Merge from vendor branch TCPDUMP:
[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 1.11 2004/03/23 22:54:32 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 (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(struct vop_strategy_args /* {
86                          struct vnode *a_vp;
87                          struct buf *a_bp;
88                  } */ *ap)
89 {
90         int s, sz, off, seg, index;
91         struct swdevt *sp;
92         struct vnode *vp;
93         struct buf *bp;
94
95         bp = ap->a_bp;
96         sz = howmany(bp->b_bcount, PAGE_SIZE);
97
98         /*
99          * Convert interleaved swap into per-device swap.  Note that
100          * the block size is left in PAGE_SIZE'd chunks (for the newswap)
101          * here.
102          */
103         if (nswdev > 1) {
104                 off = bp->b_blkno % dmmax;
105                 if (off + sz > dmmax) {
106                         bp->b_error = EINVAL;
107                         bp->b_flags |= B_ERROR;
108                         biodone(bp);
109                         return 0;
110                 }
111                 seg = bp->b_blkno / dmmax;
112                 index = seg % nswdev;
113                 seg /= nswdev;
114                 bp->b_blkno = seg * dmmax + off;
115         } else {
116                 index = 0;
117         }
118         sp = &swdevt[index];
119         if (bp->b_blkno + sz > sp->sw_nblks) {
120                 bp->b_error = EINVAL;
121                 bp->b_flags |= B_ERROR;
122                 biodone(bp);
123                 return 0;
124         }
125         bp->b_dev = sp->sw_device;
126         if (sp->sw_vp == NULL) {
127                 bp->b_error = ENODEV;
128                 bp->b_flags |= B_ERROR;
129                 biodone(bp);
130                 return 0;
131         }
132
133         /*
134          * Convert from PAGE_SIZE'd to DEV_BSIZE'd chunks for the actual I/O
135          */
136         bp->b_blkno = ctodb(bp->b_blkno);
137
138         vhold(sp->sw_vp);
139         s = splvm();
140         if ((bp->b_flags & B_READ) == 0) {
141                 vp = bp->b_vp;
142                 if (vp) {
143                         vp->v_numoutput--;
144                         if ((vp->v_flag & VBWAIT) && vp->v_numoutput <= 0) {
145                                 vp->v_flag &= ~VBWAIT;
146                                 wakeup(&vp->v_numoutput);
147                         }
148                 }
149                 sp->sw_vp->v_numoutput++;
150         }
151         pbreassignbuf(bp, sp->sw_vp);
152         splx(s);
153         VOP_STRATEGY(bp->b_vp, bp);
154         return 0;
155 }
156
157 /*
158  * Create a special vnode op vector for swapdev_vp - we only use
159  * VOP_STRATEGY(), everything else returns an error.
160  */
161 vop_t **swapdev_vnodeop_p;
162 static struct vnodeopv_entry_desc swapdev_vnodeop_entries[] = {  
163         { &vop_default_desc,            (vop_t *) vop_defaultop },
164         { &vop_strategy_desc,           (vop_t *) swapdev_strategy },
165         { NULL, NULL }
166 };
167 static struct vnodeopv_desc swapdev_vnodeop_opv_desc =
168         { &swapdev_vnodeop_p, swapdev_vnodeop_entries };
169
170 VNODEOP_SET(swapdev_vnodeop_opv_desc);
171
172 /*
173  * swapon_args(char *name)
174  *
175  * System call swapon(name) enables swapping on device name,
176  * which must be in the swdevsw.  Return EBUSY
177  * if already swapping on this device.
178  */
179 /* ARGSUSED */
180 int
181 swapon(struct swapon_args *uap)
182 {
183         struct thread *td = curthread;
184         struct vattr attr;
185         struct vnode *vp;
186         struct nameidata nd;
187         int error;
188         struct ucred *cred;
189
190         KKASSERT(td->td_proc);
191         cred = td->td_proc->p_ucred;
192
193         error = suser(td);
194         if (error)
195                 return (error);
196
197         NDINIT(&nd, NAMEI_LOOKUP, CNP_FOLLOW, UIO_USERSPACE, uap->name, td);
198         error = namei(&nd);
199         if (error)
200                 return (error);
201
202         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
203         vp = nd.ni_vp;
204
205         if (vn_isdisk(vp, &error))
206                 error = swaponvp(td, vp, vp->v_rdev, 0);
207         else if (vp->v_type == VREG && vp->v_tag == VT_NFS &&
208             (error = VOP_GETATTR(vp, &attr, td)) == 0) {
209                 /*
210                  * Allow direct swapping to NFS regular files in the same
211                  * way that nfs_mountroot() sets up diskless swapping.
212                  */
213                 error = swaponvp(td, vp, NODEV, attr.va_size / DEV_BSIZE);
214         }
215
216         if (error)
217                 vrele(vp);
218
219         return (error);
220 }
221
222 /*
223  * Swfree(index) frees the index'th portion of the swap map.
224  * Each of the nswdev devices provides 1/nswdev'th of the swap
225  * space, which is laid out with blocks of dmmax pages circularly
226  * among the devices.
227  *
228  * The new swap code uses page-sized blocks.  The old swap code used
229  * DEV_BSIZE'd chunks.
230  *
231  * XXX locking when multiple swapon's run in parallel
232  */
233 int
234 swaponvp(struct thread *td, struct vnode *vp, dev_t dev, u_long nblks)
235 {
236         int index;
237         struct swdevt *sp;
238         swblk_t vsbase;
239         long blk;
240         swblk_t dvbase;
241         int error;
242         u_long aligned_nblks;
243         struct ucred *cred;
244
245         KKASSERT(td->td_proc);
246         cred = td->td_proc->p_ucred;
247
248         if (!swapdev_vp) {
249                 error = getnewvnode(VT_NON, NULL, swapdev_vnodeop_p,
250                     &swapdev_vp);
251                 if (error)
252                         panic("Cannot get vnode for swapdev");
253                 swapdev_vp->v_type = VNON;      /* Untyped */
254         }
255
256         ASSERT_VOP_UNLOCKED(vp, "swaponvp");
257         for (sp = swdevt, index = 0 ; index < nswdev; index++, sp++) {
258                 if (sp->sw_vp == vp)
259                         return EBUSY;
260                 if (!sp->sw_vp)
261                         goto found;
262
263         }
264         return EINVAL;
265     found:
266         vn_lock(vp, NULL, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY, td);
267         error = VOP_OPEN(vp, FREAD | FWRITE, cred, td);
268         VOP_UNLOCK(vp, NULL, 0, td);
269         if (error)
270                 return (error);
271
272         if (nblks == 0 && dev != NODEV && ((nblks = dev_dpsize(dev)) == -1)) {
273                 (void) VOP_CLOSE(vp, FREAD | FWRITE, td);
274                 return (ENXIO);
275         }
276         if (nblks == 0) {
277                 (void) VOP_CLOSE(vp, FREAD | FWRITE, td);
278                 return (ENXIO);
279         }
280
281         /*
282          * If we go beyond this, we get overflows in the radix
283          * tree bitmap code.
284          */
285         if (nblks > 0x40000000 / BLIST_META_RADIX / nswdev) {
286                 printf("exceeded maximum of %d blocks per swap unit\n",
287                         0x40000000 / BLIST_META_RADIX / nswdev);
288                 (void) VOP_CLOSE(vp, FREAD | FWRITE, td);
289                 return (ENXIO);
290         }
291         /*
292          * nblks is in DEV_BSIZE'd chunks, convert to PAGE_SIZE'd chunks.
293          * First chop nblks off to page-align it, then convert.
294          * 
295          * sw->sw_nblks is in page-sized chunks now too.
296          */
297         nblks &= ~(ctodb(1) - 1);
298         nblks = dbtoc(nblks);
299
300         sp->sw_vp = vp;
301         sp->sw_dev = dev2udev(dev);
302         sp->sw_device = dev;
303         sp->sw_flags |= SW_FREED;
304         sp->sw_nblks = nblks;
305
306         /*
307          * nblks, nswap, and dmmax are PAGE_SIZE'd parameters now, not
308          * DEV_BSIZE'd.   aligned_nblks is used to calculate the
309          * size of the swap bitmap, taking into account the stripe size.
310          */
311         aligned_nblks = (nblks + (dmmax - 1)) & ~(u_long)(dmmax - 1);
312
313         if (aligned_nblks * nswdev > nswap)
314                 nswap = aligned_nblks * nswdev;
315
316         if (swapblist == NULL)
317                 swapblist = blist_create(nswap);
318         else
319                 blist_resize(&swapblist, nswap, 0);
320
321         for (dvbase = dmmax; dvbase < nblks; dvbase += dmmax) {
322                 blk = min(nblks - dvbase, dmmax);
323                 vsbase = index * dmmax + dvbase * nswdev;
324                 blist_free(swapblist, vsbase, blk);
325                 vm_swap_size += blk;
326         }
327
328         return (0);
329 }