kernel - More buffer cache / VM coherency work
[dragonfly.git] / sys / vm / swap_pager.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1998,2004 The DragonFly Project.  All rights reserved.
3  * 
4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
5  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
6  * 
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  * 
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
15  *    the documentation and/or other materials provided with the
16  *    distribution.
17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
19  *    from this software without specific, prior written permission.
20  * 
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
32  * SUCH DAMAGE.
33  * 
34  * Copyright (c) 1994 John S. Dyson
35  * Copyright (c) 1990 University of Utah.
36  * Copyright (c) 1991, 1993
37  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
38  *
39  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
40  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
41  * Science Department.
42  *
43  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
44  * modification, are permitted provided that the following conditions
45  * are met:
46  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
47  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
48  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
49  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
50  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
51  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
52  *    must display the following acknowledgement:
53  *      This product includes software developed by the University of
54  *      California, Berkeley and its contributors.
55  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
56  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
57  *    without specific prior written permission.
58  *
59  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
60  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
61  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
62  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
63  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
64  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
65  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
66  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
67  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
68  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
69  * SUCH DAMAGE.
70  *
71  *                              New Swap System
72  *                              Matthew Dillon
73  *
74  * Radix Bitmap 'blists'.
75  *
76  *      - The new swapper uses the new radix bitmap code.  This should scale
77  *        to arbitrarily small or arbitrarily large swap spaces and an almost
78  *        arbitrary degree of fragmentation.
79  *
80  * Features:
81  *
82  *      - on the fly reallocation of swap during putpages.  The new system
83  *        does not try to keep previously allocated swap blocks for dirty
84  *        pages.  
85  *
86  *      - on the fly deallocation of swap
87  *
88  *      - No more garbage collection required.  Unnecessarily allocated swap
89  *        blocks only exist for dirty vm_page_t's now and these are already
90  *        cycled (in a high-load system) by the pager.  We also do on-the-fly
91  *        removal of invalidated swap blocks when a page is destroyed
92  *        or renamed.
93  *
94  * from: Utah $Hdr: swap_pager.c 1.4 91/04/30$
95  *
96  *      @(#)swap_pager.c        8.9 (Berkeley) 3/21/94
97  *
98  * $FreeBSD: src/sys/vm/swap_pager.c,v 1.130.2.12 2002/08/31 21:15:55 dillon Exp $
99  * $DragonFly: src/sys/vm/swap_pager.c,v 1.32 2008/07/01 02:02:56 dillon Exp $
100  */
101
102 #include <sys/param.h>
103 #include <sys/systm.h>
104 #include <sys/conf.h>
105 #include <sys/kernel.h>
106 #include <sys/proc.h>
107 #include <sys/buf.h>
108 #include <sys/vnode.h>
109 #include <sys/malloc.h>
110 #include <sys/vmmeter.h>
111 #include <sys/sysctl.h>
112 #include <sys/blist.h>
113 #include <sys/lock.h>
114 #include <sys/thread2.h>
115
116 #ifndef MAX_PAGEOUT_CLUSTER
117 #define MAX_PAGEOUT_CLUSTER 16
118 #endif
119
120 #define SWB_NPAGES      MAX_PAGEOUT_CLUSTER
121
122 #include "opt_swap.h"
123 #include <vm/vm.h>
124 #include <vm/vm_object.h>
125 #include <vm/vm_page.h>
126 #include <vm/vm_pager.h>
127 #include <vm/vm_pageout.h>
128 #include <vm/swap_pager.h>
129 #include <vm/vm_extern.h>
130 #include <vm/vm_zone.h>
131 #include <vm/vnode_pager.h>
132
133 #include <sys/buf2.h>
134 #include <vm/vm_page2.h>
135
136 #define SWM_FREE        0x02    /* free, period                 */
137 #define SWM_POP         0x04    /* pop out                      */
138
139 #define SWBIO_READ      0x01
140 #define SWBIO_WRITE     0x02
141 #define SWBIO_SYNC      0x04
142
143 /*
144  * vm_swap_size is in page-sized chunks now.  It was DEV_BSIZE'd chunks
145  * in the old system.
146  */
147
148 extern int vm_swap_size;        /* number of free swap blocks, in pages */
149
150 int swap_pager_full;            /* swap space exhaustion (task killing) */
151 static int swap_pager_almost_full; /* swap space exhaustion (w/ hysteresis)*/
152 static int nsw_rcount;          /* free read buffers                    */
153 static int nsw_wcount_sync;     /* limit write buffers / synchronous    */
154 static int nsw_wcount_async;    /* limit write buffers / asynchronous   */
155 static int nsw_wcount_async_max;/* assigned maximum                     */
156 static int nsw_cluster_max;     /* maximum VOP I/O allowed              */
157 static int sw_alloc_interlock;  /* swap pager allocation interlock      */
158
159 struct blist *swapblist;
160 static struct swblock **swhash;
161 static int swhash_mask;
162 static int swap_async_max = 4;  /* maximum in-progress async I/O's      */
163 static int swap_burst_read = 0; /* allow burst reading */
164
165 extern struct vnode *swapdev_vp;        /* from vm_swap.c */
166
167 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, swap_async_max,
168         CTLFLAG_RW, &swap_async_max, 0, "Maximum running async swap ops");
169 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, swap_burst_read,
170         CTLFLAG_RW, &swap_burst_read, 0, "Allow burst reads for pageins");
171
172 /*
173  * "named" and "unnamed" anon region objects.  Try to reduce the overhead
174  * of searching a named list by hashing it just a little.
175  */
176
177 #define NOBJLISTS               8
178
179 #define NOBJLIST(handle)        \
180         (&swap_pager_object_list[((int)(intptr_t)handle >> 4) & (NOBJLISTS-1)])
181
182 static struct pagerlst  swap_pager_object_list[NOBJLISTS];
183 struct pagerlst         swap_pager_un_object_list;
184 vm_zone_t               swap_zone;
185
186 /*
187  * pagerops for OBJT_SWAP - "swap pager".  Some ops are also global procedure
188  * calls hooked from other parts of the VM system and do not appear here.
189  * (see vm/swap_pager.h).
190  */
191
192 static vm_object_t
193                 swap_pager_alloc (void *handle, off_t size,
194                                   vm_prot_t prot, off_t offset);
195 static void     swap_pager_dealloc (vm_object_t object);
196 static int      swap_pager_getpage (vm_object_t, vm_page_t *, int);
197 static void     swap_pager_init (void);
198 static void     swap_pager_unswapped (vm_page_t);
199 static void     swap_pager_strategy (vm_object_t, struct bio *);
200 static void     swap_chain_iodone(struct bio *biox);
201
202 struct pagerops swappagerops = {
203         swap_pager_init,        /* early system initialization of pager */
204         swap_pager_alloc,       /* allocate an OBJT_SWAP object         */
205         swap_pager_dealloc,     /* deallocate an OBJT_SWAP object       */
206         swap_pager_getpage,     /* pagein                               */
207         swap_pager_putpages,    /* pageout                              */
208         swap_pager_haspage,     /* get backing store status for page    */
209         swap_pager_unswapped,   /* remove swap related to page          */
210         swap_pager_strategy     /* pager strategy call                  */
211 };
212
213 /*
214  * dmmax is in page-sized chunks with the new swap system.  It was
215  * dev-bsized chunks in the old.  dmmax is always a power of 2.
216  *
217  * swap_*() routines are externally accessible.  swp_*() routines are
218  * internal.
219  */
220
221 int dmmax;
222 static int dmmax_mask;
223 int nswap_lowat = 128;          /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
224 int nswap_hiwat = 512;          /* in pages, swap_pager_almost_full warn */
225
226 static __inline void    swp_sizecheck (void);
227 static void     swp_pager_async_iodone (struct bio *bio);
228
229 /*
230  * Swap bitmap functions
231  */
232
233 static __inline void    swp_pager_freeswapspace (daddr_t blk, int npages);
234 static __inline daddr_t swp_pager_getswapspace (int npages);
235
236 /*
237  * Metadata functions
238  */
239
240 static void swp_pager_meta_build (vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
241 static void swp_pager_meta_free (vm_object_t, vm_pindex_t, daddr_t);
242 static void swp_pager_meta_free_all (vm_object_t);
243 static daddr_t swp_pager_meta_ctl (vm_object_t, vm_pindex_t, int);
244
245 /*
246  * SWP_SIZECHECK() -    update swap_pager_full indication
247  *      
248  *      update the swap_pager_almost_full indication and warn when we are
249  *      about to run out of swap space, using lowat/hiwat hysteresis.
250  *
251  *      Clear swap_pager_full ( task killing ) indication when lowat is met.
252  *
253  *      No restrictions on call
254  *      This routine may not block.
255  *      This routine must be called at splvm()
256  */
257
258 static __inline void
259 swp_sizecheck(void)
260 {
261         if (vm_swap_size < nswap_lowat) {
262                 if (swap_pager_almost_full == 0) {
263                         kprintf("swap_pager: out of swap space\n");
264                         swap_pager_almost_full = 1;
265                 }
266         } else {
267                 swap_pager_full = 0;
268                 if (vm_swap_size > nswap_hiwat)
269                         swap_pager_almost_full = 0;
270         }
271 }
272
273 /*
274  * SWAP_PAGER_INIT() -  initialize the swap pager!
275  *
276  *      Expected to be started from system init.  NOTE:  This code is run 
277  *      before much else so be careful what you depend on.  Most of the VM
278  *      system has yet to be initialized at this point.
279  */
280
281 static void
282 swap_pager_init(void)
283 {
284         /*
285          * Initialize object lists
286          */
287         int i;
288
289         for (i = 0; i < NOBJLISTS; ++i)
290                 TAILQ_INIT(&swap_pager_object_list[i]);
291         TAILQ_INIT(&swap_pager_un_object_list);
292
293         /*
294          * Device Stripe, in PAGE_SIZE'd blocks
295          */
296
297         dmmax = SWB_NPAGES * 2;
298         dmmax_mask = ~(dmmax - 1);
299 }
300
301 /*
302  * SWAP_PAGER_SWAP_INIT() - swap pager initialization from pageout process
303  *
304  *      Expected to be started from pageout process once, prior to entering
305  *      its main loop.
306  */
307
308 void
309 swap_pager_swap_init(void)
310 {
311         int n, n2;
312
313         /*
314          * Number of in-transit swap bp operations.  Don't
315          * exhaust the pbufs completely.  Make sure we
316          * initialize workable values (0 will work for hysteresis
317          * but it isn't very efficient).
318          *
319          * The nsw_cluster_max is constrained by the number of pages an XIO
320          * holds, i.e., (MAXPHYS/PAGE_SIZE) and our locally defined
321          * MAX_PAGEOUT_CLUSTER.   Also be aware that swap ops are
322          * constrained by the swap device interleave stripe size.
323          *
324          * Currently we hardwire nsw_wcount_async to 4.  This limit is 
325          * designed to prevent other I/O from having high latencies due to
326          * our pageout I/O.  The value 4 works well for one or two active swap
327          * devices but is probably a little low if you have more.  Even so,
328          * a higher value would probably generate only a limited improvement
329          * with three or four active swap devices since the system does not
330          * typically have to pageout at extreme bandwidths.   We will want
331          * at least 2 per swap devices, and 4 is a pretty good value if you
332          * have one NFS swap device due to the command/ack latency over NFS.
333          * So it all works out pretty well.
334          */
335
336         nsw_cluster_max = min((MAXPHYS/PAGE_SIZE), MAX_PAGEOUT_CLUSTER);
337
338         nsw_rcount = (nswbuf + 1) / 2;
339         nsw_wcount_sync = (nswbuf + 3) / 4;
340         nsw_wcount_async = 4;
341         nsw_wcount_async_max = nsw_wcount_async;
342
343         /*
344          * The zone is dynamically allocated so generally size it to
345          * maxswzone (32MB to 512MB of KVM).  Set a minimum size based
346          * on physical memory of around 8x (each swblock can hold 16 pages).
347          *
348          * With the advent of SSDs (vs HDs) the practical (swap:memory) ratio
349          * has increased dramatically.
350          */
351         n = vmstats.v_page_count / 2;
352         if (maxswzone && n < maxswzone / sizeof(struct swblock))
353                 n = maxswzone / sizeof(struct swblock);
354         n2 = n;
355
356         do {
357                 swap_zone = zinit(
358                         "SWAPMETA", 
359                         sizeof(struct swblock), 
360                         n,
361                         ZONE_INTERRUPT, 
362                         1);
363                 if (swap_zone != NULL)
364                         break;
365                 /*
366                  * if the allocation failed, try a zone two thirds the
367                  * size of the previous attempt.
368                  */
369                 n -= ((n + 2) / 3);
370         } while (n > 0);
371
372         if (swap_zone == NULL)
373                 panic("swap_pager_swap_init: swap_zone == NULL");
374         if (n2 != n)
375                 kprintf("Swap zone entries reduced from %d to %d.\n", n2, n);
376         n2 = n;
377
378         /*
379          * Initialize our meta-data hash table.  The swapper does not need to
380          * be quite as efficient as the VM system, so we do not use an 
381          * oversized hash table.
382          *
383          *      n:              size of hash table, must be power of 2
384          *      swhash_mask:    hash table index mask
385          */
386
387         for (n = 1; n < n2 / 8; n *= 2)
388                 ;
389
390         swhash = kmalloc(sizeof(struct swblock *) * n, M_VMPGDATA,
391             M_WAITOK | M_ZERO);
392
393         swhash_mask = n - 1;
394 }
395
396 /*
397  * SWAP_PAGER_ALLOC() - allocate a new OBJT_SWAP VM object and instantiate
398  *                      its metadata structures.
399  *
400  *      This routine is called from the mmap and fork code to create a new
401  *      OBJT_SWAP object.  We do this by creating an OBJT_DEFAULT object
402  *      and then converting it with swp_pager_meta_build().
403  *
404  *      This routine may block in vm_object_allocate() and create a named
405  *      object lookup race, so we must interlock.   We must also run at
406  *      splvm() for the object lookup to handle races with interrupts, but
407  *      we do not have to maintain splvm() in between the lookup and the
408  *      add because (I believe) it is not possible to attempt to create
409  *      a new swap object w/handle when a default object with that handle
410  *      already exists.
411  */
412
413 static vm_object_t
414 swap_pager_alloc(void *handle, off_t size, vm_prot_t prot, off_t offset)
415 {
416         vm_object_t object;
417
418         if (handle) {
419                 /*
420                  * Reference existing named region or allocate new one.  There
421                  * should not be a race here against swp_pager_meta_build()
422                  * as called from vm_page_remove() in regards to the lookup
423                  * of the handle.
424                  */
425
426                 while (sw_alloc_interlock) {
427                         sw_alloc_interlock = -1;
428                         tsleep(&sw_alloc_interlock, 0, "swpalc", 0);
429                 }
430                 sw_alloc_interlock = 1;
431
432                 object = vm_pager_object_lookup(NOBJLIST(handle), handle);
433
434                 if (object != NULL) {
435                         vm_object_reference(object);
436                 } else {
437                         object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT,
438                                 OFF_TO_IDX(offset + PAGE_MASK + size));
439                         object->handle = handle;
440
441                         swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
442                 }
443
444                 if (sw_alloc_interlock < 0)
445                         wakeup(&sw_alloc_interlock);
446
447                 sw_alloc_interlock = 0;
448         } else {
449                 object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT,
450                         OFF_TO_IDX(offset + PAGE_MASK + size));
451
452                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
453         }
454
455         return (object);
456 }
457
458 /*
459  * SWAP_PAGER_DEALLOC() -       remove swap metadata from object
460  *
461  *      The swap backing for the object is destroyed.  The code is 
462  *      designed such that we can reinstantiate it later, but this
463  *      routine is typically called only when the entire object is
464  *      about to be destroyed.
465  *
466  *      This routine may block, but no longer does. 
467  *
468  *      The object must be locked or unreferenceable.
469  */
470
471 static void
472 swap_pager_dealloc(vm_object_t object)
473 {
474         /*
475          * Remove from list right away so lookups will fail if we block for
476          * pageout completion.
477          */
478
479         if (object->handle == NULL) {
480                 TAILQ_REMOVE(&swap_pager_un_object_list, object, pager_object_list);
481         } else {
482                 TAILQ_REMOVE(NOBJLIST(object->handle), object, pager_object_list);
483         }
484
485         vm_object_pip_wait(object, "swpdea");
486
487         /*
488          * Free all remaining metadata.  We only bother to free it from 
489          * the swap meta data.  We do not attempt to free swapblk's still
490          * associated with vm_page_t's for this object.  We do not care
491          * if paging is still in progress on some objects.
492          */
493         crit_enter();
494         swp_pager_meta_free_all(object);
495         crit_exit();
496 }
497
498 /************************************************************************
499  *                      SWAP PAGER BITMAP ROUTINES                      *
500  ************************************************************************/
501
502 /*
503  * SWP_PAGER_GETSWAPSPACE() -   allocate raw swap space
504  *
505  *      Allocate swap for the requested number of pages.  The starting
506  *      swap block number (a page index) is returned or SWAPBLK_NONE
507  *      if the allocation failed.
508  *
509  *      Also has the side effect of advising that somebody made a mistake
510  *      when they configured swap and didn't configure enough.
511  *
512  *      Must be called at splvm() to avoid races with bitmap frees from
513  *      vm_page_remove() aka swap_pager_page_removed().
514  *
515  *      This routine may not block
516  *      This routine must be called at splvm().
517  */
518
519 static __inline daddr_t
520 swp_pager_getswapspace(int npages)
521 {
522         daddr_t blk;
523
524         if ((blk = blist_alloc(swapblist, npages)) == SWAPBLK_NONE) {
525                 if (swap_pager_full != 2) {
526                         kprintf("swap_pager_getswapspace: failed\n");
527                         swap_pager_full = 2;
528                         swap_pager_almost_full = 1;
529                 }
530         } else {
531                 vm_swap_size -= npages;
532                 swp_sizecheck();
533         }
534         return(blk);
535 }
536
537 /*
538  * SWP_PAGER_FREESWAPSPACE() -  free raw swap space 
539  *
540  *      This routine returns the specified swap blocks back to the bitmap.
541  *
542  *      Note:  This routine may not block (it could in the old swap code),
543  *      and through the use of the new blist routines it does not block.
544  *
545  *      We must be called at splvm() to avoid races with bitmap frees from
546  *      vm_page_remove() aka swap_pager_page_removed().
547  *
548  *      This routine may not block
549  *      This routine must be called at splvm().
550  */
551
552 static __inline void
553 swp_pager_freeswapspace(daddr_t blk, int npages)
554 {
555         blist_free(swapblist, blk, npages);
556         vm_swap_size += npages;
557         swp_sizecheck();
558 }
559
560 /*
561  * SWAP_PAGER_FREESPACE() -     frees swap blocks associated with a page
562  *                              range within an object.
563  *
564  *      This is a globally accessible routine.
565  *
566  *      This routine removes swapblk assignments from swap metadata.
567  *
568  *      The external callers of this routine typically have already destroyed 
569  *      or renamed vm_page_t's associated with this range in the object so 
570  *      we should be ok.
571  *
572  *      This routine may be called at any spl.  We up our spl to splvm temporarily
573  *      in order to perform the metadata removal.
574  */
575
576 void
577 swap_pager_freespace(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_size_t size)
578 {
579         crit_enter();
580         swp_pager_meta_free(object, start, size);
581         crit_exit();
582 }
583
584 /*
585  * SWAP_PAGER_RESERVE() - reserve swap blocks in object
586  *
587  *      Assigns swap blocks to the specified range within the object.  The 
588  *      swap blocks are not zerod.  Any previous swap assignment is destroyed.
589  *
590  *      Returns 0 on success, -1 on failure.
591  */
592
593 int
594 swap_pager_reserve(vm_object_t object, vm_pindex_t start, vm_size_t size)
595 {
596         int n = 0;
597         daddr_t blk = SWAPBLK_NONE;
598         vm_pindex_t beg = start;        /* save start index */
599
600         crit_enter();
601         while (size) {
602                 if (n == 0) {
603                         n = BLIST_MAX_ALLOC;
604                         while ((blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE) {
605                                 n >>= 1;
606                                 if (n == 0) {
607                                         swp_pager_meta_free(object, beg, start - beg);
608                                         crit_exit();
609                                         return(-1);
610                                 }
611                         }
612                 }
613                 swp_pager_meta_build(object, start, blk);
614                 --size;
615                 ++start;
616                 ++blk;
617                 --n;
618         }
619         swp_pager_meta_free(object, start, n);
620         crit_exit();
621         return(0);
622 }
623
624 /*
625  * SWAP_PAGER_COPY() -  copy blocks from source pager to destination pager
626  *                      and destroy the source.
627  *
628  *      Copy any valid swapblks from the source to the destination.  In
629  *      cases where both the source and destination have a valid swapblk,
630  *      we keep the destination's.
631  *
632  *      This routine is allowed to block.  It may block allocating metadata
633  *      indirectly through swp_pager_meta_build() or if paging is still in
634  *      progress on the source. 
635  *
636  *      This routine can be called at any spl
637  *
638  *      XXX vm_page_collapse() kinda expects us not to block because we 
639  *      supposedly do not need to allocate memory, but for the moment we
640  *      *may* have to get a little memory from the zone allocator, but
641  *      it is taken from the interrupt memory.  We should be ok. 
642  *
643  *      The source object contains no vm_page_t's (which is just as well)
644  *
645  *      The source object is of type OBJT_SWAP.
646  *
647  *      The source and destination objects must be locked or 
648  *      inaccessible (XXX are they ?)
649  */
650
651 void
652 swap_pager_copy(vm_object_t srcobject, vm_object_t dstobject,
653     vm_pindex_t offset, int destroysource)
654 {
655         vm_pindex_t i;
656
657         crit_enter();
658
659         /*
660          * If destroysource is set, we remove the source object from the 
661          * swap_pager internal queue now. 
662          */
663
664         if (destroysource) {
665                 if (srcobject->handle == NULL) {
666                         TAILQ_REMOVE(
667                             &swap_pager_un_object_list, 
668                             srcobject, 
669                             pager_object_list
670                         );
671                 } else {
672                         TAILQ_REMOVE(
673                             NOBJLIST(srcobject->handle),
674                             srcobject,
675                             pager_object_list
676                         );
677                 }
678         }
679
680         /*
681          * transfer source to destination.
682          */
683
684         for (i = 0; i < dstobject->size; ++i) {
685                 daddr_t dstaddr;
686
687                 /*
688                  * Locate (without changing) the swapblk on the destination,
689                  * unless it is invalid in which case free it silently, or
690                  * if the destination is a resident page, in which case the
691                  * source is thrown away.
692                  */
693
694                 dstaddr = swp_pager_meta_ctl(dstobject, i, 0);
695
696                 if (dstaddr == SWAPBLK_NONE) {
697                         /*
698                          * Destination has no swapblk and is not resident,
699                          * copy source.
700                          */
701                         daddr_t srcaddr;
702
703                         srcaddr = swp_pager_meta_ctl(
704                             srcobject, 
705                             i + offset,
706                             SWM_POP
707                         );
708
709                         if (srcaddr != SWAPBLK_NONE)
710                                 swp_pager_meta_build(dstobject, i, srcaddr);
711                 } else {
712                         /*
713                          * Destination has valid swapblk or it is represented
714                          * by a resident page.  We destroy the sourceblock.
715                          */
716                         
717                         swp_pager_meta_ctl(srcobject, i + offset, SWM_FREE);
718                 }
719         }
720
721         /*
722          * Free left over swap blocks in source.
723          *
724          * We have to revert the type to OBJT_DEFAULT so we do not accidently
725          * double-remove the object from the swap queues.
726          */
727
728         if (destroysource) {
729                 swp_pager_meta_free_all(srcobject);
730                 /*
731                  * Reverting the type is not necessary, the caller is going
732                  * to destroy srcobject directly, but I'm doing it here
733                  * for consistency since we've removed the object from its
734                  * queues.
735                  */
736                 srcobject->type = OBJT_DEFAULT;
737         }
738         crit_exit();
739 }
740
741 /*
742  * SWAP_PAGER_HASPAGE() -       determine if we have good backing store for
743  *                              the requested page.
744  *
745  *      We determine whether good backing store exists for the requested
746  *      page and return TRUE if it does, FALSE if it doesn't.
747  *
748  *      If TRUE, we also try to determine how much valid, contiguous backing
749  *      store exists before and after the requested page within a reasonable
750  *      distance.  We do not try to restrict it to the swap device stripe
751  *      (that is handled in getpages/putpages).  It probably isn't worth
752  *      doing here.
753  */
754
755 boolean_t
756 swap_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
757 {
758         daddr_t blk0;
759
760         /*
761          * do we have good backing store at the requested index ?
762          */
763
764         crit_enter();
765         blk0 = swp_pager_meta_ctl(object, pindex, 0);
766
767         if (blk0 == SWAPBLK_NONE) {
768                 crit_exit();
769                 return (FALSE);
770         }
771
772 #if 0
773         /*
774          * find backwards-looking contiguous good backing store
775          */
776         if (before != NULL) {
777                 int i;
778
779                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
780                         daddr_t blk;
781
782                         if (i > pindex)
783                                 break;
784                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex - i, 0);
785                         if (blk != blk0 - i)
786                                 break;
787                 }
788                 *before = (i - 1);
789         }
790
791         /*
792          * find forward-looking contiguous good backing store
793          */
794
795         if (after != NULL) {
796                 int i;
797
798                 for (i = 1; i < (SWB_NPAGES/2); ++i) {
799                         daddr_t blk;
800
801                         blk = swp_pager_meta_ctl(object, pindex + i, 0);
802                         if (blk != blk0 + i)
803                                 break;
804                 }
805                 *after = (i - 1);
806         }
807 #endif
808         crit_exit();
809         return (TRUE);
810 }
811
812 /*
813  * SWAP_PAGER_PAGE_UNSWAPPED() - remove swap backing store related to page
814  *
815  *      This removes any associated swap backing store, whether valid or
816  *      not, from the page.  
817  *
818  *      This routine is typically called when a page is made dirty, at
819  *      which point any associated swap can be freed.  MADV_FREE also
820  *      calls us in a special-case situation
821  *
822  *      NOTE!!!  If the page is clean and the swap was valid, the caller
823  *      should make the page dirty before calling this routine.  This routine
824  *      does NOT change the m->dirty status of the page.  Also: MADV_FREE
825  *      depends on it.
826  *
827  *      This routine may not block
828  *      This routine must be called at splvm()
829  */
830
831 static void
832 swap_pager_unswapped(vm_page_t m)
833 {
834         swp_pager_meta_ctl(m->object, m->pindex, SWM_FREE);
835 }
836
837 /*
838  * SWAP_PAGER_STRATEGY() - read, write, free blocks
839  *
840  *      This implements the vm_pager_strategy() interface to swap and allows
841  *      other parts of the system to directly access swap as backing store
842  *      through vm_objects of type OBJT_SWAP.  This is intended to be a 
843  *      cacheless interface ( i.e. caching occurs at higher levels ).
844  *      Therefore we do not maintain any resident pages.  All I/O goes
845  *      directly to and from the swap device.
846  *      
847  *      We currently attempt to run I/O synchronously or asynchronously as
848  *      the caller requests.  This isn't perfect because we loose error
849  *      sequencing when we run multiple ops in parallel to satisfy a request.
850  *      But this is swap, so we let it all hang out.
851  */
852
853 static void     
854 swap_pager_strategy(vm_object_t object, struct bio *bio)
855 {
856         struct buf *bp = bio->bio_buf;
857         struct bio *nbio;
858         vm_pindex_t start;
859         vm_pindex_t biox_blkno = 0;
860         int count;
861         char *data;
862         struct bio *biox;
863         struct buf *bufx;
864         struct bio_track *track;
865
866         /*
867          * tracking for swapdev vnode I/Os
868          */
869         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
870                 track = &swapdev_vp->v_track_read;
871         else
872                 track = &swapdev_vp->v_track_write;
873
874         if (bp->b_bcount & PAGE_MASK) {
875                 bp->b_error = EINVAL;
876                 bp->b_flags |= B_ERROR | B_INVAL;
877                 biodone(bio);
878                 kprintf("swap_pager_strategy: bp %p offset %lld size %d, "
879                         "not page bounded\n",
880                         bp, (long long)bio->bio_offset, (int)bp->b_bcount);
881                 return;
882         }
883
884         /*
885          * Clear error indication, initialize page index, count, data pointer.
886          */
887         bp->b_error = 0;
888         bp->b_flags &= ~B_ERROR;
889         bp->b_resid = bp->b_bcount;
890
891         start = (vm_pindex_t)(bio->bio_offset >> PAGE_SHIFT);
892         count = howmany(bp->b_bcount, PAGE_SIZE);
893         data = bp->b_data;
894
895         /*
896          * Deal with BUF_CMD_FREEBLKS
897          */
898         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_FREEBLKS) {
899                 /*
900                  * FREE PAGE(s) - destroy underlying swap that is no longer
901                  *                needed.
902                  */
903                 swp_pager_meta_free(object, start, count);
904                 bp->b_resid = 0;
905                 biodone(bio);
906                 return;
907         }
908
909         /*
910          * We need to be able to create a new cluster of I/O's.  We cannot
911          * use the caller fields of the passed bio so push a new one.
912          *
913          * Because nbio is just a placeholder for the cluster links,
914          * we can biodone() the original bio instead of nbio to make
915          * things a bit more efficient.
916          */
917         nbio = push_bio(bio);
918         nbio->bio_offset = bio->bio_offset;
919         nbio->bio_caller_info1.cluster_head = NULL;
920         nbio->bio_caller_info2.cluster_tail = NULL;
921
922         biox = NULL;
923         bufx = NULL;
924
925         /*
926          * Execute read or write
927          */
928         while (count > 0) {
929                 daddr_t blk;
930
931                 /*
932                  * Obtain block.  If block not found and writing, allocate a
933                  * new block and build it into the object.
934                  */
935                 blk = swp_pager_meta_ctl(object, start, 0);
936                 if ((blk == SWAPBLK_NONE) && bp->b_cmd != BUF_CMD_READ) {
937                         blk = swp_pager_getswapspace(1);
938                         if (blk == SWAPBLK_NONE) {
939                                 bp->b_error = ENOMEM;
940                                 bp->b_flags |= B_ERROR;
941                                 break;
942                         }
943                         swp_pager_meta_build(object, start, blk);
944                 }
945                         
946                 /*
947                  * Do we have to flush our current collection?  Yes if:
948                  *
949                  *      - no swap block at this index
950                  *      - swap block is not contiguous
951                  *      - we cross a physical disk boundry in the
952                  *        stripe.
953                  */
954                 if (
955                     biox && (biox_blkno + btoc(bufx->b_bcount) != blk ||
956                      ((biox_blkno ^ blk) & dmmax_mask)
957                     )
958                 ) {
959                         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ) {
960                                 ++mycpu->gd_cnt.v_swapin;
961                                 mycpu->gd_cnt.v_swappgsin += btoc(bufx->b_bcount);
962                         } else {
963                                 ++mycpu->gd_cnt.v_swapout;
964                                 mycpu->gd_cnt.v_swappgsout += btoc(bufx->b_bcount);
965                                 bufx->b_dirtyend = bufx->b_bcount;
966                         }
967
968                         /*
969                          * Finished with this buf.
970                          */
971                         KKASSERT(bufx->b_bcount != 0);
972                         if (bufx->b_cmd != BUF_CMD_READ)
973                                 bufx->b_dirtyend = bufx->b_bcount;
974                         biox = NULL;
975                         bufx = NULL;
976                 }
977
978                 /*
979                  * Add new swapblk to biox, instantiating biox if necessary.
980                  * Zero-fill reads are able to take a shortcut.
981                  */
982                 if (blk == SWAPBLK_NONE) {
983                         /*
984                          * We can only get here if we are reading.  Since
985                          * we are at splvm() we can safely modify b_resid,
986                          * even if chain ops are in progress.
987                          */
988                         bzero(data, PAGE_SIZE);
989                         bp->b_resid -= PAGE_SIZE;
990                 } else {
991                         if (biox == NULL) {
992                                 /* XXX chain count > 4, wait to <= 4 */
993
994                                 bufx = getpbuf(NULL);
995                                 biox = &bufx->b_bio1;
996                                 cluster_append(nbio, bufx);
997                                 bufx->b_flags |= (bufx->b_flags & B_ORDERED);
998                                 bufx->b_cmd = bp->b_cmd;
999                                 biox->bio_done = swap_chain_iodone;
1000                                 biox->bio_offset = (off_t)blk << PAGE_SHIFT;
1001                                 biox->bio_caller_info1.cluster_parent = nbio;
1002                                 biox_blkno = blk;
1003                                 bufx->b_bcount = 0;
1004                                 bufx->b_data = data;
1005                         }
1006                         bufx->b_bcount += PAGE_SIZE;
1007                 }
1008                 --count;
1009                 ++start;
1010                 data += PAGE_SIZE;
1011         }
1012
1013         /*
1014          *  Flush out last buffer
1015          */
1016         if (biox) {
1017                 if (bufx->b_cmd == BUF_CMD_READ) {
1018                         ++mycpu->gd_cnt.v_swapin;
1019                         mycpu->gd_cnt.v_swappgsin += btoc(bufx->b_bcount);
1020                 } else {
1021                         ++mycpu->gd_cnt.v_swapout;
1022                         mycpu->gd_cnt.v_swappgsout += btoc(bufx->b_bcount);
1023                         bufx->b_dirtyend = bufx->b_bcount;
1024                 }
1025                 KKASSERT(bufx->b_bcount);
1026                 if (bufx->b_cmd != BUF_CMD_READ)
1027                         bufx->b_dirtyend = bufx->b_bcount;
1028                 /* biox, bufx = NULL */
1029         }
1030
1031         /*
1032          * Now initiate all the I/O.  Be careful looping on our chain as
1033          * I/O's may complete while we are still initiating them.
1034          */
1035         nbio->bio_caller_info2.cluster_tail = NULL;
1036         bufx = nbio->bio_caller_info1.cluster_head;
1037
1038         while (bufx) {
1039                 biox = &bufx->b_bio1;
1040                 BUF_KERNPROC(bufx);
1041                 bufx = bufx->b_cluster_next;
1042                 vn_strategy(swapdev_vp, biox);
1043         }
1044
1045         /*
1046          * Completion of the cluster will also call biodone_chain(nbio).
1047          * We never call biodone(nbio) so we don't have to worry about
1048          * setting up a bio_done callback.  It's handled in the sub-IO.
1049          */
1050         /**/
1051 }
1052
1053 static void
1054 swap_chain_iodone(struct bio *biox)
1055 {
1056         struct buf **nextp;
1057         struct buf *bufx;       /* chained sub-buffer */
1058         struct bio *nbio;       /* parent nbio with chain glue */
1059         struct buf *bp;         /* original bp associated with nbio */
1060         int chain_empty;
1061
1062         bufx = biox->bio_buf;
1063         nbio = biox->bio_caller_info1.cluster_parent;
1064         bp = nbio->bio_buf;
1065
1066         /*
1067          * Update the original buffer
1068          */
1069         KKASSERT(bp != NULL);
1070         if (bufx->b_flags & B_ERROR) {
1071                 atomic_set_int(&bufx->b_flags, B_ERROR);
1072                 bp->b_error = bufx->b_error;
1073         } else if (bufx->b_resid != 0) {
1074                 atomic_set_int(&bufx->b_flags, B_ERROR);
1075                 bp->b_error = EINVAL;
1076         } else {
1077                 atomic_subtract_int(&bp->b_resid, bufx->b_bcount);
1078         }
1079
1080         /*
1081          * Remove us from the chain.
1082          */
1083         spin_lock_wr(&bp->b_lock.lk_spinlock);
1084         nextp = &nbio->bio_caller_info1.cluster_head;
1085         while (*nextp != bufx) {
1086                 KKASSERT(*nextp != NULL);
1087                 nextp = &(*nextp)->b_cluster_next;
1088         }
1089         *nextp = bufx->b_cluster_next;
1090         chain_empty = (nbio->bio_caller_info1.cluster_head == NULL);
1091         spin_unlock_wr(&bp->b_lock.lk_spinlock);
1092
1093         /*
1094          * Clean up bufx.  If the chain is now empty we finish out
1095          * the parent.  Note that we may be racing other completions
1096          * so we must use the chain_empty status from above.
1097          */
1098         if (chain_empty) {
1099                 if (bp->b_resid != 0 && !(bp->b_flags & B_ERROR)) {
1100                         atomic_set_int(&bp->b_flags, B_ERROR);
1101                         bp->b_error = EINVAL;
1102                 }
1103                 biodone_chain(nbio);
1104         }
1105         relpbuf(bufx, NULL);
1106 }
1107
1108 /*
1109  * SWAP_PAGER_GETPAGES() - bring page in from swap
1110  *
1111  * The requested page may have to be brought in from swap.  Calculate the
1112  * swap block and bring in additional pages if possible.  All pages must
1113  * have contiguous swap block assignments and reside in the same object.
1114  *
1115  * The caller has a single vm_object_pip_add() reference prior to
1116  * calling us and we should return with the same.
1117  *
1118  * The caller has BUSY'd the page.  We should return with (*mpp) left busy,
1119  * and any additinal pages unbusied.
1120  *
1121  * If the caller encounters a PG_RAM page it will pass it to us even though
1122  * it may be valid and dirty.  We cannot overwrite the page in this case!
1123  * The case is used to allow us to issue pure read-aheads.
1124  *
1125  * NOTE! XXX This code does not entirely pipeline yet due to the fact that
1126  *       the PG_RAM page is validated at the same time as mreq.  What we
1127  *       really need to do is issue a separate read-ahead pbuf.
1128  */
1129 static int
1130 swap_pager_getpage(vm_object_t object, vm_page_t *mpp, int seqaccess)
1131 {
1132         struct buf *bp;
1133         struct bio *bio;
1134         vm_page_t mreq;
1135         vm_page_t m;
1136         vm_offset_t kva;
1137         daddr_t blk;
1138         int i;
1139         int j;
1140         int raonly;
1141         vm_page_t marray[XIO_INTERNAL_PAGES];
1142
1143         mreq = *mpp;
1144
1145         if (mreq->object != object) {
1146                 panic("swap_pager_getpages: object mismatch %p/%p", 
1147                     object, 
1148                     mreq->object
1149                 );
1150         }
1151
1152         /*
1153          * We don't want to overwrite a fully valid page as it might be
1154          * dirty.  This case can occur when e.g. vm_fault hits a perfectly
1155          * valid page with PG_RAM set.
1156          *
1157          * In this case we see if the next page is a suitable page-in
1158          * candidate and if it is we issue read-ahead.  PG_RAM will be
1159          * set on the last page of the read-ahead to continue the pipeline.
1160          */
1161         if (mreq->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
1162                 if (swap_burst_read == 0 || mreq->pindex + 1 >= object->size)
1163                         return(VM_PAGER_OK);
1164                 crit_enter();
1165                 blk = swp_pager_meta_ctl(object, mreq->pindex + 1, 0);
1166                 if (blk == SWAPBLK_NONE) {
1167                         crit_exit();
1168                         return(VM_PAGER_OK);
1169                 }
1170                 m = vm_page_lookup(object, mreq->pindex + 1);
1171                 if (m == NULL) {
1172                         m = vm_page_alloc(object, mreq->pindex + 1,
1173                                           VM_ALLOC_QUICK);
1174                         if (m == NULL) {
1175                                 crit_exit();
1176                                 return(VM_PAGER_OK);
1177                         }
1178                 } else {
1179                         if ((m->flags & PG_BUSY) || m->busy || m->valid) {
1180                                 crit_exit();
1181                                 return(VM_PAGER_OK);
1182                         }
1183                         vm_page_unqueue_nowakeup(m);
1184                         vm_page_busy(m);
1185                 }
1186                 mreq = m;
1187                 raonly = 1;
1188                 crit_exit();
1189         } else {
1190                 raonly = 0;
1191         }
1192
1193         /*
1194          * Try to block-read contiguous pages from swap if sequential,
1195          * otherwise just read one page.  Contiguous pages from swap must
1196          * reside within a single device stripe because the I/O cannot be
1197          * broken up across multiple stripes.
1198          *
1199          * Note that blk and iblk can be SWAPBLK_NONE but the loop is
1200          * set up such that the case(s) are handled implicitly.
1201          */
1202         crit_enter();
1203         blk = swp_pager_meta_ctl(mreq->object, mreq->pindex, 0);
1204         marray[0] = mreq;
1205
1206         for (i = 1; swap_burst_read &&
1207                     i < XIO_INTERNAL_PAGES &&
1208                     mreq->pindex + i < object->size; ++i) {
1209                 daddr_t iblk;
1210
1211                 iblk = swp_pager_meta_ctl(object, mreq->pindex + i, 0);
1212                 if (iblk != blk + i)
1213                         break;
1214                 if ((blk ^ iblk) & dmmax_mask)
1215                         break;
1216                 m = vm_page_lookup(object, mreq->pindex + i);
1217                 if (m == NULL) {
1218                         m = vm_page_alloc(object, mreq->pindex + i,
1219                                           VM_ALLOC_QUICK);
1220                         if (m == NULL)
1221                                 break;
1222                 } else {
1223                         if ((m->flags & PG_BUSY) || m->busy || m->valid)
1224                                 break;
1225                         vm_page_unqueue_nowakeup(m);
1226                         vm_page_busy(m);
1227                 }
1228                 marray[i] = m;
1229         }
1230         if (i > 1)
1231                 vm_page_flag_set(marray[i - 1], PG_RAM);
1232
1233         crit_exit();
1234
1235         /*
1236          * If mreq is the requested page and we have nothing to do return
1237          * VM_PAGER_FAIL.  If raonly is set mreq is just another read-ahead
1238          * page and must be cleaned up.
1239          */
1240         if (blk == SWAPBLK_NONE) {
1241                 KKASSERT(i == 1);
1242                 if (raonly) {
1243                         vnode_pager_freepage(mreq);
1244                         return(VM_PAGER_OK);
1245                 } else {
1246                         return(VM_PAGER_FAIL);
1247                 }
1248         }
1249
1250         /*
1251          * map our page(s) into kva for input
1252          */
1253         bp = getpbuf(&nsw_rcount);
1254         bio = &bp->b_bio1;
1255         kva = (vm_offset_t) bp->b_kvabase;
1256         bcopy(marray, bp->b_xio.xio_pages, i * sizeof(vm_page_t));
1257         pmap_qenter(kva, bp->b_xio.xio_pages, i);
1258
1259         bp->b_data = (caddr_t)kva;
1260         bp->b_bcount = PAGE_SIZE * i;
1261         bp->b_xio.xio_npages = i;
1262         bio->bio_done = swp_pager_async_iodone;
1263         bio->bio_offset = (off_t)blk << PAGE_SHIFT;
1264         bio->bio_caller_info1.index = SWBIO_READ;
1265
1266         /*
1267          * Set index.  If raonly set the index beyond the array so all
1268          * the pages are treated the same, otherwise the original mreq is
1269          * at index 0.
1270          */
1271         if (raonly)
1272                 bio->bio_driver_info = (void *)(intptr_t)i;
1273         else
1274                 bio->bio_driver_info = (void *)(intptr_t)0;
1275
1276         for (j = 0; j < i; ++j)
1277                 vm_page_flag_set(bp->b_xio.xio_pages[j], PG_SWAPINPROG);
1278
1279         mycpu->gd_cnt.v_swapin++;
1280         mycpu->gd_cnt.v_swappgsin += bp->b_xio.xio_npages;
1281
1282         /*
1283          * We still hold the lock on mreq, and our automatic completion routine
1284          * does not remove it.
1285          */
1286         vm_object_pip_add(object, bp->b_xio.xio_npages);
1287
1288         /*
1289          * perform the I/O.  NOTE!!!  bp cannot be considered valid after
1290          * this point because we automatically release it on completion.
1291          * Instead, we look at the one page we are interested in which we
1292          * still hold a lock on even through the I/O completion.
1293          *
1294          * The other pages in our m[] array are also released on completion,
1295          * so we cannot assume they are valid anymore either.
1296          */
1297         bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
1298         BUF_KERNPROC(bp);
1299         vn_strategy(swapdev_vp, bio);
1300
1301         /*
1302          * Wait for the page we want to complete.  PG_SWAPINPROG is always
1303          * cleared on completion.  If an I/O error occurs, SWAPBLK_NONE
1304          * is set in the meta-data.
1305          *
1306          * If this is a read-ahead only we return immediately without
1307          * waiting for I/O.
1308          */
1309         if (raonly)
1310                 return(VM_PAGER_OK);
1311
1312         /*
1313          * Read-ahead includes originally requested page case.
1314          */
1315         crit_enter();
1316         while ((mreq->flags & PG_SWAPINPROG) != 0) {
1317                 vm_page_flag_set(mreq, PG_WANTED | PG_REFERENCED);
1318                 mycpu->gd_cnt.v_intrans++;
1319                 if (tsleep(mreq, 0, "swread", hz*20)) {
1320                         kprintf(
1321                             "swap_pager: indefinite wait buffer: "
1322                                 " offset: %lld, size: %ld\n",
1323                             (long long)bio->bio_offset,
1324                             (long)bp->b_bcount
1325                         );
1326                 }
1327         }
1328         crit_exit();
1329
1330         /*
1331          * mreq is left bussied after completion, but all the other pages
1332          * are freed.  If we had an unrecoverable read error the page will
1333          * not be valid.
1334          */
1335         if (mreq->valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
1336                 return(VM_PAGER_ERROR);
1337         else
1338                 return(VM_PAGER_OK);
1339
1340         /*
1341          * A final note: in a low swap situation, we cannot deallocate swap
1342          * and mark a page dirty here because the caller is likely to mark
1343          * the page clean when we return, causing the page to possibly revert 
1344          * to all-zero's later.
1345          */
1346 }
1347
1348 /*
1349  *      swap_pager_putpages: 
1350  *
1351  *      Assign swap (if necessary) and initiate I/O on the specified pages.
1352  *
1353  *      We support both OBJT_DEFAULT and OBJT_SWAP objects.  DEFAULT objects
1354  *      are automatically converted to SWAP objects.
1355  *
1356  *      In a low memory situation we may block in vn_strategy(), but the new 
1357  *      vm_page reservation system coupled with properly written VFS devices 
1358  *      should ensure that no low-memory deadlock occurs.  This is an area
1359  *      which needs work.
1360  *
1361  *      The parent has N vm_object_pip_add() references prior to
1362  *      calling us and will remove references for rtvals[] that are
1363  *      not set to VM_PAGER_PEND.  We need to remove the rest on I/O
1364  *      completion.
1365  *
1366  *      The parent has soft-busy'd the pages it passes us and will unbusy
1367  *      those whos rtvals[] entry is not set to VM_PAGER_PEND on return.
1368  *      We need to unbusy the rest on I/O completion.
1369  */
1370 void
1371 swap_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
1372                     boolean_t sync, int *rtvals)
1373 {
1374         int i;
1375         int n = 0;
1376
1377         if (count && m[0]->object != object) {
1378                 panic("swap_pager_getpages: object mismatch %p/%p", 
1379                     object, 
1380                     m[0]->object
1381                 );
1382         }
1383
1384         /*
1385          * Step 1
1386          *
1387          * Turn object into OBJT_SWAP
1388          * check for bogus sysops
1389          * force sync if not pageout process
1390          */
1391
1392         if (object->type != OBJT_SWAP)
1393                 swp_pager_meta_build(object, 0, SWAPBLK_NONE);
1394
1395         if (curthread != pagethread)
1396                 sync = TRUE;
1397
1398         /*
1399          * Step 2
1400          *
1401          * Update nsw parameters from swap_async_max sysctl values.  
1402          * Do not let the sysop crash the machine with bogus numbers.
1403          */
1404
1405         if (swap_async_max != nsw_wcount_async_max) {
1406                 int n;
1407
1408                 /*
1409                  * limit range
1410                  */
1411                 if ((n = swap_async_max) > nswbuf / 2)
1412                         n = nswbuf / 2;
1413                 if (n < 1)
1414                         n = 1;
1415                 swap_async_max = n;
1416
1417                 /*
1418                  * Adjust difference ( if possible ).  If the current async
1419                  * count is too low, we may not be able to make the adjustment
1420                  * at this time.
1421                  */
1422                 crit_enter();
1423                 n -= nsw_wcount_async_max;
1424                 if (nsw_wcount_async + n >= 0) {
1425                         nsw_wcount_async += n;
1426                         nsw_wcount_async_max += n;
1427                         wakeup(&nsw_wcount_async);
1428                 }
1429                 crit_exit();
1430         }
1431
1432         /*
1433          * Step 3
1434          *
1435          * Assign swap blocks and issue I/O.  We reallocate swap on the fly.
1436          * The page is left dirty until the pageout operation completes
1437          * successfully.
1438          */
1439
1440         for (i = 0; i < count; i += n) {
1441                 struct buf *bp;
1442                 struct bio *bio;
1443                 daddr_t blk;
1444                 int j;
1445
1446                 /*
1447                  * Maximum I/O size is limited by a number of factors.
1448                  */
1449
1450                 n = min(BLIST_MAX_ALLOC, count - i);
1451                 n = min(n, nsw_cluster_max);
1452
1453                 crit_enter();
1454
1455                 /*
1456                  * Get biggest block of swap we can.  If we fail, fall
1457                  * back and try to allocate a smaller block.  Don't go
1458                  * overboard trying to allocate space if it would overly
1459                  * fragment swap.
1460                  */
1461                 while (
1462                     (blk = swp_pager_getswapspace(n)) == SWAPBLK_NONE &&
1463                     n > 4
1464                 ) {
1465                         n >>= 1;
1466                 }
1467                 if (blk == SWAPBLK_NONE) {
1468                         for (j = 0; j < n; ++j)
1469                                 rtvals[i+j] = VM_PAGER_FAIL;
1470                         crit_exit();
1471                         continue;
1472                 }
1473
1474                 /*
1475                  * The I/O we are constructing cannot cross a physical
1476                  * disk boundry in the swap stripe.  Note: we are still
1477                  * at splvm().
1478                  */
1479                 if ((blk ^ (blk + n)) & dmmax_mask) {
1480                         j = ((blk + dmmax) & dmmax_mask) - blk;
1481                         swp_pager_freeswapspace(blk + j, n - j);
1482                         n = j;
1483                 }
1484
1485                 /*
1486                  * All I/O parameters have been satisfied, build the I/O
1487                  * request and assign the swap space.
1488                  */
1489
1490                 if (sync == TRUE)
1491                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_sync);
1492                 else
1493                         bp = getpbuf(&nsw_wcount_async);
1494                 bio = &bp->b_bio1;
1495
1496                 pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_data, &m[i], n);
1497
1498                 bp->b_bcount = PAGE_SIZE * n;
1499                 bio->bio_offset = (off_t)blk << PAGE_SHIFT;
1500
1501                 for (j = 0; j < n; ++j) {
1502                         vm_page_t mreq = m[i+j];
1503
1504                         swp_pager_meta_build(
1505                             mreq->object, 
1506                             mreq->pindex,
1507                             blk + j
1508                         );
1509                         vm_page_dirty(mreq);
1510                         rtvals[i+j] = VM_PAGER_OK;
1511
1512                         vm_page_flag_set(mreq, PG_SWAPINPROG);
1513                         bp->b_xio.xio_pages[j] = mreq;
1514                 }
1515                 bp->b_xio.xio_npages = n;
1516
1517                 mycpu->gd_cnt.v_swapout++;
1518                 mycpu->gd_cnt.v_swappgsout += bp->b_xio.xio_npages;
1519
1520                 crit_exit();
1521
1522                 bp->b_dirtyoff = 0;             /* req'd for NFS */
1523                 bp->b_dirtyend = bp->b_bcount;  /* req'd for NFS */
1524                 bp->b_cmd = BUF_CMD_WRITE;
1525                 bio->bio_caller_info1.index = SWBIO_WRITE;
1526
1527                 /*
1528                  * asynchronous
1529                  */
1530                 if (sync == FALSE) {
1531                         bio->bio_done = swp_pager_async_iodone;
1532                         BUF_KERNPROC(bp);
1533                         vn_strategy(swapdev_vp, bio);
1534
1535                         for (j = 0; j < n; ++j)
1536                                 rtvals[i+j] = VM_PAGER_PEND;
1537                         continue;
1538                 }
1539
1540                 /*
1541                  * Issue synchrnously.
1542                  *
1543                  * Wait for the sync I/O to complete, then update rtvals.
1544                  * We just set the rtvals[] to VM_PAGER_PEND so we can call
1545                  * our async completion routine at the end, thus avoiding a
1546                  * double-free.
1547                  */
1548                 bio->bio_caller_info1.index |= SWBIO_SYNC;
1549                 bio->bio_done = biodone_sync;
1550                 bio->bio_flags |= BIO_SYNC;
1551                 vn_strategy(swapdev_vp, bio);
1552                 biowait(bio, "swwrt");
1553
1554                 for (j = 0; j < n; ++j)
1555                         rtvals[i+j] = VM_PAGER_PEND;
1556
1557                 /*
1558                  * Now that we are through with the bp, we can call the
1559                  * normal async completion, which frees everything up.
1560                  */
1561                 swp_pager_async_iodone(bio);
1562         }
1563 }
1564
1565 void
1566 swap_pager_newswap(void)
1567 {
1568         swp_sizecheck();
1569 }
1570
1571 /*
1572  *      swp_pager_async_iodone:
1573  *
1574  *      Completion routine for asynchronous reads and writes from/to swap.
1575  *      Also called manually by synchronous code to finish up a bp.
1576  *
1577  *      For READ operations, the pages are PG_BUSY'd.  For WRITE operations, 
1578  *      the pages are vm_page_t->busy'd.  For READ operations, we PG_BUSY 
1579  *      unbusy all pages except the 'main' request page.  For WRITE 
1580  *      operations, we vm_page_t->busy'd unbusy all pages ( we can do this 
1581  *      because we marked them all VM_PAGER_PEND on return from putpages ).
1582  *
1583  *      This routine may not block.
1584  */
1585 static void
1586 swp_pager_async_iodone(struct bio *bio)
1587 {
1588         struct buf *bp = bio->bio_buf;
1589         vm_object_t object = NULL;
1590         int i;
1591         int *nswptr;
1592
1593         /*
1594          * report error
1595          */
1596         if (bp->b_flags & B_ERROR) {
1597                 kprintf(
1598                     "swap_pager: I/O error - %s failed; offset %lld,"
1599                         "size %ld, error %d\n",
1600                     ((bio->bio_caller_info1.index & SWBIO_READ) ?
1601                         "pagein" : "pageout"),
1602                     (long long)bio->bio_offset,
1603                     (long)bp->b_bcount,
1604                     bp->b_error
1605                 );
1606         }
1607
1608         /*
1609          * set object, raise to splvm().
1610          */
1611         if (bp->b_xio.xio_npages)
1612                 object = bp->b_xio.xio_pages[0]->object;
1613         crit_enter();
1614
1615         /*
1616          * remove the mapping for kernel virtual
1617          */
1618         pmap_qremove((vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_xio.xio_npages);
1619
1620         /*
1621          * cleanup pages.  If an error occurs writing to swap, we are in
1622          * very serious trouble.  If it happens to be a disk error, though,
1623          * we may be able to recover by reassigning the swap later on.  So
1624          * in this case we remove the m->swapblk assignment for the page 
1625          * but do not free it in the rlist.  The errornous block(s) are thus
1626          * never reallocated as swap.  Redirty the page and continue.
1627          */
1628         for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; ++i) {
1629                 vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1630
1631                 if (bp->b_flags & B_ERROR) {
1632                         /*
1633                          * If an error occurs I'd love to throw the swapblk
1634                          * away without freeing it back to swapspace, so it
1635                          * can never be used again.  But I can't from an 
1636                          * interrupt.
1637                          */
1638
1639                         if (bio->bio_caller_info1.index & SWBIO_READ) {
1640                                 /*
1641                                  * When reading, reqpage needs to stay
1642                                  * locked for the parent, but all other
1643                                  * pages can be freed.  We still want to
1644                                  * wakeup the parent waiting on the page,
1645                                  * though.  ( also: pg_reqpage can be -1 and 
1646                                  * not match anything ).
1647                                  *
1648                                  * We have to wake specifically requested pages
1649                                  * up too because we cleared PG_SWAPINPROG and
1650                                  * someone may be waiting for that.
1651                                  *
1652                                  * NOTE: for reads, m->dirty will probably
1653                                  * be overridden by the original caller of
1654                                  * getpages so don't play cute tricks here.
1655                                  *
1656                                  * NOTE: We can't actually free the page from
1657                                  * here, because this is an interrupt.  It
1658                                  * is not legal to mess with object->memq
1659                                  * from an interrupt.  Deactivate the page
1660                                  * instead.
1661                                  */
1662
1663                                 m->valid = 0;
1664                                 vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1665                                 vm_page_flag_clear(m, PG_SWAPINPROG);
1666
1667                                 /*
1668                                  * bio_driver_info holds the requested page
1669                                  * index.
1670                                  */
1671                                 if (i != (int)(intptr_t)bio->bio_driver_info) {
1672                                         vm_page_deactivate(m);
1673                                         vm_page_wakeup(m);
1674                                 } else {
1675                                         vm_page_flash(m);
1676                                 }
1677                                 /*
1678                                  * If i == bp->b_pager.pg_reqpage, do not wake 
1679                                  * the page up.  The caller needs to.
1680                                  */
1681                         } else {
1682                                 /*
1683                                  * If a write error occurs, reactivate page
1684                                  * so it doesn't clog the inactive list,
1685                                  * then finish the I/O.
1686                                  */
1687                                 vm_page_dirty(m);
1688                                 vm_page_flag_clear(m, PG_SWAPINPROG);
1689                                 vm_page_activate(m);
1690                                 vm_page_io_finish(m);
1691                         }
1692                 } else if (bio->bio_caller_info1.index & SWBIO_READ) {
1693                         /*
1694                          * NOTE: for reads, m->dirty will probably be 
1695                          * overridden by the original caller of getpages so
1696                          * we cannot set them in order to free the underlying
1697                          * swap in a low-swap situation.  I don't think we'd
1698                          * want to do that anyway, but it was an optimization
1699                          * that existed in the old swapper for a time before
1700                          * it got ripped out due to precisely this problem.
1701                          *
1702                          * clear PG_ZERO in page.
1703                          *
1704                          * If not the requested page then deactivate it.
1705                          *
1706                          * Note that the requested page, reqpage, is left
1707                          * busied, but we still have to wake it up.  The
1708                          * other pages are released (unbusied) by 
1709                          * vm_page_wakeup().  We do not set reqpage's
1710                          * valid bits here, it is up to the caller.
1711                          */
1712
1713                         /* 
1714                          * NOTE: can't call pmap_clear_modify(m) from an
1715                          * interrupt thread, the pmap code may have to map
1716                          * non-kernel pmaps and currently asserts the case.
1717                          */
1718                         /*pmap_clear_modify(m);*/
1719                         m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
1720                         vm_page_undirty(m);
1721                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO | PG_SWAPINPROG);
1722
1723                         /*
1724                          * We have to wake specifically requested pages
1725                          * up too because we cleared PG_SWAPINPROG and
1726                          * could be waiting for it in getpages.  However,
1727                          * be sure to not unbusy getpages specifically
1728                          * requested page - getpages expects it to be 
1729                          * left busy.
1730                          *
1731                          * bio_driver_info holds the requested page
1732                          */
1733                         if (i != (int)(intptr_t)bio->bio_driver_info) {
1734                                 vm_page_deactivate(m);
1735                                 vm_page_wakeup(m);
1736                         } else {
1737                                 vm_page_flash(m);
1738                         }
1739                 } else {
1740                         /*
1741                          * Mark the page clean but do not mess with the
1742                          * pmap-layer's modified state.  That state should
1743                          * also be clear since the caller protected the
1744                          * page VM_PROT_READ, but allow the case.
1745                          *
1746                          * We are in an interrupt, avoid pmap operations.
1747                          *
1748                          * If we have a severe page deficit, deactivate the
1749                          * page.  Do not try to cache it (which would also
1750                          * involve a pmap op), because the page might still
1751                          * be read-heavy.
1752                          */
1753                         vm_page_undirty(m);
1754                         vm_page_flag_clear(m, PG_SWAPINPROG);
1755                         vm_page_io_finish(m);
1756                         if (vm_page_count_severe())
1757                                 vm_page_deactivate(m);
1758 #if 0
1759                         if (!vm_page_count_severe() || !vm_page_try_to_cache(m))
1760                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_READ);
1761 #endif
1762                 }
1763         }
1764
1765         /*
1766          * adjust pip.  NOTE: the original parent may still have its own
1767          * pip refs on the object.
1768          */
1769
1770         if (object)
1771                 vm_object_pip_wakeupn(object, bp->b_xio.xio_npages);
1772
1773         /*
1774          * Release the physical I/O buffer.
1775          *
1776          * NOTE: Due to synchronous operations in the write case b_cmd may
1777          *       already be set to BUF_CMD_DONE and BIO_SYNC may have already
1778          *       been cleared.
1779          */
1780         if (bio->bio_caller_info1.index & SWBIO_READ)
1781                 nswptr = &nsw_rcount;
1782         else if (bio->bio_caller_info1.index & SWBIO_SYNC)
1783                 nswptr = &nsw_wcount_sync;
1784         else
1785                 nswptr = &nsw_wcount_async;
1786         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
1787         relpbuf(bp, nswptr);
1788         crit_exit();
1789 }
1790
1791 /************************************************************************
1792  *                              SWAP META DATA                          *
1793  ************************************************************************
1794  *
1795  *      These routines manipulate the swap metadata stored in the 
1796  *      OBJT_SWAP object.  All swp_*() routines must be called at
1797  *      splvm() because swap can be freed up by the low level vm_page
1798  *      code which might be called from interrupts beyond what splbio() covers.
1799  *
1800  *      Swap metadata is implemented with a global hash and not directly
1801  *      linked into the object.  Instead the object simply contains
1802  *      appropriate tracking counters.
1803  */
1804
1805 /*
1806  * SWP_PAGER_HASH() -   hash swap meta data
1807  *
1808  *      This is an inline helper function which hashes the swapblk given
1809  *      the object and page index.  It returns a pointer to a pointer
1810  *      to the object, or a pointer to a NULL pointer if it could not
1811  *      find a swapblk.
1812  *
1813  *      This routine must be called at splvm().
1814  */
1815
1816 static __inline struct swblock **
1817 swp_pager_hash(vm_object_t object, vm_pindex_t index)
1818 {
1819         struct swblock **pswap;
1820         struct swblock *swap;
1821
1822         index &= ~SWAP_META_MASK;
1823         pswap = &swhash[(index ^ (int)(intptr_t)object) & swhash_mask];
1824
1825         while ((swap = *pswap) != NULL) {
1826                 if (swap->swb_object == object &&
1827                     swap->swb_index == index
1828                 ) {
1829                         break;
1830                 }
1831                 pswap = &swap->swb_hnext;
1832         }
1833         return(pswap);
1834 }
1835
1836 /*
1837  * SWP_PAGER_META_BUILD() -     add swap block to swap meta data for object
1838  *
1839  *      We first convert the object to a swap object if it is a default
1840  *      object.
1841  *
1842  *      The specified swapblk is added to the object's swap metadata.  If
1843  *      the swapblk is not valid, it is freed instead.  Any previously
1844  *      assigned swapblk is freed.
1845  *
1846  *      This routine must be called at splvm(), except when used to convert
1847  *      an OBJT_DEFAULT object into an OBJT_SWAP object.
1848
1849  */
1850
1851 static void
1852 swp_pager_meta_build(
1853         vm_object_t object, 
1854         vm_pindex_t index,
1855         daddr_t swapblk
1856 ) {
1857         struct swblock *swap;
1858         struct swblock **pswap;
1859
1860         /*
1861          * Convert default object to swap object if necessary
1862          */
1863
1864         if (object->type != OBJT_SWAP) {
1865                 object->type = OBJT_SWAP;
1866                 object->un_pager.swp.swp_bcount = 0;
1867
1868                 if (object->handle != NULL) {
1869                         TAILQ_INSERT_TAIL(
1870                             NOBJLIST(object->handle),
1871                             object, 
1872                             pager_object_list
1873                         );
1874                 } else {
1875                         TAILQ_INSERT_TAIL(
1876                             &swap_pager_un_object_list,
1877                             object, 
1878                             pager_object_list
1879                         );
1880                 }
1881         }
1882         
1883         /*
1884          * Locate hash entry.  If not found create, but if we aren't adding
1885          * anything just return.  If we run out of space in the map we wait
1886          * and, since the hash table may have changed, retry.
1887          */
1888
1889 retry:
1890         pswap = swp_pager_hash(object, index);
1891
1892         if ((swap = *pswap) == NULL) {
1893                 int i;
1894
1895                 if (swapblk == SWAPBLK_NONE)
1896                         return;
1897
1898                 swap = *pswap = zalloc(swap_zone);
1899                 if (swap == NULL) {
1900                         vm_wait(0);
1901                         goto retry;
1902                 }
1903                 swap->swb_hnext = NULL;
1904                 swap->swb_object = object;
1905                 swap->swb_index = index & ~SWAP_META_MASK;
1906                 swap->swb_count = 0;
1907
1908                 ++object->un_pager.swp.swp_bcount;
1909
1910                 for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i)
1911                         swap->swb_pages[i] = SWAPBLK_NONE;
1912         }
1913
1914         /*
1915          * Delete prior contents of metadata
1916          */
1917
1918         index &= SWAP_META_MASK;
1919
1920         if (swap->swb_pages[index] != SWAPBLK_NONE) {
1921                 swp_pager_freeswapspace(swap->swb_pages[index], 1);
1922                 --swap->swb_count;
1923         }
1924
1925         /*
1926          * Enter block into metadata
1927          */
1928
1929         swap->swb_pages[index] = swapblk;
1930         if (swapblk != SWAPBLK_NONE)
1931                 ++swap->swb_count;
1932 }
1933
1934 /*
1935  * SWP_PAGER_META_FREE() - free a range of blocks in the object's swap metadata
1936  *
1937  *      The requested range of blocks is freed, with any associated swap 
1938  *      returned to the swap bitmap.
1939  *
1940  *      This routine will free swap metadata structures as they are cleaned 
1941  *      out.  This routine does *NOT* operate on swap metadata associated
1942  *      with resident pages.
1943  *
1944  *      This routine must be called at splvm()
1945  */
1946
1947 static void
1948 swp_pager_meta_free(vm_object_t object, vm_pindex_t index, daddr_t count)
1949 {
1950         if (object->type != OBJT_SWAP)
1951                 return;
1952
1953         while (count > 0) {
1954                 struct swblock **pswap;
1955                 struct swblock *swap;
1956
1957                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
1958
1959                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
1960                         daddr_t v = swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK];
1961
1962                         if (v != SWAPBLK_NONE) {
1963                                 swp_pager_freeswapspace(v, 1);
1964                                 swap->swb_pages[index & SWAP_META_MASK] =
1965                                         SWAPBLK_NONE;
1966                                 if (--swap->swb_count == 0) {
1967                                         *pswap = swap->swb_hnext;
1968                                         zfree(swap_zone, swap);
1969                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
1970                                 }
1971                         }
1972                         --count;
1973                         ++index;
1974                 } else {
1975                         int n = SWAP_META_PAGES - (index & SWAP_META_MASK);
1976                         count -= n;
1977                         index += n;
1978                 }
1979         }
1980 }
1981
1982 /*
1983  * SWP_PAGER_META_FREE_ALL() - destroy all swap metadata associated with object
1984  *
1985  *      This routine locates and destroys all swap metadata associated with
1986  *      an object.
1987  *
1988  *      This routine must be called at splvm()
1989  */
1990
1991 static void
1992 swp_pager_meta_free_all(vm_object_t object)
1993 {
1994         daddr_t index = 0;
1995
1996         if (object->type != OBJT_SWAP)
1997                 return;
1998
1999         while (object->un_pager.swp.swp_bcount) {
2000                 struct swblock **pswap;
2001                 struct swblock *swap;
2002
2003                 pswap = swp_pager_hash(object, index);
2004                 if ((swap = *pswap) != NULL) {
2005                         int i;
2006
2007                         for (i = 0; i < SWAP_META_PAGES; ++i) {
2008                                 daddr_t v = swap->swb_pages[i];
2009                                 if (v != SWAPBLK_NONE) {
2010                                         --swap->swb_count;
2011                                         swp_pager_freeswapspace(v, 1);
2012                                 }
2013                         }
2014                         if (swap->swb_count != 0)
2015                                 panic("swap_pager_meta_free_all: swb_count != 0");
2016                         *pswap = swap->swb_hnext;
2017                         zfree(swap_zone, swap);
2018                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
2019                 }
2020                 index += SWAP_META_PAGES;
2021                 if (index > 0x20000000)
2022                         panic("swp_pager_meta_free_all: failed to locate all swap meta blocks");
2023         }
2024 }
2025
2026 /*
2027  * SWP_PAGER_METACTL() -  misc control of swap and vm_page_t meta data.
2028  *
2029  *      This routine is capable of looking up, popping, or freeing
2030  *      swapblk assignments in the swap meta data or in the vm_page_t.
2031  *      The routine typically returns the swapblk being looked-up, or popped,
2032  *      or SWAPBLK_NONE if the block was freed, or SWAPBLK_NONE if the block
2033  *      was invalid.  This routine will automatically free any invalid 
2034  *      meta-data swapblks.
2035  *
2036  *      It is not possible to store invalid swapblks in the swap meta data
2037  *      (other then a literal 'SWAPBLK_NONE'), so we don't bother checking.
2038  *
2039  *      When acting on a busy resident page and paging is in progress, we 
2040  *      have to wait until paging is complete but otherwise can act on the 
2041  *      busy page.
2042  *
2043  *      This routine must be called at splvm().
2044  *
2045  *      SWM_FREE        remove and free swap block from metadata
2046  *      SWM_POP         remove from meta data but do not free.. pop it out
2047  */
2048
2049 static daddr_t
2050 swp_pager_meta_ctl(
2051         vm_object_t object,
2052         vm_pindex_t index,
2053         int flags
2054 ) {
2055         struct swblock **pswap;
2056         struct swblock *swap;
2057         daddr_t r1;
2058
2059         /*
2060          * The meta data only exists of the object is OBJT_SWAP 
2061          * and even then might not be allocated yet.
2062          */
2063
2064         if (object->type != OBJT_SWAP)
2065                 return(SWAPBLK_NONE);
2066
2067         r1 = SWAPBLK_NONE;
2068         pswap = swp_pager_hash(object, index);
2069
2070         if ((swap = *pswap) != NULL) {
2071                 index &= SWAP_META_MASK;
2072                 r1 = swap->swb_pages[index];
2073
2074                 if (r1 != SWAPBLK_NONE) {
2075                         if (flags & SWM_FREE) {
2076                                 swp_pager_freeswapspace(r1, 1);
2077                                 r1 = SWAPBLK_NONE;
2078                         }
2079                         if (flags & (SWM_FREE|SWM_POP)) {
2080                                 swap->swb_pages[index] = SWAPBLK_NONE;
2081                                 if (--swap->swb_count == 0) {
2082                                         *pswap = swap->swb_hnext;
2083                                         zfree(swap_zone, swap);
2084                                         --object->un_pager.swp.swp_bcount;
2085                                 }
2086                         } 
2087                 }
2088         }
2089         return(r1);
2090 }