Merge from vendor branch OPENPAM:
[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 1.18 2005/06/02 20:57:21 swildner 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/nlookup.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 <sys/thread2.h>
55 #include <vm/vm.h>
56 #include <vm/vm_extern.h>
57 #include <vm/swap_pager.h>
58 #include <vm/vm_zone.h>
59
60 /*
61  * Indirect driver for multi-controller paging.
62  */
63
64 #ifndef NSWAPDEV
65 #define NSWAPDEV        4
66 #endif
67 static struct swdevt should_be_malloced[NSWAPDEV];
68 static struct swdevt *swdevt = should_be_malloced;
69 static int nswap;               /* first block after the interleaved devs */
70 static int nswdev = NSWAPDEV;
71 int vm_swap_size;
72
73 static int swapdev_strategy (struct vop_strategy_args *ap);
74 struct vnode *swapdev_vp;
75
76 /*
77  *      swapdev_strategy:
78  *
79  *      VOP_STRATEGY() for swapdev_vp.
80  *      Perform swap strategy interleave device selection.
81  *
82  *      The bp is expected to be locked and *not* B_DONE on call.
83  */
84
85 static int
86 swapdev_strategy(struct vop_strategy_args /* {
87                          struct vnode *a_vp;
88                          struct buf *a_bp;
89                  } */ *ap)
90 {
91         int sz, off, seg, index;
92         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         crit_enter();
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         crit_exit();
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 struct vop_ops *swapdev_vnode_vops;
163 static struct vnodeopv_entry_desc swapdev_vnodeop_entries[] = {  
164         { &vop_default_desc,            vop_defaultop },
165         { &vop_strategy_desc,           (void *) swapdev_strategy },
166         { NULL, NULL }
167 };
168 static struct vnodeopv_desc swapdev_vnodeop_opv_desc =
169         { &swapdev_vnode_vops, 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 thread *td = curthread;
185         struct vattr attr;
186         struct vnode *vp;
187         struct nlookupdata nd;
188         int error;
189         struct ucred *cred;
190
191         KKASSERT(td->td_proc);
192         cred = td->td_proc->p_ucred;
193
194         error = suser(td);
195         if (error)
196                 return (error);
197
198         vp = NULL;
199         error = nlookup_init(&nd, uap->name, UIO_USERSPACE, NLC_FOLLOW);
200         if (error == 0)
201                 error = nlookup(&nd);
202         if (error == 0)
203                 error = cache_vref(nd.nl_ncp, nd.nl_cred, &vp);
204         nlookup_done(&nd);
205         if (error)
206                 return (error);
207
208         if (vn_isdisk(vp, &error))
209                 error = swaponvp(td, vp, 0);
210         else if (vp->v_type == VREG && vp->v_tag == VT_NFS &&
211             (error = VOP_GETATTR(vp, &attr, td)) == 0) {
212                 /*
213                  * Allow direct swapping to NFS regular files in the same
214                  * way that nfs_mountroot() sets up diskless swapping.
215                  */
216                 error = swaponvp(td, vp, attr.va_size / DEV_BSIZE);
217         }
218
219         if (error)
220                 vrele(vp);
221
222         return (error);
223 }
224
225 /*
226  * Swfree(index) frees the index'th portion of the swap map.
227  * Each of the nswdev devices provides 1/nswdev'th of the swap
228  * space, which is laid out with blocks of dmmax pages circularly
229  * among the devices.
230  *
231  * The new swap code uses page-sized blocks.  The old swap code used
232  * DEV_BSIZE'd chunks.
233  *
234  * XXX locking when multiple swapon's run in parallel
235  */
236 int
237 swaponvp(struct thread *td, struct vnode *vp, u_long nblks)
238 {
239         u_long aligned_nblks;
240         struct ucred *cred;
241         struct swdevt *sp;
242         swblk_t vsbase;
243         swblk_t dvbase;
244         dev_t dev;
245         int index;
246         int error;
247         long blk;
248
249         KKASSERT(td->td_proc);
250         cred = td->td_proc->p_ucred;
251
252         if (!swapdev_vp) {
253                 error = getspecialvnode(VT_NON, NULL, &swapdev_vnode_vops,
254                                     &swapdev_vp, 0, 0);
255                 if (error)
256                         panic("Cannot get vnode for swapdev");
257                 swapdev_vp->v_type = VNON;      /* Untyped */
258                 vx_unlock(swapdev_vp);
259         }
260
261         ASSERT_VOP_UNLOCKED(vp, "swaponvp");
262         for (sp = swdevt, index = 0 ; index < nswdev; index++, sp++) {
263                 if (sp->sw_vp == vp)
264                         return EBUSY;
265                 if (!sp->sw_vp)
266                         goto found;
267
268         }
269         return EINVAL;
270     found:
271         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY, td);
272         error = VOP_OPEN(vp, FREAD | FWRITE, cred, NULL, td);
273         VOP_UNLOCK(vp, 0, td);
274         if (error)
275                 return (error);
276
277         /*
278          * v_rdev is not valid until after the VOP_OPEN() call.  dev_psize()
279          * must be supported if a character device has been specified.
280          */
281         if (vp->v_type == VCHR)
282                 dev = vp->v_rdev;
283         else
284                 dev = NODEV;
285
286         if (nblks == 0 && dev != NODEV && ((nblks = dev_dpsize(dev)) == -1)) {
287                 (void) VOP_CLOSE(vp, FREAD | FWRITE, td);
288                 return (ENXIO);
289         }
290         if (nblks == 0) {
291                 (void) VOP_CLOSE(vp, FREAD | FWRITE, td);
292                 return (ENXIO);
293         }
294
295         /*
296          * If we go beyond this, we get overflows in the radix
297          * tree bitmap code.
298          */
299         if (nblks > 0x40000000 / BLIST_META_RADIX / nswdev) {
300                 printf("exceeded maximum of %d blocks per swap unit\n",
301                         0x40000000 / BLIST_META_RADIX / nswdev);
302                 (void) VOP_CLOSE(vp, FREAD | FWRITE, td);
303                 return (ENXIO);
304         }
305         /*
306          * nblks is in DEV_BSIZE'd chunks, convert to PAGE_SIZE'd chunks.
307          * First chop nblks off to page-align it, then convert.
308          * 
309          * sw->sw_nblks is in page-sized chunks now too.
310          */
311         nblks &= ~(ctodb(1) - 1);
312         nblks = dbtoc(nblks);
313
314         sp->sw_vp = vp;
315         sp->sw_dev = dev2udev(dev);
316         sp->sw_device = dev;
317         sp->sw_flags |= SW_FREED;
318         sp->sw_nblks = nblks;
319
320         /*
321          * nblks, nswap, and dmmax are PAGE_SIZE'd parameters now, not
322          * DEV_BSIZE'd.   aligned_nblks is used to calculate the
323          * size of the swap bitmap, taking into account the stripe size.
324          */
325         aligned_nblks = (nblks + (dmmax - 1)) & ~(u_long)(dmmax - 1);
326
327         if (aligned_nblks * nswdev > nswap)
328                 nswap = aligned_nblks * nswdev;
329
330         if (swapblist == NULL)
331                 swapblist = blist_create(nswap);
332         else
333                 blist_resize(&swapblist, nswap, 0);
334
335         for (dvbase = dmmax; dvbase < nblks; dvbase += dmmax) {
336                 blk = min(nblks - dvbase, dmmax);
337                 vsbase = index * dmmax + dvbase * nswdev;
338                 blist_free(swapblist, vsbase, blk);
339                 vm_swap_size += blk;
340         }
341
342         return (0);
343 }