != NULL)
359                         break;
360
361                 bswneeded = 1;
362                 tsleep(&bswneeded, 0, "wswbuf1", 0);
363                 /* loop in case someone else grabbed one */
364         }
365         TAILQ_REMOVE(&bswlist, bp, b_freelist);
366         if (pfreecnt)
367                 --*pfreecnt;
368         crit_exit();
369
370         initpbuf(bp);
371         return bp;
372 }
373
374 /*
375  * allocate a physical buffer, if one is available.
376  *
377  *      Note that there is no NULL hack here - all subsystems using this
378  *      call understand how to use pfreecnt.
379  */
380 struct buf *
381 trypbuf(int *pfreecnt)
382 {
383         struct buf *bp;
384
385         crit_enter();
386         if (*pfreecnt == 0 || (bp = TAILQ_FIRST(&bswlist)) == NULL) {
387                 crit_exit();
388                 return NULL;
389         }
390         TAILQ_REMOVE(&bswlist, bp, b_freelist);
391
392         --*pfreecnt;
393
394         crit_exit();
395
396         initpbuf(bp);
397
398         return bp;
399 }
400
401 /*
402  * release a physical buffer
403  *
404  *      NOTE: pfreecnt can be NULL, but this 'feature' will be removed
405  *      relatively soon when the rest of the subsystems get smart about it. XXX
406  */
407 void
408 relpbuf(struct buf *bp, int *pfreecnt)
409 {
410         crit_enter();
411
412         KKASSERT(bp->b_flags & B_PAGING);
413         BUF_UNLOCK(bp);
414
415         TAILQ_INSERT_HEAD(&bswlist, bp, b_freelist);
416
417         if (bswneeded) {
418                 bswneeded = 0;
419                 wakeup(&bswneeded);
420         }
421         if (pfreecnt) {
422                 if (++*pfreecnt == 1)
423                         wakeup(pfreecnt);
424         }
425         crit_exit();
426 }
427