995b485581ac4035ddd5fdef50e2a9150f9f02c0
[games.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 1.33 2007/01/12 03:05:49 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/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 struct swdevt *swdevt = should_be_malloced;     /* exported to pstat/systat */
69 static int nswap;               /* first block after the interleaved devs */
70 int nswdev = NSWAPDEV;                          /* exported to pstat/systat */
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  *      vn_strategy() for swapdev_vp.
80  *      Perform swap strategy interleave device selection.
81  *
82  *      The bp is expected to be locked and on call.
83  *
84  *      (struct vnode *a_vp, struct bio *b_bio)
85  */
86
87 static int
88 swapdev_strategy(struct vop_strategy_args *ap)
89 {
90         struct bio *bio = ap->a_bio;
91         struct bio *nbio;
92         struct buf *bp = bio->bio_buf;
93         int sz, off, seg, index, blkno, nblkno;
94         struct swdevt *sp;
95         struct vnode *vp;
96
97         vp = ap->a_vp;
98         sz = howmany(bp->b_bcount, PAGE_SIZE);
99         blkno = (int)(bio->bio_offset >> PAGE_SHIFT);
100
101         /*
102          * Convert interleaved swap into per-device swap.  Note that
103          * the block size is left in PAGE_SIZE'd chunks (for the newswap)
104          * here.
105          */
106         nbio = push_bio(bio);
107         if (nswdev > 1) {
108                 off = blkno % dmmax;
109                 if (off + sz > dmmax) {
110                         bp->b_error = EINVAL;
111                         bp->b_flags |= B_ERROR;
112                         biodone(bio);
113                         return 0;
114                 }
115                 seg = blkno / dmmax;
116                 index = seg % nswdev;
117                 seg /= nswdev;
118                 nbio->bio_offset = (off_t)(seg * dmmax + off) << PAGE_SHIFT;
119         } else {
120                 index = 0;
121                 nbio->bio_offset = bio->bio_offset;
122         }
123         nblkno = (int)(nbio->bio_offset >> PAGE_SHIFT);
124         sp = &swdevt[index];
125         if (nblkno + sz > sp->sw_nblks) {
126                 bp->b_error = EINVAL;
127                 bp->b_flags |= B_ERROR;
128                 /* I/O was never started on nbio, must biodone(bio) */
129                 biodone(bio);
130                 return 0;
131         }
132         if (sp->sw_vp == NULL) {
133                 bp->b_error = ENODEV;
134                 bp->b_flags |= B_ERROR;
135                 /* I/O was never started on nbio, must biodone(bio) */
136                 biodone(bio);
137                 return 0;
138         }
139
140         /*
141          * Issue a strategy call on the appropriate swap vnode.  Note that
142          * bp->b_vp is not modified.  Strategy code is always supposed to
143          * use the passed vp.
144          *
145          * XXX do a dev_dstrategy() call on sp->sw_device instead of on
146          * sp->sw_vp ?
147          */
148         vn_strategy(sp->sw_vp, nbio);
149         return 0;
150 }
151
152 /*
153  * Create a special vnode op vector for swapdev_vp - we only use
154  * vn_strategy(), everything else returns an error.
155  */
156 static struct vop_ops swapdev_vnode_vops = {
157         .vop_default =          vop_defaultop,
158         .vop_strategy =         swapdev_strategy
159 };
160 static struct vop_ops *swapdev_vnode_vops_p = &swapdev_vnode_vops;
161
162 VNODEOP_SET(swapdev_vnode_vops);
163
164 /*
165  * swapon_args(char *name)
166  *
167  * System call swapon(name) enables swapping on device name,
168  * which must be in the swdevsw.  Return EBUSY
169  * if already swapping on this device.
170  */
171 /* ARGSUSED */
172 int
173 sys_swapon(struct swapon_args *uap)
174 {
175         struct thread *td = curthread;
176         struct vattr attr;
177         struct vnode *vp;
178         struct nlookupdata nd;
179         int error;
180         struct ucred *cred;
181
182         KKASSERT(td->td_proc);
183         cred = td->td_proc->p_ucred;
184
185         error = suser(td);
186         if (error)
187                 return (error);
188
189         vp = NULL;
190         error = nlookup_init(&nd, uap->name, UIO_USERSPACE, NLC_FOLLOW);
191         if (error == 0)
192                 error = nlookup(&nd);
193         if (error == 0)
194                 error = cache_vref(&nd.nl_nch, nd.nl_cred, &vp);
195         nlookup_done(&nd);
196         if (error)
197                 return (error);
198
199         if (vn_isdisk(vp, &error))
200                 error = swaponvp(td, vp, 0);
201         else if (vp->v_type == VREG && vp->v_tag == VT_NFS &&
202             (error = VOP_GETATTR(vp, &attr)) == 0) {
203                 /*
204                  * Allow direct swapping to NFS regular files in the same
205                  * way that nfs_mountroot() sets up diskless swapping.
206                  */
207                 error = swaponvp(td, vp, attr.va_size / DEV_BSIZE);
208         }
209
210         if (error)
211                 vrele(vp);
212
213         return (error);
214 }
215
216 /*
217  * Swfree(index) frees the index'th portion of the swap map.
218  * Each of the nswdev devices provides 1/nswdev'th of the swap
219  * space, which is laid out with blocks of dmmax pages circularly
220  * among the devices.
221  *
222  * The new swap code uses page-sized blocks.  The old swap code used
223  * DEV_BSIZE'd chunks.
224  *
225  * XXX locking when multiple swapon's run in parallel
226  */
227 int
228 swaponvp(struct thread *td, struct vnode *vp, u_long nblks)
229 {
230         u_long aligned_nblks;
231         struct ucred *cred;
232         struct swdevt *sp;
233         swblk_t vsbase;
234         swblk_t dvbase;
235         cdev_t dev;
236         int index;
237         int error;
238         long blk;
239
240         KKASSERT(td->td_proc);
241         cred = td->td_proc->p_ucred;
242
243         if (!swapdev_vp) {
244                 error = getspecialvnode(VT_NON, NULL, &swapdev_vnode_vops_p,
245                                     &swapdev_vp, 0, 0);
246                 if (error)
247                         panic("Cannot get vnode for swapdev");
248                 swapdev_vp->v_type = VNON;      /* Untyped */
249                 vx_unlock(swapdev_vp);
250         }
251
252         for (sp = swdevt, index = 0 ; index < nswdev; index++, sp++) {
253                 if (sp->sw_vp == vp)
254                         return EBUSY;
255                 if (!sp->sw_vp)
256                         goto found;
257
258         }
259         return EINVAL;
260     found:
261         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
262         error = VOP_OPEN(vp, FREAD | FWRITE, cred, NULL);
263         vn_unlock(vp);
264         if (error)
265                 return (error);
266
267         /*
268          * v_rdev is not valid until after the VOP_OPEN() call.  dev_psize()
269          * must be supported if a character device has been specified.
270          */
271         if (vp->v_type == VCHR)
272                 dev = vp->v_rdev;
273         else
274                 dev = NOCDEV;
275
276         if (nblks == 0 && dev != NOCDEV && ((nblks = dev_dpsize(dev)) == -1)) {
277                 VOP_CLOSE(vp, FREAD | FWRITE);
278                 return (ENXIO);
279         }
280         if (nblks == 0) {
281                 VOP_CLOSE(vp, FREAD | FWRITE);
282                 return (ENXIO);
283         }
284
285         /*
286          * If we go beyond this, we get overflows in the radix
287          * tree bitmap code.
288          */
289         if (nblks > 0x40000000 / BLIST_META_RADIX / nswdev) {
290                 kprintf("exceeded maximum of %d blocks per swap unit\n",
291                         0x40000000 / BLIST_META_RADIX / nswdev);
292                 VOP_CLOSE(vp, FREAD | FWRITE);
293                 return (ENXIO);
294         }
295         /*
296          * nblks is in DEV_BSIZE'd chunks, convert to PAGE_SIZE'd chunks.
297          * First chop nblks off to page-align it, then convert.
298          * 
299          * sw->sw_nblks is in page-sized chunks now too.
300          */
301         nblks &= ~(ctodb(1) - 1);
302         nblks = dbtoc(nblks);
303
304         sp->sw_vp = vp;
305         sp->sw_dev = dev2udev(dev);
306         sp->sw_device = dev;
307         sp->sw_flags |= SW_FREED;
308         sp->sw_nblks = nblks;
309
310         /*
311          * nblks, nswap, and dmmax are PAGE_SIZE'd parameters now, not
312          * DEV_BSIZE'd.   aligned_nblks is used to calculate the
313          * size of the swap bitmap, taking into account the stripe size.
314          */
315         aligned_nblks = (nblks + (dmmax - 1)) & ~(u_long)(dmmax - 1);
316
317         if (aligned_nblks * nswdev > nswap)
318                 nswap = aligned_nblks * nswdev;
319
320         if (swapblist == NULL)
321                 swapblist = blist_create(nswap);
322         else
323                 blist_resize(&swapblist, nswap, 0);
324
325         for (dvbase = dmmax; dvbase < nblks; dvbase += dmmax) {
326                 blk = min(nblks - dvbase, dmmax);
327                 vsbase = index * dmmax + dvbase * nswdev;
328                 blist_free(swapblist, vsbase, blk);
329                 vm_swap_size += blk;
330         }
331
332         return (0);
333 }