sys/vm/vm_object.h

   1 /*
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  59  *
  60  * $FreeBSD: src/sys/vm/vm_object.h,v 1.63.2.3 2003/05/26 19:17:56 alc Exp $
  61  */
  62
  63 /*
  64  *      Virtual memory object module definitions.
  65  */
  66
  67 #ifndef _VM_VM_OBJECT_H_
  68 #define _VM_VM_OBJECT_H_
  69
  70 #ifndef _SYS_TYPES_H_
  71 #include <sys/types.h>
  72 #endif
  73 #if defined(_KERNEL) && !defined(_SYS_SYSTM_H_)
  74 #include <sys/systm.h>
  75 #endif
  76 #ifndef _SYS_QUEUE_H_
  77 #include <sys/queue.h>
  78 #endif
  79 #ifndef _SYS_TREE_H_
  80 #include <sys/tree.h>
  81 #endif
  82 #ifndef _SYS_THREAD_H_
  83 #include <sys/thread.h>
  84 #endif
  85 #include <machine/atomic.h>
  86 #ifndef _VM_VM_H_
  87 #include <vm/vm.h>
  88 #endif
  89 #ifndef _VM_VM_PAGE_H_
  90 #include <vm/vm_page.h>
  91 #endif
  92
  93 #ifdef _KERNEL
  94
  95 #ifndef _SYS_THREAD_H
  96 #include <sys/thread.h>
  97 #endif
  98
  99 #ifndef _SYS_THREAD2_H_
 100 #include <sys/thread2.h>
 101 #endif
 102
 103 #endif
 104
 105 struct swblock;
 106 struct swblock_rb_tree;
 107 int rb_swblock_compare(struct swblock *, struct swblock *);
 108
 109 RB_PROTOTYPE2(swblock_rb_tree, swblock, swb_entry, rb_swblock_compare,
 110               vm_pindex_t);
 111
 112 enum obj_type {
 113         OBJT_DEFAULT,
 114         OBJT_SWAP,      /* object backed by swap blocks */
 115         OBJT_VNODE,     /* object backed by file pages (vnode) */
 116         OBJT_DEVICE,    /* object backed by device pages */
 117         OBJT_PHYS,      /* object backed by physical pages */
 118         OBJT_DEAD,      /* dead object */
 119         OBJT_MARKER     /* marker object */
 120 };
 121 typedef u_char objtype_t;
 122
 123 /*
 124  * vm_object            A VM object which represents an arbitrarily sized
 125  *                      data store.
 126  *
 127  * Locking requirements: vmobj_token for ref_count and object_list, and
 128  * vm_token for everything else.
 129  */
 130 struct vm_object {
 131         TAILQ_ENTRY(vm_object) object_list; /* vmobj_token */
 132         LIST_HEAD(, vm_object) shadow_head; /* objects that this is a shadow for */
 133         LIST_ENTRY(vm_object) shadow_list; /* chain of shadow objects */
 134         RB_HEAD(vm_page_rb_tree, vm_page) rb_memq;      /* resident pages */
 135         int generation;                 /* generation ID */
 136         vm_pindex_t size;               /* Object size */
 137         int ref_count;                  /* vmobj_token */
 138         int shadow_count;               /* how many objects that this is a shadow for */
 139         objtype_t type;                 /* type of pager */
 140         u_short flags;                  /* see below */
 141         u_short pg_color;               /* color of first page in obj */
 142         int paging_in_progress;         /* Paging (in or out) so don't collapse or destroy */
 143         int resident_page_count;        /* number of resident pages */
 144         u_int agg_pv_list_count;        /* aggregate pv list count */
 145         struct vm_object *backing_object; /* object that I'm a shadow of */
 146         vm_ooffset_t backing_object_offset;/* Offset in backing object */
 147         void *handle;
 148         int hold_count;                 /* refcount for object liveness */
 149
 150 #if defined(DEBUG_LOCKS)
 151         /*
 152          * Record threads holding a vm_object
 153          */
 154
 155 #define VMOBJ_DEBUG_ARRAY_SIZE          (32)
 156         u_int debug_hold_bitmap;
 157         thread_t debug_hold_thrs[VMOBJ_DEBUG_ARRAY_SIZE];
 158         char *debug_hold_file[VMOBJ_DEBUG_ARRAY_SIZE];
 159         int debug_hold_line[VMOBJ_DEBUG_ARRAY_SIZE];
 160         u_int debug_hold_ovfl;
 161 #endif
 162
 163         union {
 164                 /*
 165                  * Device pager
 166                  *
 167                  *      devp_pglist - list of allocated pages
 168                  */
 169                 struct {
 170                         TAILQ_HEAD(, vm_page) devp_pglist;
 171                 } devp;
 172         } un_pager;
 173
 174         /*
 175          * OBJT_SWAP and OBJT_VNODE VM objects may have swap backing
 176          * store.  For vnodes the swap backing store acts as a fast
 177          * data cache but the vnode contains the official data.
 178          */
 179         RB_HEAD(swblock_rb_tree, swblock) swblock_root;
 180         int     swblock_count;
 181 };
 182
 183 /*
 184  * Flags
 185  */
 186 #define OBJ_ACTIVE      0x0004          /* active objects */
 187 #define OBJ_DEAD        0x0008          /* dead objects (during rundown) */
 188 #define OBJ_NOSPLIT     0x0010          /* dont split this object */
 189 #define OBJ_PIPWNT      0x0040          /* paging in progress wanted */
 190 #define OBJ_WRITEABLE   0x0080          /* object has been made writable */
 191 #define OBJ_MIGHTBEDIRTY 0x0100         /* object might be dirty */
 192 #define OBJ_CLEANING    0x0200
 193 #define OBJ_DEADWNT     0x1000          /* waiting because object is dead */
 194 #define OBJ_ONEMAPPING  0x2000          /* One USE (a single, non-forked) mapping flag */
 195 #define OBJ_NOMSYNC     0x4000          /* disable msync() system call */
 196
 197 #define IDX_TO_OFF(idx) (((vm_ooffset_t)(idx)) << PAGE_SHIFT)
 198 #define OFF_TO_IDX(off) ((vm_pindex_t)(((vm_ooffset_t)(off)) >> PAGE_SHIFT))
 199
 200 #ifdef  _KERNEL
 201
 202 #define OBJPC_SYNC      0x1                     /* sync I/O */
 203 #define OBJPC_INVAL     0x2                     /* invalidate */
 204 #define OBJPC_NOSYNC    0x4                     /* skip if PG_NOSYNC */
 205
 206 TAILQ_HEAD(object_q, vm_object);
 207
 208 extern struct object_q vm_object_list;  /* list of allocated objects */
 209
 210  /* lock for object list and count */
 211
 212 extern struct vm_object kernel_object;  /* the single kernel object */
 213
 214 #endif                          /* _KERNEL */
 215
 216 #ifdef _KERNEL
 217
 218 static __inline void
 219 vm_object_set_flag(vm_object_t object, u_int bits)
 220 {
 221         atomic_set_short(&object->flags, bits);
 222 }
 223
 224 static __inline void
 225 vm_object_clear_flag(vm_object_t object, u_int bits)
 226 {
 227         atomic_clear_short(&object->flags, bits);
 228 }
 229
 230 static __inline void
 231 vm_object_pip_add(vm_object_t object, int i)
 232 {
 233         atomic_add_int(&object->paging_in_progress, i);
 234 }
 235
 236 static __inline void
 237 vm_object_pip_subtract(vm_object_t object, int i)
 238 {
 239         atomic_subtract_int(&object->paging_in_progress, i);
 240 }
 241
 242 static __inline void
 243 vm_object_pip_wakeupn(vm_object_t object, int i)
 244 {
 245         if (i)
 246                 atomic_subtract_int(&object->paging_in_progress, i);
 247         if ((object->flags & OBJ_PIPWNT) && object->paging_in_progress == 0) {
 248                 vm_object_clear_flag(object, OBJ_PIPWNT);
 249                 wakeup(object);
 250         }
 251 }
 252
 253 static __inline void
 254 vm_object_pip_wakeup(vm_object_t object)
 255 {
 256         vm_object_pip_wakeupn(object, 1);
 257 }
 258
 259 static __inline void
 260 vm_object_pip_sleep(vm_object_t object, char *waitid)
 261 {
 262         if (object->paging_in_progress) {
 263                 crit_enter();
 264                 if (object->paging_in_progress) {
 265                         vm_object_set_flag(object, OBJ_PIPWNT);
 266                         tsleep(object, 0, waitid, 0);
 267                 }
 268                 crit_exit();
 269         }
 270 }
 271
 272 static __inline void
 273 vm_object_pip_wait(vm_object_t object, char *waitid)
 274 {
 275         while (object->paging_in_progress)
 276                 vm_object_pip_sleep(object, waitid);
 277 }
 278
 279 static __inline lwkt_token_t
 280 vm_object_token(vm_object_t obj)
 281 {
 282         return (lwkt_token_pool_lookup(obj));
 283 }
 284
 285 vm_object_t vm_object_allocate (objtype_t, vm_pindex_t);
 286 void _vm_object_allocate (objtype_t, vm_pindex_t, vm_object_t);
 287 boolean_t vm_object_coalesce (vm_object_t, vm_pindex_t, vm_size_t, vm_size_t);
 288 void vm_object_collapse (vm_object_t);
 289 void vm_object_deallocate (vm_object_t);
 290 void vm_object_deallocate_locked (vm_object_t);
 291 void vm_object_terminate (vm_object_t);
 292 void vm_object_set_writeable_dirty (vm_object_t);
 293 void vm_object_init (void);
 294 void vm_object_page_clean (vm_object_t, vm_pindex_t, vm_pindex_t, boolean_t);
 295 void vm_object_page_remove (vm_object_t, vm_pindex_t, vm_pindex_t, boolean_t);
 296 void vm_object_pmap_copy (vm_object_t, vm_pindex_t, vm_pindex_t);
 297 void vm_object_pmap_copy_1 (vm_object_t, vm_pindex_t, vm_pindex_t);
 298 void vm_object_pmap_remove (vm_object_t, vm_pindex_t, vm_pindex_t);
 299 void vm_object_reference (vm_object_t);
 300 void vm_object_reference_locked (vm_object_t);
 301 void vm_object_shadow (vm_object_t *, vm_ooffset_t *, vm_size_t);
 302 void vm_object_madvise (vm_object_t, vm_pindex_t, int, int);
 303 void vm_object_init2 (void);
 304 vm_page_t vm_fault_object_page(vm_object_t, vm_ooffset_t, vm_prot_t, int, int *);
 305 void vm_object_dead_sleep(vm_object_t, const char *);
 306 void vm_object_dead_wakeup(vm_object_t);
 307 void vm_object_lock(vm_object_t);
 308 void vm_object_unlock(vm_object_t);
 309
 310 #ifndef DEBUG_LOCKS
 311 void vm_object_hold(vm_object_t);
 312 #else
 313 #define vm_object_hold(obj)     \
 314         debugvm_object_hold(obj, __FILE__, __LINE__)
 315 void debugvm_object_hold(vm_object_t, char *, int);
 316 #endif
 317
 318 void vm_object_drop(vm_object_t);
 319
 320 #endif                          /* _KERNEL */
 321
 322 #endif                          /* _VM_VM_OBJECT_H_ */