proc->thread stage 2: MAJOR revamping of system calls, ucred, jail API,
[dragonfly.git] / sys / vm / vm_swap.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
14  *    must display the following acknowledgement:
15  *      This product includes software developed by the University of
16  *      California, Berkeley and its contributors.
17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
19  *    without specific prior written permission.
20  *
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
31  * SUCH DAMAGE.
32  *
33  *      @(#)vm_swap.c   8.5 (Berkeley) 2/17/94
34  * $FreeBSD: src/sys/vm/vm_swap.c,v 1.96.2.2 2001/10/14 18:46:47 iedowse Exp $
35  * $DragonFly: src/sys/vm/vm_swap.c,v 1.3 2003/06/23 17:55:51 dillon Exp $
36  */
37
38 #include "opt_swap.h"
39
40 #include <sys/param.h>
41 #include <sys/systm.h>
42 #include <sys/sysproto.h>
43 #include <sys/buf.h>
44 #include <sys/proc.h>
45 #include <sys/namei.h>
46 #include <sys/dmap.h>           /* XXX */
47 #include <sys/vnode.h>
48 #include <sys/fcntl.h>
49 #include <sys/blist.h>
50 #include <sys/kernel.h>
51 #include <sys/lock.h>
52 #include <sys/conf.h>
53 #include <sys/stat.h>
54 #include <vm/vm.h>
55 #include <vm/vm_extern.h>
56 #include <vm/swap_pager.h>
57 #include <vm/vm_zone.h>
58
59 /*
60  * Indirect driver for multi-controller paging.
61  */
62
63 #ifndef NSWAPDEV
64 #define NSWAPDEV        4
65 #endif
66 static struct swdevt should_be_malloced[NSWAPDEV];
67 static struct swdevt *swdevt = should_be_malloced;
68 static int nswap;               /* first block after the interleaved devs */
69 static int nswdev = NSWAPDEV;
70 int vm_swap_size;
71
72 static int swapdev_strategy __P((struct vop_strategy_args *ap));
73 struct vnode *swapdev_vp;
74
75 /*
76  *      swapdev_strategy:
77  *
78  *      VOP_STRATEGY() for swapdev_vp.
79  *      Perform swap strategy interleave device selection.
80  *
81  *      The bp is expected to be locked and *not* B_DONE on call.
82  */
83
84 static int
85 swapdev_strategy(ap)
86         struct vop_strategy_args /* {
87                 struct vnode *a_vp;
88                 struct buf *a_bp;
89         } */ *ap;
90 {
91         int s, sz, off, seg, index;
92         register struct swdevt *sp;
93         struct vnode *vp;
94         struct buf *bp;
95
96         bp = ap->a_bp;
97         sz = howmany(bp->b_bcount, PAGE_SIZE);
98
99         /*
100          * Convert interleaved swap into per-device swap.  Note that
101          * the block size is left in PAGE_SIZE'd chunks (for the newswap)
102          * here.
103          */
104         if (nswdev > 1) {
105                 off = bp->b_blkno % dmmax;
106                 if (off + sz > dmmax) {
107                         bp->b_error = EINVAL;
108                         bp->b_flags |= B_ERROR;
109                         biodone(bp);
110                         return 0;
111                 }
112                 seg = bp->b_blkno / dmmax;
113                 index = seg % nswdev;
114                 seg /= nswdev;
115                 bp->b_blkno = seg * dmmax + off;
116         } else {
117                 index = 0;
118         }
119         sp = &swdevt[index];
120         if (bp->b_blkno + sz > sp->sw_nblks) {
121                 bp->b_error = EINVAL;
122                 bp->b_flags |= B_ERROR;
123                 biodone(bp);
124                 return 0;
125         }
126         bp->b_dev = sp->sw_device;
127         if (sp->sw_vp == NULL) {
128                 bp->b_error = ENODEV;
129                 bp->b_flags |= B_ERROR;
130                 biodone(bp);
131                 return 0;
132         }
133
134         /*
135          * Convert from PAGE_SIZE'd to DEV_BSIZE'd chunks for the actual I/O
136          */
137         bp->b_blkno = ctodb(bp->b_blkno);
138
139         vhold(sp->sw_vp);
140         s = splvm();
141         if ((bp->b_flags & B_READ) == 0) {
142                 vp = bp->b_vp;
143                 if (vp) {
144                         vp->v_numoutput--;
145                         if ((vp->v_flag & VBWAIT) && vp->v_numoutput <= 0) {
146                                 vp->v_flag &= ~VBWAIT;
147                                 wakeup(&vp->v_numoutput);
148                         }
149                 }
150                 sp->sw_vp->v_numoutput++;
151         }
152         pbreassignbuf(bp, sp->sw_vp);
153         splx(s);
154         VOP_STRATEGY(bp->b_vp, bp);
155         return 0;
156 }
157
158 /*
159  * Create a special vnode op vector for swapdev_vp - we only use
160  * VOP_STRATEGY(), everything else returns an error.
161  */
162 vop_t **swapdev_vnodeop_p;
163 static struct vnodeopv_entry_desc swapdev_vnodeop_entries[] = {  
164         { &vop_default_desc,            (vop_t *) vop_defaultop },
165         { &vop_strategy_desc,           (vop_t *) swapdev_strategy },
166         { NULL, NULL }
167 };
168 static struct vnodeopv_desc swapdev_vnodeop_opv_desc =
169         { &swapdev_vnodeop_p, swapdev_vnodeop_entries };
170
171 VNODEOP_SET(swapdev_vnodeop_opv_desc);
172
173 /*
174  * swapon_args(char *name)
175  *
176  * System call swapon(name) enables swapping on device name,
177  * which must be in the swdevsw.  Return EBUSY
178  * if already swapping on this device.
179  */
180 /* ARGSUSED */
181 int
182 swapon(struct swapon_args *uap)
183 {
184         struct proc *p = curproc;
185         struct vattr attr;
186         register struct vnode *vp;
187         struct nameidata nd;
188         int error;
189
190         error = suser_xxx(p->p_ucred, 0);
191         if (error)
192                 return (error);
193
194         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW, UIO_USERSPACE, uap->name, p);
195         error = namei(&nd);
196         if (error)
197                 return (error);
198
199         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
200         vp = nd.ni_vp;
201
202         if (vn_isdisk(vp, &error))
203                 error = swaponvp(p, vp, vp->v_rdev, 0);
204         else if (vp->v_type == VREG && vp->v_tag == VT_NFS &&
205             (error = VOP_GETATTR(vp, &attr, p->p_ucred, p)) == 0) {
206                 /*
207                  * Allow direct swapping to NFS regular files in the same
208                  * way that nfs_mountroot() sets up diskless swapping.
209                  */
210                 error = swaponvp(p, vp, NODEV, attr.va_size / DEV_BSIZE);
211         }
212
213         if (error)
214                 vrele(vp);
215
216         return (error);
217 }
218
219 /*
220  * Swfree(index) frees the index'th portion of the swap map.
221  * Each of the nswdev devices provides 1/nswdev'th of the swap
222  * space, which is laid out with blocks of dmmax pages circularly
223  * among the devices.
224  *
225  * The new swap code uses page-sized blocks.  The old swap code used
226  * DEV_BSIZE'd chunks.
227  *
228  * XXX locking when multiple swapon's run in parallel
229  */
230 int
231 swaponvp(p, vp, dev, nblks)
232         struct proc *p;
233         struct vnode *vp;
234         dev_t dev;
235         u_long nblks;
236 {
237         int index;
238         register struct swdevt *sp;
239         register swblk_t vsbase;
240         register long blk;
241         swblk_t dvbase;
242         int error;
243         u_long aligned_nblks;
244
245         if (!swapdev_vp) {
246                 error = getnewvnode(VT_NON, NULL, swapdev_vnodeop_p,
247                     &swapdev_vp);
248                 if (error)
249                         panic("Cannot get vnode for swapdev");
250                 swapdev_vp->v_type = VNON;      /* Untyped */
251         }
252
253         ASSERT_VOP_UNLOCKED(vp, "swaponvp");
254         for (sp = swdevt, index = 0 ; index < nswdev; index++, sp++) {
255                 if (sp->sw_vp == vp)
256                         return EBUSY;
257                 if (!sp->sw_vp)
258                         goto found;
259
260         }
261         return EINVAL;
262     found:
263         (void) vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY, p);
264         error = VOP_OPEN(vp, FREAD | FWRITE, p->p_ucred, p);
265         (void) VOP_UNLOCK(vp, 0, p);
266         if (error)
267                 return (error);
268
269         if (nblks == 0 && dev != NODEV && (devsw(dev)->d_psize == 0 ||
270             (nblks = (*devsw(dev)->d_psize) (dev)) == -1)) {
271                 (void) VOP_CLOSE(vp, FREAD | FWRITE, p->p_ucred, p);
272                 return (ENXIO);
273         }
274         if (nblks == 0) {
275                 (void) VOP_CLOSE(vp, FREAD | FWRITE, p->p_ucred, p);
276                 return (ENXIO);
277         }
278
279         /*
280          * If we go beyond this, we get overflows in the radix
281          * tree bitmap code.
282          */
283         if (nblks > 0x40000000 / BLIST_META_RADIX / nswdev) {
284                 printf("exceeded maximum of %d blocks per swap unit\n",
285                         0x40000000 / BLIST_META_RADIX / nswdev);
286                 (void) VOP_CLOSE(vp, FREAD | FWRITE, p->p_ucred, p);
287                 return (ENXIO);
288         }
289         /*
290          * nblks is in DEV_BSIZE'd chunks, convert to PAGE_SIZE'd chunks.
291          * First chop nblks off to page-align it, then convert.
292          * 
293          * sw->sw_nblks is in page-sized chunks now too.
294          */
295         nblks &= ~(ctodb(1) - 1);
296         nblks = dbtoc(nblks);
297
298         sp->sw_vp = vp;
299         sp->sw_dev = dev2udev(dev);
300         sp->sw_device = dev;
301         sp->sw_flags |= SW_FREED;
302         sp->sw_nblks = nblks;
303
304         /*
305          * nblks, nswap, and dmmax are PAGE_SIZE'd parameters now, not
306          * DEV_BSIZE'd.   aligned_nblks is used to calculate the
307          * size of the swap bitmap, taking into account the stripe size.
308          */
309         aligned_nblks = (nblks + (dmmax - 1)) & ~(u_long)(dmmax - 1);
310
311         if (aligned_nblks * nswdev > nswap)
312                 nswap = aligned_nblks * nswdev;
313
314         if (swapblist == NULL)
315                 swapblist = blist_create(nswap);
316         else
317                 blist_resize(&swapblist, nswap, 0);
318
319         for (dvbase = dmmax; dvbase < nblks; dvbase += dmmax) {
320                 blk = min(nblks - dvbase, dmmax);
321                 vsbase = index * dmmax + dvbase * nswdev;
322                 blist_free(swapblist, vsbase, blk);
323                 vm_swap_size += blk;
324         }
325
326         return (0);
327 }