kernel - Optimize kfree() to greatly reduce IPI traffic

* Instead of IPIing the chunk being freed to the originating cpu we
  use atomic ops to directly link the chunk onto the target slab.
  We then notify the target cpu via an IPI message only in the case where
  we believe the slab has to be entered back onto the target cpu's
  ZoneAry.

  This reduces the IPI messaging load by a factor of 100x or more.
  kfree() sends virtually no IPIs any more.

* Move malloc_type accounting to the cpu issuing the kmalloc or kfree
  (kfree used to forward the accounting to the target cpu).  The
  accounting is done using the per-cpu malloc_type accounting array
  so large deltas will likely accumulate, but they should all cancel
  out properly in the summation.

* Use the kmemusage array and kup->ku_pagecnt to track whether a
  SLAB is active or not, which allows the handler for the asynchronous IPI
  to validate that the SLAB still exists before trying to access it.

  This is necessary because once the cpu doing the kfree() successfully
  links the chunk into z_RChunks, the target slab can get ripped out
  from under it by the owning cpu.

* The special cpu-competing linked list is different from the linked list
  normally used to find free chunks, so the localized code and the
  MP code is segregated.

  We pay special attention to list ordering to try to avoid unnecessary
  cache mastership changes, though it should be noted that the c_Next
  link field in the chunk creates an issue no matter what we do.

  A 100% lockless algorithm is used.  atomic_cmpset_ptr() is used
  to manage the z_RChunks singly-linked list.

* Remove the page localization code for now.  For the life of the
  typically chunk of memory I don't think this provided much of
  an advantage.

Prodded-by: Venkatesh Srinivas

kernel: Remove #include <sys/mutex.h> if <sys/mutex2.h> is included too.

newfs(8): Remove some leftover defines that are no longer used.

Fix some synopses in various manual pages.

network - Correct bug in last commit

* Fix a crit_enter() that had to be removed.

Reported-by: YONETANI Tomokazu <qhwt.dfly@les.ath.cx>

network - Remove crit_exit/crit_enter wrappers in pf.c

* Note I'm talking about exit/enter wrappers, not enter/exit wrappers.
  I believe the enter/exit wrappers can be removed too but for now
  we have to remove the exit/enter wrappers which assumed a critical
  section would be held on entry.

  This is no longer the case.  Since so much of the network stack is
  now threaded callers into PF are not necessarily holding a critical
  section to exit out of.

Reported-by: lentferj, Rumko

network - Zero out m_len / m_pkthdr.len in m_get*() and friends

* Newly allocated mbufs now set m_len and (if a packet header)
  m_pkthdr.len to 0 instead of leaving them uninitialized,
  allowing us to assert that the mbuf does not have an overrun
  later when it is freed.

Reported-by: Jan Lentfer <Jan.Lentfer@web.de>

ips - missing part from 667d31bb

Without this change, the added strings are never used.

Noticed-by: Sascha Wildner (via DragonFly BSD Digest)

udevd.8 - Fix SYNOPSIS

Merge branch 'master' of git://git.dragonflybsd.org/dragonfly

dma - Fix the parsing of recipient addresses

Author: Peter Pentchev <roam@ringlet.net>

dma - Fix double free buf

Author: Peter Pentchev <roam@ringlet.net>

dma.8 - Change wording to match dma.conf

dma.conf says "Uncomment", man page says "comment".  Correct this to
match dma.conf.

Author: Peter Pentchev <roam@ringlet.net>

dma - Set correct group in Makefile.plain

dma needs to be setgid in group mail

Author: Peter Pentchev <roam@ringlet.net>

dma - Fix typo

network - Fix race in accept() - try #2

* The last fix wasn't good enough.  Really try to fix it this time.  Use
  a pool token and validate so_head after acquiring it to deal with races,
  interlock against 0-ref races (sockets can be on the so_comp/so_incomp
  queues with 0 references), and use it for the accept predicate.

kernel - Add lwkt_relpooltoken()

* Add a convenience function that is symmetric with lwkt_getpooltoken(),
  though slightly slower than simply lwkt_reltoken()'ing the token returned
  by lwkt_getpooltoken().

network - Fix race in accept()

* Fix a race where a socket undergoing an accept() was not being
  referenced soon enough, resulting in a window of opportunity for
  the kernel to attempt to free it if the tcp connection resets
  before userland can finish the accept.

  This resulted in an assertion panic.

Reported-by: Peter Avalos

utilities - Correct variable types to match kernel

* *vnodes, dirtybuf, etc are still int's in the kernel, for
  systat -vm output.

kernel: Staticize some dev_ops and adjust a name in dev/sound.

Merge branch 'master' of ssh://crater.dragonflybsd.org/repository/git/dragonfly

kernel - Adjust AHCI driver to deal with AMD braindamage / 880G chipset

* As of this writing AMD has some new chipsets out for AM3 MBs which
  supports AHCI on 5 SATA + 1 E-SATA connector.  My testing was done
  on a MB with the 880G chipset.

  The AHCI firmware for this chipset is a bit on the rough side.  It
  seems a bit slow on the INIT/device-detection sequencing (possibly due
  to longer PHY training time?  It's supposed to be a 6GBit PHY), and it
  generates a stream of PCS interrupts for some devices.

  My assumption is that the PCS interrupts are not being masked by the
  chipset during the INIT phase.  Both IFS and PCS interrupts seem to
  occur during INIT/RESET and PM probing stages.

  In addition, at least one drive... an Intel SSD, caused a large number
  of PCS interrupts during the INIT phase even when connected to an
  internal SATA port at power-on.  This is clearly a bug in the AMD
  AHCI chipset, again related to their firmware not internally masking
  communications glitches during INIT, and/or taking an extra long time
  to train the PHY.

* Adjust the AHCI driver to deal with this situation.  Limit the interrupt
  rate for PCS errors and do harsh reinitialization of the port when we get
  a PCS error, along with allowing extra time for the device detect to
  succeed.

* As a side benefit the AHCI driver should be able to deal with device
  connection and disconnection on non-hot-swap-capable ports, at least
  up to a point.

* Silence some of the console output during probe.

* Try harder to clear the CI/SACT registers when stopping a port.  Some
  chipsets appear to not clear the registers when we cycle ST when they
  have already stopped the command processor, possibly as part of the IFS
  or PCS interrupt paths.

* Fix a bug where an IFS or PCS interrupt marks a probe command (software
  reset sequence) as complete when it actually errored-out.

* Sleep longer between retries if a command fails due to an IFS error.
  When testing with the WD Green drives a drive inserted into a PM
  enclosure cold seems to take longer to start up during the COMRESET
  sequence.  This only seems to occur with the AMD chipset and does
  not occur with the older NVidia chipset.  IFS errors occur for several
  seconds beyond what I would consider a reasonable sleep interval.

pf(4): Fix a kprintf() warning on x86_64.

rconfig(8) - Add new script to setup an encrypted root file system

This is basically a copy of hammer.sh modified to setup an encrypted
HAMMER root file system with cryptsetup/mkinitrd.

Merge branch 'master' of /repository/git/dragonfly

kernel - tmpfs: Convert tmpfs name malloc zone to a per-mount zone.

Now filenames from one tmpfs do not exhaust space in other ones.

Related to bug 1726.

Merge branch 'master' of ssh://crater.dragonflybsd.org/repository/git/dragonfly

kernel - Fix NFS panic

* nfs_write() was not wrapped with a token, leading to races.

* Add some queueing assertions while we are here.

Reported-by: Thomas Nikolajsen <thomas.nikolajsen@mail.dk>

Make bluetooth(4) compileable into the kernel and add it to LINT.

bluetooth(4): Remove an unused variable.

network - Fix unconverted netmsg function

* Fix a function I forgot to convert to the netmsg argument format.

Reported-by: swildner

HAMMER Utility - Adjust documentation

* Add some missing bits re: checkmap

Reported-by: Ilya Dryomov <idryomov@gmail.com>

network - Fix if_gif build when no INET6

* Make if_gif build properly when INET6 is not specified.

Reported-by: Ilya Dryomov <idryomov@gmail.com>

initrd - Allow realroot to not have /dev for paths

* Check if the realroot (for local and crypt) has a MOUNTFROM that
  begins with /dev/, i.e. is a full path. If not, just prepend /dev/.

network - Add some serious assertions when MBUF_DEBUG is enabled (2)

* Missed in the first commit, the sys/mbuf.h changes.  Note that a full
  kernel compile is required when MBUF_DEBUG is added (or removed)
  from the kernel config.  You can't mix-n-match

network - Allow asynchronous shutdown and fix a MP race in soshutdown().

* The ssb_release() call in sorflush() must be protected by
  socket->so_rcv.ssb_token.  This call is made from the user
  side when soshutdown() is called.

* Allow shutdowns to interrupt another thread read()ing from the same
  descriptor by removing the user-side interlock in the shutdown code
  path.

network - Add assertions for direct messaged calls

* Certain pru_* functions are direct-messaged calls and the operation must
  be done on return.  Assert that the operation is done.

network - Add some serious assertions when MBUF_DEBUG is enabled

* Assert that the mbuf field state is sane when pulling a new one out of
  the object cache.

* Store the last function (name) to free an mbuf as a debugging aid.

kernel - Make interrupt thread preemption programmable

* Add sysctl lwkt.preempt_enable (default on) to allow interrupt thread
  preemption to be controlled for debugging purposes.

network - Fix nasty bug in udp6_send()

* This bug was causing machines receiving inet6 udp packets to crash
  very quickly, but was nearly impossible to find due to the weird
  way it caused mbufs to interact.

Reported-by: Peter Avalos <peter@theshell.com>,
     Francois Tigeot <ftigeot@wolfpond.org>

crashinfo - (hopefully) fix hang

* Pipe the commands into kgdb instead of using <. This seems to fix an
  issue where kgdb wouldn't really get anything out of the file on the
  other side of < and would get stuck in kqread.

Reported-by: Peter Avalos

network - Fix MP races in GIF

* GIF used a single route cache across all CPUs causing races.  In addition
  GIF did not clean out the cache when destroying an interface or changing
  the address family.

* Change the single route cache entry to an array[SMP_MAXCPU] and also
  separate out the inet4 and inet6 route cache entries.

vknetd - Adjust unsecure mode (-U) to also pass any IP protocol.

* When running in unsecure mode all IP protocols will now be passed.

kernel - Rename the sndtok to sndtok

* After all, they can't both be a rcvtok.

kernel - Fix MADV_NOSYNC and MAP_NOSYNC, improve vkernel performance

* The vm_prefault() code was not setting PG_NOSYNC so only 1/4 of the
  pages of a NOSYNC memory mapping were actually NOSYNC.

* This bug caused the vkernel to essentially flush out all of its
  dirty memory pages every 30 seconds.  Needless to say this was bad.

  The vkernel can now be run with its memory set in the multiples
  of gigabytes (if you happen to have that much real memory) without
  creating a massive disk load.

kernel - Increase x86_64 & vkernel kvm, adjust vm_page_array mapping

* Change the vm_page_array and dmesg space to not use the DMAP area.
  The space could not be accessed by userland kvm utilities due
  to that issue.

  TODO - reoptimize to use 2M super-pages.

* Auto-size NKPT to accomodate the above changes as vm_page_array[]
  is now mapped into the kernel page tables.

* Increase NKPDPE to 128 PDPs to accomodate machines with large
  amounts of ram.  This increases the kernel KVA space to 128G.

network - Major netmsg retooling, part 2

* Convert remaining protocols (divert, ipx, mpls, natm).

* Minor code correction in gif (no operational change).

* Remove NS protocol from LINT in preparation for complete removal
  from tree.

dloader - Add support for kernel_options=""

* Add back the support to specify kernel_options a la
  kernel_options="-v -a".

Reported-by: Sascha Wildner (swildner@)

dloader - Allow foo_name for modules

* Allow a foo_name apart from foo_load and foo_type to specify the
  actual file name (module name) to load.

* This fixes the acpi dsdt overrides.

Reported-by: Sascha Wildner (swildner@)

dloader - Allow foo_type for modules

* Allow a foo_type apart from foo_load to specify the type of the module
  to be loaded.

* This fixes the use of md_image type for md preloads, and this in turn
  fixes the initrd system.

Reported-by: Matthias Schmidt (matthias@)

mkinitrd - Adjust initrd.img path to new loader

* Adjust the path where to install the initrd.img to /boot/kernel, to be
  compatible with dloader.

Reported-by: Matthias Schmidt (matthias@)

syscons(4): Move tty token release and acquirement around Debugger().

ips - Issue IPS_CACHE_FLUSH_CMD to the controller on BUF_CMD_FLUSH

Previously, BUF_CMD_FLUSH ended up as a zero-byte write command, which
always fails, flooding the console with `iobuf error 5'.  Filesystems
other than HAMMER almost never issues this command, so we've never
seen the error message in pre-HAMMER days.  This commit adds a new path
for BUF_CMD_FLUSH and issue IPS_CACHE_FLUSH_CMD for it.

Also mention the tunable/sysctl knob debug.ips.ignore_flush_cmd in ips(4)
man page in case the new behavior confuses your controller; when set, the
driver just discards BUF_CMD_FLUSH.

Make it easier to find proper manual page for newer ServeRAID controllers.

Obtained-From: FreeBSD r196701

ips - Add Adaptec ServeRAID 7x IDs. IDs taken from Linux.

Taken-from: FreeBSD r163024, r163995

network - Protect so_rcv sockbuf in udp and unix domain protocols

* The so_rcv sockbuf was not being locked against the user side
  when the unix and udp protocols appended to it, resulting in
  assertions.

network - Increase basic mbuf size from 256 to 384 bytes

* Due to the bloat in m_hdr and m_pkthdr the 256-byte mbuf structure
  is no longer large enough and there appears to be quite a bit of
  legacy code still using m_get() and making assumptions on the
  available space without checking actual space.

  We have assertions in place to catch these but stabilizing the
  system is more important right now.

* Increase the basic mbuf buffer size from 256 to 384 bytes.

network - Major netmsg retooling, part 1

* Remove all the netmsg shims and make all pr_usrreqs and some proto->pr_*
  requests directly netmsg'd.

* Fix issues with tcp implied connects and tcp6->tcp4 fallbacks with
  implied connects.

* Fix an issue with a stack-based udp netmsg (allocate it)

* Consolidate struct ip6protosw and struct protosw into a single
  structure and normalize the API functions which differed between
  the two (primarily proto->pr_input()).

* Remove protosw->pr_soport()

* Replace varargs protocol *_input() functions (ongoing) with fixed
  arguments.

vkernel - Improve memory image file startup

* Remove the code that pre-filled a memory image file with zeros.  It's
  completely worthless, particularly with HAMMER.

* On startup truncate the memory file to 0 and then extend to the
  memory size, deleting any backing store from the prior vkernel run.
  The new file will start out full of holes.

  This greatly improves vkernel startup time.

twa(4): Sync with FreeBSD (twa(4) version 3.80.06.003).

Thanks to Xin Li for notifying me of this update.

Tested-by: Damian Lubosch <dl@xiqit.de>

ie(4): This driver is ISA only, so remove some unneeded files from SRCS.

pf: Make pf work w/ the MPSAFE network stack

   add pf_token where appropriate

   in pf_socket_lookup() use lwkt_domsg() instead of lwkt_sendmsg()
   to make race conditions more unlikely

   if_pfsyn.c: re-add lost init code

pf: Revert commit 5165ac2

    I was too hasty changing byte ordering when trying
    to track down a NAT problem

ACPI P-State: Force P-State to use the first usable entry in P-State table

It looks like on certain boxes P-State will be set to the last usable
P-State (i.e. lowest frequency)

ACPI P-State: When there is no _PSD, create one CPU domain for each CPU

test commit

network - UDP currently only going to one proto thread

* Adjust udp_addrcpu() to always return cpu 0 for now, the UDP
  implementation currently only operates on protocol thread 0.

network - Protect soreceive() from backend

* Somehow I missed the token required in soreceive() to protect it from
  the backend.

network - Fix udp self-referential panic

* udp_ctlinput() can't call domsg, it has to start the chain going with
  lwkt_sendmsg().

* Currently udp only runs on protocol thread cpu 0.

Merge branch 'master' of ssh://crater.dragonflybsd.org/repository/git/dragonfly

kernel - swapoff - regenerate system calls

* Added swapoff, regenerate system calls.

Kernel - Implement swapoff

* Generally port of the swapoff implementation from FreeBSD to DragonFly,
  with major modifications.

  Modifications to handle swapcache issues (VCHR vnodes with VM objects
  can have swap associations for swapcache).

* Libkvm changes

    So there are two problems with libkvm. The first is not really
    swapoff-related - the new sysctl way of reporting numbers bzero'es
    swap_max elements in the given swap_ary array. This is in contrast to
    the old kvm way, which bzero'es only those elements that will be
    actually filled. So if we have 3 swap devices and swap_max is 16, then
    the sysctl code will zero out all 16 elements and fill the first 4,
    while the old kvm code will zero out exactly 4 elements and fill them.
    Since we want to keep API stable (I learned it the hard way :-) ) I
    think this fix can be separated out and go to master as a bugfix to the
    newly introduced sysctl way of reporting things.

    The second problem only shows up if we introduce a swapoff syscall
    and enforce using of the old kvm way. It was written with the
    assumption that swap devices can only be added, not removed - it
    assumes than if I have a swap device with index 3, 4 swap
    devices are active. This is not true with swapoff - I can swapon
    A, B, C and D, then swapoff B and C and here we are - I have an
    active swap device with index 3, but only 2 devices are active.

    It turned out to be easier to just rewrite it (based on sysctl way),
    because that assumption was rather deep and everything was based on it.
    Since along with sysctl way per-device swap accounting was introduced,
    the kvm way now uses it instead of scanning blist.

    Which brings us to the last change - blist scanning code is now used
    only for debugging purposes. getswapinfo_radix() is now called only if
    DUMP_TREE flag is set. Pieces that touched swap_ary entries are removed,
    swap_ary and swap_max are no longer passed to scanning code.

    After all that both ways are now working correctly with the regards to
    the swapoff call and the old kvm way (the behaviour is exactly the same,
    all boudary cases were tested, API remains the same). The only (minor)
    difference is that swapctl numbers are a little bit bigger than kvm way
    ones. Thats because kvm way subtracts dmmax (the assumption is that the
    first dmmax is never allocated), and sysctl way does not. I tried to fix
    this, but it turns out that we need to introduce a dmmax sysctl for that.
    So if you want I can add it, but I want to hear from you first (both on
    this thing and my changes to libkvm in general).

* Userspace.  Add swapoff & adjust manual pages.

Note: Bounty project ($300)
Submitted-by: Ilya Dryomov <idryomov@gmail.com>

Fix some mdoc issues in tcp.4's SEE ALSO.

Fix two typos in manual pages and messages.

build - Fix vkernel installation target for /usr/src/test/vkernel

* Fix the installation target in /usr/src/test/vkernel/Makefile, it
  was assuming the old style /boot kernel layout instead of the new.

devfs - Fix use-after-free case when making pty's invisible

* Fix a use-after-free case when making a pty devfs node invisible.
  The dev_dclose().  Move the test/flag to before the dev_dclose() call.

* Document that the pty code may destroy the device in the dev_dclose()
  call, causing the node to become stale.

Reported-by: Francois Tigeot <ftigeot@wolfpond.org>
Reminded-by: sjg

Fix !INVARANTS build and reformat token asserts for easy reading.

network - Fix multiple MP races (2)

* MEVENT signaling needs the ssb_token as well as the kq_token for now
  to prevent blocking inside the predicate.  This is a hack for now.

* Add missing porttoken protection in in_pcbremlists().

Reported-by: lentferj

network - Fix multiple MP races

* Fix sonewconn() races.  sonewconn() was attaching prior to changing
  the socket->so_port, relying on the caller to set the socket->so_port.
  This resulted in a race where userland wound up with visibility on the
  socket and could issue commands, like close(), which would end up going
  to the original protocol thread instead of the post-connect protocol thread
  which was handling the sonewconn().

  Thus the close() could message the backend to detach and compete
  against the sonewconn() because the detach message was going to
  a different protocol thread.

* When the socket->so_port is changed the inpcb was not being moved
  from the old pcbinfo->pcblisthead list to the new one, resulting
  in MP races later on during removal.

* Add more debugging kprintf()s.

* Clean up sosetport() use, remove the now-unused *_soport_attach().

Reported-by: Many

network - remove the redispatch local

* Remove the resdispatch local variable which is no longer used.

savecore: Fix typo in comment.

network - Add debugging assertions

* Add some assertions to try to catch failure cases earlier.

kernel - Fix one-cycle MP race in vshouldmsync()

* vshouldmsync() is the mntvnode fast function, which is called without
  any vnode lock.  vp->v_object can thus get ripped out from under the
  scan function.

  Hold vmobj_token through the scan so any pointer accessed via
  v_object remains stable (even if no longer related to the vnode
  due to the race).

Reported-by: swildner

pfctl.8: Adjust date.

crashinfo.8: Remove trailing whitespace.

network - Assert that the packet's data has not overrrun the buffer in m_free()

* Add an assertion to try to catch subsystems which blow up a mbuf's
  data buffer.

pfctl(8): Fix some printf issues (and buildworld on x86_64).

network - Fix tcp inpcb race

* tcbinfo[cpu].porthashbase was being shared across all the cpus,
  creating MP races.  Change it so it isn't shared.

Reported-by: "Samuel J. Greear" <sjg@evilcode.net>

network - More tokens for ipsec

* Get key_token in more places to fix MP races.

kernel - cleanup & assertions in mbuf code

* Assert the mbuf's next/nextpkt fields are NULL on allocation.

kernel - Fix mprace in kern_objcache

* mag_purge() is interruptable, do not continue the purge
  if the magazine is moved.  For example, the magazine could
  move to the depot and we would wind up continuing to purge
  it without the depot lock.

* Add some temporary debugging

Re-add RSS_DEBUG to LINT.

Fix manual break to debugger

* When manually breaking to debugger, we can't hold any tokens as they
  get in the way of kbdmux' lockmgr in an interrupt context.

savecore,crashinfo - fix several problems

* Fix the savecore rc.d script to only run savecore (and crashinfo) when
  there's actually a core dump available.

* Limit the kgdb CPU time to 15 seconds to avoid looping forever if we
  have a somewhat broken vmcore.

kernel: bzeront() - Switch out loop instruction in i386 bzero for sub/jnz.

Much as I like loop, it has a ~7-9 cycle latency on AMD CPUs. Lets spend
idlezero time actually zeroing...

ftp-proxy.8 & pflogd.8: Fix some mdoc issues.

Fix LINT build.

I never get why LINT isn't just checked before pushing such huge
changes. Takes just a couple of minutes, really. :)

network - Correct double free of mbuf during reboot

* Correct code which was leaving a stale mbuf pointer intact
  when flushing the so_rcv sockbuf in a socket.  This normally
  occured during shutdown/reboot.

build - Fix netgraph

* Some source files were missing newly required includes for their
  use of the mplock and socketvar2.h inlines.

Reported-by: lentferj

network - raw_input needs further protection

* We also need the so_rcv.ssb_token to protect against userland