Remove some more duplicate includes in our tree.
[dragonfly.git] / sys / vm / vm_page.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1991 Regents of the University of California.
3  * All rights reserved.
4  *
5  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
6  * The Mach Operating System project at Carnegie-Mellon University.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
17  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
18  *    without specific prior written permission.
19  *
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
30  * SUCH DAMAGE.
31  *
32  *      from: @(#)vm_page.c     7.4 (Berkeley) 5/7/91
33  * $FreeBSD: src/sys/vm/vm_page.c,v 1.147.2.18 2002/03/10 05:03:19 alc Exp $
34  */
35
36 /*
37  * Copyright (c) 1987, 1990 Carnegie-Mellon University.
38  * All rights reserved.
39  *
40  * Authors: Avadis Tevanian, Jr., Michael Wayne Young
41  *
42  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and
43  * its documentation is hereby granted, provided that both the copyright
44  * notice and this permission notice appear in all copies of the
45  * software, derivative works or modified versions, and any portions
46  * thereof, and that both notices appear in supporting documentation.
47  *
48  * CARNEGIE MELLON ALLOWS FREE USE OF THIS SOFTWARE IN ITS "AS IS"
49  * CONDITION.  CARNEGIE MELLON DISCLAIMS ANY LIABILITY OF ANY KIND
50  * FOR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM THE USE OF THIS SOFTWARE.
51  *
52  * Carnegie Mellon requests users of this software to return to
53  *
54  *  Software Distribution Coordinator  or  Software.Distribution@CS.CMU.EDU
55  *  School of Computer Science
56  *  Carnegie Mellon University
57  *  Pittsburgh PA 15213-3890
58  *
59  * any improvements or extensions that they make and grant Carnegie the
60  * rights to redistribute these changes.
61  */
62 /*
63  * Resident memory management module.  The module manipulates 'VM pages'.
64  * A VM page is the core building block for memory management.
65  */
66
67 #include <sys/param.h>
68 #include <sys/systm.h>
69 #include <sys/malloc.h>
70 #include <sys/proc.h>
71 #include <sys/vmmeter.h>
72 #include <sys/vnode.h>
73 #include <sys/kernel.h>
74 #include <sys/alist.h>
75 #include <sys/sysctl.h>
76 #include <sys/cpu_topology.h>
77
78 #include <vm/vm.h>
79 #include <vm/vm_param.h>
80 #include <sys/lock.h>
81 #include <vm/vm_kern.h>
82 #include <vm/pmap.h>
83 #include <vm/vm_map.h>
84 #include <vm/vm_object.h>
85 #include <vm/vm_page.h>
86 #include <vm/vm_pageout.h>
87 #include <vm/vm_pager.h>
88 #include <vm/vm_extern.h>
89 #include <vm/swap_pager.h>
90
91 #include <machine/inttypes.h>
92 #include <machine/md_var.h>
93 #include <machine/specialreg.h>
94
95 #include <vm/vm_page2.h>
96 #include <sys/spinlock2.h>
97
98 /*
99  * Action hash for user umtx support.
100  */
101 #define VMACTION_HSIZE          256
102 #define VMACTION_HMASK          (VMACTION_HSIZE - 1)
103
104 /*
105  * SET - Minimum required set associative size, must be a power of 2.  We
106  *       want this to match or exceed the set-associativeness of the cpu.
107  *
108  * GRP - A larger set that allows bleed-over into the domains of other
109  *       nearby cpus.  Also must be a power of 2.  Used by the page zeroing
110  *       code to smooth things out a bit.
111  */
112 #define PQ_SET_ASSOC            16
113 #define PQ_SET_ASSOC_MASK       (PQ_SET_ASSOC - 1)
114
115 #define PQ_GRP_ASSOC            (PQ_SET_ASSOC * 2)
116 #define PQ_GRP_ASSOC_MASK       (PQ_GRP_ASSOC - 1)
117
118 static void vm_page_queue_init(void);
119 static void vm_page_free_wakeup(void);
120 static vm_page_t vm_page_select_cache(u_short pg_color);
121 static vm_page_t _vm_page_list_find2(int basequeue, int index);
122 static void _vm_page_deactivate_locked(vm_page_t m, int athead);
123
124 /*
125  * Array of tailq lists
126  */
127 __cachealign struct vpgqueues vm_page_queues[PQ_COUNT];
128
129 LIST_HEAD(vm_page_action_list, vm_page_action);
130
131 struct vm_page_action_hash {
132         struct vm_page_action_list list;
133         struct lock     lk;
134 } __cachealign;
135
136 struct vm_page_action_hash      action_hash[VMACTION_HSIZE];
137 static volatile int vm_pages_waiting;
138
139 static struct alist vm_contig_alist;
140 static struct almeta vm_contig_ameta[ALIST_RECORDS_65536];
141 static struct spinlock vm_contig_spin = SPINLOCK_INITIALIZER(&vm_contig_spin, "vm_contig_spin");
142
143 static u_long vm_dma_reserved = 0;
144 TUNABLE_ULONG("vm.dma_reserved", &vm_dma_reserved);
145 SYSCTL_ULONG(_vm, OID_AUTO, dma_reserved, CTLFLAG_RD, &vm_dma_reserved, 0,
146             "Memory reserved for DMA");
147 SYSCTL_UINT(_vm, OID_AUTO, dma_free_pages, CTLFLAG_RD,
148             &vm_contig_alist.bl_free, 0, "Memory reserved for DMA");
149
150 static int vm_contig_verbose = 0;
151 TUNABLE_INT("vm.contig_verbose", &vm_contig_verbose);
152
153 RB_GENERATE2(vm_page_rb_tree, vm_page, rb_entry, rb_vm_page_compare,
154              vm_pindex_t, pindex);
155
156 static void
157 vm_page_queue_init(void) 
158 {
159         int i;
160
161         for (i = 0; i < PQ_L2_SIZE; i++)
162                 vm_page_queues[PQ_FREE+i].cnt_offset =
163                         offsetof(struct vmstats, v_free_count);
164         for (i = 0; i < PQ_L2_SIZE; i++)
165                 vm_page_queues[PQ_CACHE+i].cnt_offset =
166                         offsetof(struct vmstats, v_cache_count);
167         for (i = 0; i < PQ_L2_SIZE; i++)
168                 vm_page_queues[PQ_INACTIVE+i].cnt_offset =
169                         offsetof(struct vmstats, v_inactive_count);
170         for (i = 0; i < PQ_L2_SIZE; i++)
171                 vm_page_queues[PQ_ACTIVE+i].cnt_offset =
172                         offsetof(struct vmstats, v_active_count);
173         for (i = 0; i < PQ_L2_SIZE; i++)
174                 vm_page_queues[PQ_HOLD+i].cnt_offset =
175                         offsetof(struct vmstats, v_active_count);
176         /* PQ_NONE has no queue */
177
178         for (i = 0; i < PQ_COUNT; i++) {
179                 TAILQ_INIT(&vm_page_queues[i].pl);
180                 spin_init(&vm_page_queues[i].spin, "vm_page_queue_init");
181         }
182
183         /*
184          * NOTE: Action lock might recurse due to callback, so allow
185          *       recursion.
186          */
187         for (i = 0; i < VMACTION_HSIZE; i++) {
188                 LIST_INIT(&action_hash[i].list);
189                 lockinit(&action_hash[i].lk, "actlk", 0, LK_CANRECURSE);
190         }
191 }
192
193 /*
194  * note: place in initialized data section?  Is this necessary?
195  */
196 long first_page = 0;
197 int vm_page_array_size = 0;
198 vm_page_t vm_page_array = NULL;
199 vm_paddr_t vm_low_phys_reserved;
200
201 /*
202  * (low level boot)
203  *
204  * Sets the page size, perhaps based upon the memory size.
205  * Must be called before any use of page-size dependent functions.
206  */
207 void
208 vm_set_page_size(void)
209 {
210         if (vmstats.v_page_size == 0)
211                 vmstats.v_page_size = PAGE_SIZE;
212         if (((vmstats.v_page_size - 1) & vmstats.v_page_size) != 0)
213                 panic("vm_set_page_size: page size not a power of two");
214 }
215
216 /*
217  * (low level boot)
218  *
219  * Add a new page to the freelist for use by the system.  New pages
220  * are added to both the head and tail of the associated free page
221  * queue in a bottom-up fashion, so both zero'd and non-zero'd page
222  * requests pull 'recent' adds (higher physical addresses) first.
223  *
224  * Beware that the page zeroing daemon will also be running soon after
225  * boot, moving pages from the head to the tail of the PQ_FREE queues.
226  *
227  * Must be called in a critical section.
228  */
229 static void
230 vm_add_new_page(vm_paddr_t pa)
231 {
232         struct vpgqueues *vpq;
233         vm_page_t m;
234
235         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
236         m->phys_addr = pa;
237         m->flags = 0;
238         m->pat_mode = PAT_WRITE_BACK;
239         m->pc = (pa >> PAGE_SHIFT);
240
241         /*
242          * Twist for cpu localization in addition to page coloring, so
243          * different cpus selecting by m->queue get different page colors.
244          */
245         m->pc ^= ((pa >> PAGE_SHIFT) / PQ_L2_SIZE);
246         m->pc ^= ((pa >> PAGE_SHIFT) / (PQ_L2_SIZE * PQ_L2_SIZE));
247         m->pc &= PQ_L2_MASK;
248
249         /*
250          * Reserve a certain number of contiguous low memory pages for
251          * contigmalloc() to use.
252          */
253         if (pa < vm_low_phys_reserved) {
254                 atomic_add_int(&vmstats.v_page_count, 1);
255                 atomic_add_int(&vmstats.v_dma_pages, 1);
256                 m->queue = PQ_NONE;
257                 m->wire_count = 1;
258                 atomic_add_int(&vmstats.v_wire_count, 1);
259                 alist_free(&vm_contig_alist, pa >> PAGE_SHIFT, 1);
260                 return;
261         }
262
263         /*
264          * General page
265          */
266         m->queue = m->pc + PQ_FREE;
267         KKASSERT(m->dirty == 0);
268
269         atomic_add_int(&vmstats.v_page_count, 1);
270         atomic_add_int(&vmstats.v_free_count, 1);
271         vpq = &vm_page_queues[m->queue];
272         TAILQ_INSERT_HEAD(&vpq->pl, m, pageq);
273         ++vpq->lcnt;
274 }
275
276 /*
277  * (low level boot)
278  *
279  * Initializes the resident memory module.
280  *
281  * Preallocates memory for critical VM structures and arrays prior to
282  * kernel_map becoming available.
283  *
284  * Memory is allocated from (virtual2_start, virtual2_end) if available,
285  * otherwise memory is allocated from (virtual_start, virtual_end).
286  *
287  * On x86-64 (virtual_start, virtual_end) is only 2GB and may not be
288  * large enough to hold vm_page_array & other structures for machines with
289  * large amounts of ram, so we want to use virtual2* when available.
290  */
291 void
292 vm_page_startup(void)
293 {
294         vm_offset_t vaddr = virtual2_start ? virtual2_start : virtual_start;
295         vm_offset_t mapped;
296         vm_size_t npages;
297         vm_paddr_t page_range;
298         vm_paddr_t new_end;
299         int i;
300         vm_paddr_t pa;
301         vm_paddr_t last_pa;
302         vm_paddr_t end;
303         vm_paddr_t biggestone, biggestsize;
304         vm_paddr_t total;
305         vm_page_t m;
306
307         total = 0;
308         biggestsize = 0;
309         biggestone = 0;
310         vaddr = round_page(vaddr);
311
312         /*
313          * Make sure ranges are page-aligned.
314          */
315         for (i = 0; phys_avail[i].phys_end; ++i) {
316                 phys_avail[i].phys_beg = round_page64(phys_avail[i].phys_beg);
317                 phys_avail[i].phys_end = trunc_page64(phys_avail[i].phys_end);
318                 if (phys_avail[i].phys_end < phys_avail[i].phys_beg)
319                         phys_avail[i].phys_end = phys_avail[i].phys_beg;
320         }
321
322         /*
323          * Locate largest block
324          */
325         for (i = 0; phys_avail[i].phys_end; ++i) {
326                 vm_paddr_t size = phys_avail[i].phys_end -
327                                   phys_avail[i].phys_beg;
328
329                 if (size > biggestsize) {
330                         biggestone = i;
331                         biggestsize = size;
332                 }
333                 total += size;
334         }
335         --i;    /* adjust to last entry for use down below */
336
337         end = phys_avail[biggestone].phys_end;
338         end = trunc_page(end);
339
340         /*
341          * Initialize the queue headers for the free queue, the active queue
342          * and the inactive queue.
343          */
344         vm_page_queue_init();
345
346 #if !defined(_KERNEL_VIRTUAL)
347         /*
348          * VKERNELs don't support minidumps and as such don't need
349          * vm_page_dump
350          *
351          * Allocate a bitmap to indicate that a random physical page
352          * needs to be included in a minidump.
353          *
354          * The amd64 port needs this to indicate which direct map pages
355          * need to be dumped, via calls to dump_add_page()/dump_drop_page().
356          *
357          * However, i386 still needs this workspace internally within the
358          * minidump code.  In theory, they are not needed on i386, but are
359          * included should the sf_buf code decide to use them.
360          */
361         page_range = phys_avail[i].phys_end / PAGE_SIZE;
362         vm_page_dump_size = round_page(roundup2(page_range, NBBY) / NBBY);
363         end -= vm_page_dump_size;
364         vm_page_dump = (void *)pmap_map(&vaddr, end, end + vm_page_dump_size,
365                                         VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
366         bzero((void *)vm_page_dump, vm_page_dump_size);
367 #endif
368         /*
369          * Compute the number of pages of memory that will be available for
370          * use (taking into account the overhead of a page structure per
371          * page).
372          */
373         first_page = phys_avail[0].phys_beg / PAGE_SIZE;
374         page_range = phys_avail[i].phys_end / PAGE_SIZE - first_page;
375         npages = (total - (page_range * sizeof(struct vm_page))) / PAGE_SIZE;
376
377 #ifndef _KERNEL_VIRTUAL
378         /*
379          * (only applies to real kernels)
380          *
381          * Reserve a large amount of low memory for potential 32-bit DMA
382          * space allocations.  Once device initialization is complete we
383          * release most of it, but keep (vm_dma_reserved) memory reserved
384          * for later use.  Typically for X / graphics.  Through trial and
385          * error we find that GPUs usually requires ~60-100MB or so.
386          *
387          * By default, 128M is left in reserve on machines with 2G+ of ram.
388          */
389         vm_low_phys_reserved = (vm_paddr_t)65536 << PAGE_SHIFT;
390         if (vm_low_phys_reserved > total / 4)
391                 vm_low_phys_reserved = total / 4;
392         if (vm_dma_reserved == 0) {
393                 vm_dma_reserved = 128 * 1024 * 1024;    /* 128MB */
394                 if (vm_dma_reserved > total / 16)
395                         vm_dma_reserved = total / 16;
396         }
397 #endif
398         alist_init(&vm_contig_alist, 65536, vm_contig_ameta,
399                    ALIST_RECORDS_65536);
400
401         /*
402          * Initialize the mem entry structures now, and put them in the free
403          * queue.
404          */
405         new_end = trunc_page(end - page_range * sizeof(struct vm_page));
406         mapped = pmap_map(&vaddr, new_end, end, VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
407         vm_page_array = (vm_page_t)mapped;
408
409 #if defined(__x86_64__) && !defined(_KERNEL_VIRTUAL)
410         /*
411          * since pmap_map on amd64 returns stuff out of a direct-map region,
412          * we have to manually add these pages to the minidump tracking so
413          * that they can be dumped, including the vm_page_array.
414          */
415         for (pa = new_end;
416              pa < phys_avail[biggestone].phys_end;
417              pa += PAGE_SIZE) {
418                 dump_add_page(pa);
419         }
420 #endif
421
422         /*
423          * Clear all of the page structures, run basic initialization so
424          * PHYS_TO_VM_PAGE() operates properly even on pages not in the
425          * map.
426          */
427         bzero((caddr_t) vm_page_array, page_range * sizeof(struct vm_page));
428         vm_page_array_size = page_range;
429
430         m = &vm_page_array[0];
431         pa = ptoa(first_page);
432         for (i = 0; i < page_range; ++i) {
433                 spin_init(&m->spin, "vm_page");
434                 m->phys_addr = pa;
435                 pa += PAGE_SIZE;
436                 ++m;
437         }
438
439         /*
440          * Construct the free queue(s) in ascending order (by physical
441          * address) so that the first 16MB of physical memory is allocated
442          * last rather than first.  On large-memory machines, this avoids
443          * the exhaustion of low physical memory before isa_dmainit has run.
444          */
445         vmstats.v_page_count = 0;
446         vmstats.v_free_count = 0;
447         for (i = 0; phys_avail[i].phys_end && npages > 0; ++i) {
448                 pa = phys_avail[i].phys_beg;
449                 if (i == biggestone)
450                         last_pa = new_end;
451                 else
452                         last_pa = phys_avail[i].phys_end;
453                 while (pa < last_pa && npages-- > 0) {
454                         vm_add_new_page(pa);
455                         pa += PAGE_SIZE;
456                 }
457         }
458         if (virtual2_start)
459                 virtual2_start = vaddr;
460         else
461                 virtual_start = vaddr;
462         mycpu->gd_vmstats = vmstats;
463 }
464
465 /*
466  * Reorganize VM pages based on numa data.  May be called as many times as
467  * necessary.  Will reorganize the vm_page_t page color and related queue(s)
468  * to allow vm_page_alloc() to choose pages based on socket affinity.
469  *
470  * NOTE: This function is only called while we are still in UP mode, so
471  *       we only need a critical section to protect the queues (which
472  *       saves a lot of time, there are likely a ton of pages).
473  */
474 void
475 vm_numa_organize(vm_paddr_t ran_beg, vm_paddr_t bytes, int physid)
476 {
477         vm_paddr_t scan_beg;
478         vm_paddr_t scan_end;
479         vm_paddr_t ran_end;
480         struct vpgqueues *vpq;
481         vm_page_t m;
482         vm_page_t mend;
483         int i;
484         int socket_mod;
485         int socket_value;
486
487         /*
488          * Check if no physical information, or there was only one socket
489          * (so don't waste time doing nothing!).
490          */
491         if (cpu_topology_phys_ids <= 1 ||
492             cpu_topology_core_ids == 0) {
493                 return;
494         }
495
496         /*
497          * Setup for our iteration.  Note that ACPI may iterate CPU
498          * sockets starting at 0 or 1 or some other number.  The
499          * cpu_topology code mod's it against the socket count.
500          */
501         ran_end = ran_beg + bytes;
502         physid %= cpu_topology_phys_ids;
503
504         socket_mod = PQ_L2_SIZE / cpu_topology_phys_ids;
505         socket_value = physid * socket_mod;
506         mend = &vm_page_array[vm_page_array_size];
507
508         crit_enter();
509
510         /*
511          * Adjust vm_page->pc and requeue all affected pages.  The
512          * allocator will then be able to localize memory allocations
513          * to some degree.
514          */
515         for (i = 0; phys_avail[i].phys_end; ++i) {
516                 scan_beg = phys_avail[i].phys_beg;
517                 scan_end = phys_avail[i].phys_end;
518                 if (scan_end <= ran_beg)
519                         continue;
520                 if (scan_beg >= ran_end)
521                         continue;
522                 if (scan_beg < ran_beg)
523                         scan_beg = ran_beg;
524                 if (scan_end > ran_end)
525                         scan_end = ran_end;
526                 if (atop(scan_end) > first_page + vm_page_array_size)
527                         scan_end = ptoa(first_page + vm_page_array_size);
528
529                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(scan_beg);
530                 while (scan_beg < scan_end) {
531                         KKASSERT(m < mend);
532                         if (m->queue != PQ_NONE) {
533                                 vpq = &vm_page_queues[m->queue];
534                                 TAILQ_REMOVE(&vpq->pl, m, pageq);
535                                 --vpq->lcnt;
536                                 /* queue doesn't change, no need to adj cnt */
537                                 m->queue -= m->pc;
538                                 m->pc %= socket_mod;
539                                 m->pc += socket_value;
540                                 m->pc &= PQ_L2_MASK;
541                                 m->queue += m->pc;
542                                 vpq = &vm_page_queues[m->queue];
543                                 TAILQ_INSERT_HEAD(&vpq->pl, m, pageq);
544                                 ++vpq->lcnt;
545                                 /* queue doesn't change, no need to adj cnt */
546                         } else {
547                                 m->pc %= socket_mod;
548                                 m->pc += socket_value;
549                                 m->pc &= PQ_L2_MASK;
550                         }
551                         scan_beg += PAGE_SIZE;
552                         ++m;
553                 }
554         }
555         crit_exit();
556 }
557
558 /*
559  * We tended to reserve a ton of memory for contigmalloc().  Now that most
560  * drivers have initialized we want to return most the remaining free
561  * reserve back to the VM page queues so they can be used for normal
562  * allocations.
563  *
564  * We leave vm_dma_reserved bytes worth of free pages in the reserve pool.
565  */
566 static void
567 vm_page_startup_finish(void *dummy __unused)
568 {
569         alist_blk_t blk;
570         alist_blk_t rblk;
571         alist_blk_t count;
572         alist_blk_t xcount;
573         alist_blk_t bfree;
574         vm_page_t m;
575
576         spin_lock(&vm_contig_spin);
577         for (;;) {
578                 bfree = alist_free_info(&vm_contig_alist, &blk, &count);
579                 if (bfree <= vm_dma_reserved / PAGE_SIZE)
580                         break;
581                 if (count == 0)
582                         break;
583
584                 /*
585                  * Figure out how much of the initial reserve we have to
586                  * free in order to reach our target.
587                  */
588                 bfree -= vm_dma_reserved / PAGE_SIZE;
589                 if (count > bfree) {
590                         blk += count - bfree;
591                         count = bfree;
592                 }
593
594                 /*
595                  * Calculate the nearest power of 2 <= count.
596                  */
597                 for (xcount = 1; xcount <= count; xcount <<= 1)
598                         ;
599                 xcount >>= 1;
600                 blk += count - xcount;
601                 count = xcount;
602
603                 /*
604                  * Allocate the pages from the alist, then free them to
605                  * the normal VM page queues.
606                  *
607                  * Pages allocated from the alist are wired.  We have to
608                  * busy, unwire, and free them.  We must also adjust
609                  * vm_low_phys_reserved before freeing any pages to prevent
610                  * confusion.
611                  */
612                 rblk = alist_alloc(&vm_contig_alist, blk, count);
613                 if (rblk != blk) {
614                         kprintf("vm_page_startup_finish: Unable to return "
615                                 "dma space @0x%08x/%d -> 0x%08x\n",
616                                 blk, count, rblk);
617                         break;
618                 }
619                 atomic_add_int(&vmstats.v_dma_pages, -count);
620                 spin_unlock(&vm_contig_spin);
621
622                 m = PHYS_TO_VM_PAGE((vm_paddr_t)blk << PAGE_SHIFT);
623                 vm_low_phys_reserved = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
624                 while (count) {
625                         vm_page_busy_wait(m, FALSE, "cpgfr");
626                         vm_page_unwire(m, 0);
627                         vm_page_free(m);
628                         --count;
629                         ++m;
630                 }
631                 spin_lock(&vm_contig_spin);
632         }
633         spin_unlock(&vm_contig_spin);
634
635         /*
636          * Print out how much DMA space drivers have already allocated and
637          * how much is left over.
638          */
639         kprintf("DMA space used: %jdk, remaining available: %jdk\n",
640                 (intmax_t)(vmstats.v_dma_pages - vm_contig_alist.bl_free) *
641                 (PAGE_SIZE / 1024),
642                 (intmax_t)vm_contig_alist.bl_free * (PAGE_SIZE / 1024));
643 }
644 SYSINIT(vm_pgend, SI_SUB_PROC0_POST, SI_ORDER_ANY,
645         vm_page_startup_finish, NULL);
646
647
648 /*
649  * Scan comparison function for Red-Black tree scans.  An inclusive
650  * (start,end) is expected.  Other fields are not used.
651  */
652 int
653 rb_vm_page_scancmp(struct vm_page *p, void *data)
654 {
655         struct rb_vm_page_scan_info *info = data;
656
657         if (p->pindex < info->start_pindex)
658                 return(-1);
659         if (p->pindex > info->end_pindex)
660                 return(1);
661         return(0);
662 }
663
664 int
665 rb_vm_page_compare(struct vm_page *p1, struct vm_page *p2)
666 {
667         if (p1->pindex < p2->pindex)
668                 return(-1);
669         if (p1->pindex > p2->pindex)
670                 return(1);
671         return(0);
672 }
673
674 void
675 vm_page_init(vm_page_t m)
676 {
677         /* do nothing for now.  Called from pmap_page_init() */
678 }
679
680 /*
681  * Each page queue has its own spin lock, which is fairly optimal for
682  * allocating and freeing pages at least.
683  *
684  * The caller must hold the vm_page_spin_lock() before locking a vm_page's
685  * queue spinlock via this function.  Also note that m->queue cannot change
686  * unless both the page and queue are locked.
687  */
688 static __inline
689 void
690 _vm_page_queue_spin_lock(vm_page_t m)
691 {
692         u_short queue;
693
694         queue = m->queue;
695         if (queue != PQ_NONE) {
696                 spin_lock(&vm_page_queues[queue].spin);
697                 KKASSERT(queue == m->queue);
698         }
699 }
700
701 static __inline
702 void
703 _vm_page_queue_spin_unlock(vm_page_t m)
704 {
705         u_short queue;
706
707         queue = m->queue;
708         cpu_ccfence();
709         if (queue != PQ_NONE)
710                 spin_unlock(&vm_page_queues[queue].spin);
711 }
712
713 static __inline
714 void
715 _vm_page_queues_spin_lock(u_short queue)
716 {
717         cpu_ccfence();
718         if (queue != PQ_NONE)
719                 spin_lock(&vm_page_queues[queue].spin);
720 }
721
722
723 static __inline
724 void
725 _vm_page_queues_spin_unlock(u_short queue)
726 {
727         cpu_ccfence();
728         if (queue != PQ_NONE)
729                 spin_unlock(&vm_page_queues[queue].spin);
730 }
731
732 void
733 vm_page_queue_spin_lock(vm_page_t m)
734 {
735         _vm_page_queue_spin_lock(m);
736 }
737
738 void
739 vm_page_queues_spin_lock(u_short queue)
740 {
741         _vm_page_queues_spin_lock(queue);
742 }
743
744 void
745 vm_page_queue_spin_unlock(vm_page_t m)
746 {
747         _vm_page_queue_spin_unlock(m);
748 }
749
750 void
751 vm_page_queues_spin_unlock(u_short queue)
752 {
753         _vm_page_queues_spin_unlock(queue);
754 }
755
756 /*
757  * This locks the specified vm_page and its queue in the proper order
758  * (page first, then queue).  The queue may change so the caller must
759  * recheck on return.
760  */
761 static __inline
762 void
763 _vm_page_and_queue_spin_lock(vm_page_t m)
764 {
765         vm_page_spin_lock(m);
766         _vm_page_queue_spin_lock(m);
767 }
768
769 static __inline
770 void
771 _vm_page_and_queue_spin_unlock(vm_page_t m)
772 {
773         _vm_page_queues_spin_unlock(m->queue);
774         vm_page_spin_unlock(m);
775 }
776
777 void
778 vm_page_and_queue_spin_unlock(vm_page_t m)
779 {
780         _vm_page_and_queue_spin_unlock(m);
781 }
782
783 void
784 vm_page_and_queue_spin_lock(vm_page_t m)
785 {
786         _vm_page_and_queue_spin_lock(m);
787 }
788
789 /*
790  * Helper function removes vm_page from its current queue.
791  * Returns the base queue the page used to be on.
792  *
793  * The vm_page and the queue must be spinlocked.
794  * This function will unlock the queue but leave the page spinlocked.
795  */
796 static __inline u_short
797 _vm_page_rem_queue_spinlocked(vm_page_t m)
798 {
799         struct vpgqueues *pq;
800         u_short queue;
801         u_short oqueue;
802         int *cnt;
803
804         queue = m->queue;
805         if (queue != PQ_NONE) {
806                 pq = &vm_page_queues[queue];
807                 TAILQ_REMOVE(&pq->pl, m, pageq);
808
809                 /*
810                  * Adjust our pcpu stats.  In order for the nominal low-memory
811                  * algorithms to work properly we don't let any pcpu stat get
812                  * too negative before we force it to be rolled-up into the
813                  * global stats.  Otherwise our pageout and vm_wait tests
814                  * will fail badly.
815                  *
816                  * The idea here is to reduce unnecessary SMP cache
817                  * mastership changes in the global vmstats, which can be
818                  * particularly bad in multi-socket systems.
819                  */
820                 cnt = (int *)((char *)&mycpu->gd_vmstats_adj + pq->cnt_offset);
821                 atomic_add_int(cnt, -1);
822                 if (*cnt < -VMMETER_SLOP_COUNT) {
823                         u_int copy = atomic_swap_int(cnt, 0);
824                         cnt = (int *)((char *)&vmstats + pq->cnt_offset);
825                         atomic_add_int(cnt, copy);
826                         cnt = (int *)((char *)&mycpu->gd_vmstats +
827                                       pq->cnt_offset);
828                         atomic_add_int(cnt, copy);
829                 }
830                 pq->lcnt--;
831                 m->queue = PQ_NONE;
832                 oqueue = queue;
833                 queue -= m->pc;
834                 vm_page_queues_spin_unlock(oqueue);     /* intended */
835         }
836         return queue;
837 }
838
839 /*
840  * Helper function places the vm_page on the specified queue.  Generally
841  * speaking only PQ_FREE pages are placed at the head, to allow them to
842  * be allocated sooner rather than later on the assumption that they
843  * are cache-hot.
844  *
845  * The vm_page must be spinlocked.
846  * This function will return with both the page and the queue locked.
847  */
848 static __inline void
849 _vm_page_add_queue_spinlocked(vm_page_t m, u_short queue, int athead)
850 {
851         struct vpgqueues *pq;
852         u_int *cnt;
853
854         KKASSERT(m->queue == PQ_NONE);
855
856         if (queue != PQ_NONE) {
857                 vm_page_queues_spin_lock(queue);
858                 pq = &vm_page_queues[queue];
859                 ++pq->lcnt;
860
861                 /*
862                  * Adjust our pcpu stats.  If a system entity really needs
863                  * to incorporate the count it will call vmstats_rollup()
864                  * to roll it all up into the global vmstats strufture.
865                  */
866                 cnt = (int *)((char *)&mycpu->gd_vmstats_adj + pq->cnt_offset);
867                 atomic_add_int(cnt, 1);
868
869                 /*
870                  * PQ_FREE is always handled LIFO style to try to provide
871                  * cache-hot pages to programs.
872                  */
873                 m->queue = queue;
874                 if (queue - m->pc == PQ_FREE) {
875                         TAILQ_INSERT_HEAD(&pq->pl, m, pageq);
876                 } else if (athead) {
877                         TAILQ_INSERT_HEAD(&pq->pl, m, pageq);
878                 } else {
879                         TAILQ_INSERT_TAIL(&pq->pl, m, pageq);
880                 }
881                 /* leave the queue spinlocked */
882         }
883 }
884
885 /*
886  * Wait until page is no longer PG_BUSY or (if also_m_busy is TRUE)
887  * m->busy is zero.  Returns TRUE if it had to sleep, FALSE if we
888  * did not.  Only one sleep call will be made before returning.
889  *
890  * This function does NOT busy the page and on return the page is not
891  * guaranteed to be available.
892  */
893 void
894 vm_page_sleep_busy(vm_page_t m, int also_m_busy, const char *msg)
895 {
896         u_int32_t flags;
897
898         for (;;) {
899                 flags = m->flags;
900                 cpu_ccfence();
901
902                 if ((flags & PG_BUSY) == 0 &&
903                     (also_m_busy == 0 || (flags & PG_SBUSY) == 0)) {
904                         break;
905                 }
906                 tsleep_interlock(m, 0);
907                 if (atomic_cmpset_int(&m->flags, flags,
908                                       flags | PG_WANTED | PG_REFERENCED)) {
909                         tsleep(m, PINTERLOCKED, msg, 0);
910                         break;
911                 }
912         }
913 }
914
915 /*
916  * This calculates and returns a page color given an optional VM object and
917  * either a pindex or an iterator.  We attempt to return a cpu-localized
918  * pg_color that is still roughly 16-way set-associative.  The CPU topology
919  * is used if it was probed.
920  *
921  * The caller may use the returned value to index into e.g. PQ_FREE when
922  * allocating a page in order to nominally obtain pages that are hopefully
923  * already localized to the requesting cpu.  This function is not able to
924  * provide any sort of guarantee of this, but does its best to improve
925  * hardware cache management performance.
926  *
927  * WARNING! The caller must mask the returned value with PQ_L2_MASK.
928  */
929 u_short
930 vm_get_pg_color(int cpuid, vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
931 {
932         u_short pg_color;
933         int phys_id;
934         int core_id;
935         int object_pg_color;
936
937         phys_id = get_cpu_phys_id(cpuid);
938         core_id = get_cpu_core_id(cpuid);
939         object_pg_color = object ? object->pg_color : 0;
940
941         if (cpu_topology_phys_ids && cpu_topology_core_ids) {
942                 int grpsize;
943
944                 /*
945                  * Break us down by socket and cpu
946                  */
947                 pg_color = phys_id * PQ_L2_SIZE / cpu_topology_phys_ids;
948                 pg_color += core_id * PQ_L2_SIZE /
949                             (cpu_topology_core_ids * cpu_topology_phys_ids);
950
951                 /*
952                  * Calculate remaining component for object/queue color
953                  */
954                 grpsize = PQ_L2_SIZE / (cpu_topology_core_ids *
955                                         cpu_topology_phys_ids);
956                 if (grpsize >= 8) {
957                         pg_color += (pindex + object_pg_color) % grpsize;
958                 } else {
959                         if (grpsize <= 2) {
960                                 grpsize = 8;
961                         } else {
962                                 /* 3->9, 4->8, 5->10, 6->12, 7->14 */
963                                 grpsize += grpsize;
964                                 if (grpsize < 8)
965                                         grpsize += grpsize;
966                         }
967                         pg_color += (pindex + object_pg_color) % grpsize;
968                 }
969         } else {
970                 /*
971                  * Unknown topology, distribute things evenly.
972                  */
973                 pg_color = cpuid * PQ_L2_SIZE / ncpus;
974                 pg_color += pindex + object_pg_color;
975         }
976         return (pg_color & PQ_L2_MASK);
977 }
978
979 /*
980  * Wait until PG_BUSY can be set, then set it.  If also_m_busy is TRUE we
981  * also wait for m->busy to become 0 before setting PG_BUSY.
982  */
983 void
984 VM_PAGE_DEBUG_EXT(vm_page_busy_wait)(vm_page_t m,
985                                      int also_m_busy, const char *msg
986                                      VM_PAGE_DEBUG_ARGS)
987 {
988         u_int32_t flags;
989
990         for (;;) {
991                 flags = m->flags;
992                 cpu_ccfence();
993                 if (flags & PG_BUSY) {
994                         tsleep_interlock(m, 0);
995                         if (atomic_cmpset_int(&m->flags, flags,
996                                           flags | PG_WANTED | PG_REFERENCED)) {
997                                 tsleep(m, PINTERLOCKED, msg, 0);
998                         }
999                 } else if (also_m_busy && (flags & PG_SBUSY)) {
1000                         tsleep_interlock(m, 0);
1001                         if (atomic_cmpset_int(&m->flags, flags,
1002                                           flags | PG_WANTED | PG_REFERENCED)) {
1003                                 tsleep(m, PINTERLOCKED, msg, 0);
1004                         }
1005                 } else {
1006                         if (atomic_cmpset_int(&m->flags, flags,
1007                                               flags | PG_BUSY)) {
1008 #ifdef VM_PAGE_DEBUG
1009                                 m->busy_func = func;
1010                                 m->busy_line = lineno;
1011 #endif
1012                                 break;
1013                         }
1014                 }
1015         }
1016 }
1017
1018 /*
1019  * Attempt to set PG_BUSY.  If also_m_busy is TRUE we only succeed if m->busy
1020  * is also 0.
1021  *
1022  * Returns non-zero on failure.
1023  */
1024 int
1025 VM_PAGE_DEBUG_EXT(vm_page_busy_try)(vm_page_t m, int also_m_busy
1026                                     VM_PAGE_DEBUG_ARGS)
1027 {
1028         u_int32_t flags;
1029
1030         for (;;) {
1031                 flags = m->flags;
1032                 cpu_ccfence();
1033                 if (flags & PG_BUSY)
1034                         return TRUE;
1035                 if (also_m_busy && (flags & PG_SBUSY))
1036                         return TRUE;
1037                 if (atomic_cmpset_int(&m->flags, flags, flags | PG_BUSY)) {
1038 #ifdef VM_PAGE_DEBUG
1039                                 m->busy_func = func;
1040                                 m->busy_line = lineno;
1041 #endif
1042                         return FALSE;
1043                 }
1044         }
1045 }
1046
1047 /*
1048  * Clear the PG_BUSY flag and return non-zero to indicate to the caller
1049  * that a wakeup() should be performed.
1050  *
1051  * The vm_page must be spinlocked and will remain spinlocked on return.
1052  * The related queue must NOT be spinlocked (which could deadlock us).
1053  *
1054  * (inline version)
1055  */
1056 static __inline
1057 int
1058 _vm_page_wakeup(vm_page_t m)
1059 {
1060         u_int32_t flags;
1061
1062         for (;;) {
1063                 flags = m->flags;
1064                 cpu_ccfence();
1065                 if (atomic_cmpset_int(&m->flags, flags,
1066                                       flags & ~(PG_BUSY | PG_WANTED))) {
1067                         break;
1068                 }
1069         }
1070         return(flags & PG_WANTED);
1071 }
1072
1073 /*
1074  * Clear the PG_BUSY flag and wakeup anyone waiting for the page.  This
1075  * is typically the last call you make on a page before moving onto
1076  * other things.
1077  */
1078 void
1079 vm_page_wakeup(vm_page_t m)
1080 {
1081         KASSERT(m->flags & PG_BUSY, ("vm_page_wakeup: page not busy!!!"));
1082         vm_page_spin_lock(m);
1083         if (_vm_page_wakeup(m)) {
1084                 vm_page_spin_unlock(m);
1085                 wakeup(m);
1086         } else {
1087                 vm_page_spin_unlock(m);
1088         }
1089 }
1090
1091 /*
1092  * Holding a page keeps it from being reused.  Other parts of the system
1093  * can still disassociate the page from its current object and free it, or
1094  * perform read or write I/O on it and/or otherwise manipulate the page,
1095  * but if the page is held the VM system will leave the page and its data
1096  * intact and not reuse the page for other purposes until the last hold
1097  * reference is released.  (see vm_page_wire() if you want to prevent the
1098  * page from being disassociated from its object too).
1099  *
1100  * The caller must still validate the contents of the page and, if necessary,
1101  * wait for any pending I/O (e.g. vm_page_sleep_busy() loop) to complete
1102  * before manipulating the page.
1103  *
1104  * XXX get vm_page_spin_lock() here and move FREE->HOLD if necessary
1105  */
1106 void
1107 vm_page_hold(vm_page_t m)
1108 {
1109         vm_page_spin_lock(m);
1110         atomic_add_int(&m->hold_count, 1);
1111         if (m->queue - m->pc == PQ_FREE) {
1112                 _vm_page_queue_spin_lock(m);
1113                 _vm_page_rem_queue_spinlocked(m);
1114                 _vm_page_add_queue_spinlocked(m, PQ_HOLD + m->pc, 0);
1115                 _vm_page_queue_spin_unlock(m);
1116         }
1117         vm_page_spin_unlock(m);
1118 }
1119
1120 /*
1121  * The opposite of vm_page_hold().  If the page is on the HOLD queue
1122  * it was freed while held and must be moved back to the FREE queue.
1123  */
1124 void
1125 vm_page_unhold(vm_page_t m)
1126 {
1127         KASSERT(m->hold_count > 0 && m->queue - m->pc != PQ_FREE,
1128                 ("vm_page_unhold: pg %p illegal hold_count (%d) or on FREE queue (%d)",
1129                  m, m->hold_count, m->queue - m->pc));
1130         vm_page_spin_lock(m);
1131         atomic_add_int(&m->hold_count, -1);
1132         if (m->hold_count == 0 && m->queue - m->pc == PQ_HOLD) {
1133                 _vm_page_queue_spin_lock(m);
1134                 _vm_page_rem_queue_spinlocked(m);
1135                 _vm_page_add_queue_spinlocked(m, PQ_FREE + m->pc, 1);
1136                 _vm_page_queue_spin_unlock(m);
1137         }
1138         vm_page_spin_unlock(m);
1139 }
1140
1141 /*
1142  *      vm_page_getfake:
1143  *
1144  *      Create a fictitious page with the specified physical address and
1145  *      memory attribute.  The memory attribute is the only the machine-
1146  *      dependent aspect of a fictitious page that must be initialized.
1147  */
1148
1149 void
1150 vm_page_initfake(vm_page_t m, vm_paddr_t paddr, vm_memattr_t memattr)
1151 {
1152
1153         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0) {
1154                 /*
1155                  * The page's memattr might have changed since the
1156                  * previous initialization.  Update the pmap to the
1157                  * new memattr.
1158                  */
1159                 goto memattr;
1160         }
1161         m->phys_addr = paddr;
1162         m->queue = PQ_NONE;
1163         /* Fictitious pages don't use "segind". */
1164         /* Fictitious pages don't use "order" or "pool". */
1165         m->flags = PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED | PG_BUSY;
1166         m->wire_count = 1;
1167         spin_init(&m->spin, "fake_page");
1168         pmap_page_init(m);
1169 memattr:
1170         pmap_page_set_memattr(m, memattr);
1171 }
1172
1173 /*
1174  * Inserts the given vm_page into the object and object list.
1175  *
1176  * The pagetables are not updated but will presumably fault the page
1177  * in if necessary, or if a kernel page the caller will at some point
1178  * enter the page into the kernel's pmap.  We are not allowed to block
1179  * here so we *can't* do this anyway.
1180  *
1181  * This routine may not block.
1182  * This routine must be called with the vm_object held.
1183  * This routine must be called with a critical section held.
1184  *
1185  * This routine returns TRUE if the page was inserted into the object
1186  * successfully, and FALSE if the page already exists in the object.
1187  */
1188 int
1189 vm_page_insert(vm_page_t m, vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1190 {
1191         ASSERT_LWKT_TOKEN_HELD_EXCL(vm_object_token(object));
1192         if (m->object != NULL)
1193                 panic("vm_page_insert: already inserted");
1194
1195         atomic_add_int(&object->generation, 1);
1196
1197         /*
1198          * Record the object/offset pair in this page and add the
1199          * pv_list_count of the page to the object.
1200          *
1201          * The vm_page spin lock is required for interactions with the pmap.
1202          */
1203         vm_page_spin_lock(m);
1204         m->object = object;
1205         m->pindex = pindex;
1206         if (vm_page_rb_tree_RB_INSERT(&object->rb_memq, m)) {
1207                 m->object = NULL;
1208                 m->pindex = 0;
1209                 vm_page_spin_unlock(m);
1210                 return FALSE;
1211         }
1212         ++object->resident_page_count;
1213         ++mycpu->gd_vmtotal.t_rm;
1214         vm_page_spin_unlock(m);
1215
1216         /*
1217          * Since we are inserting a new and possibly dirty page,
1218          * update the object's OBJ_WRITEABLE and OBJ_MIGHTBEDIRTY flags.
1219          */
1220         if ((m->valid & m->dirty) ||
1221             (m->flags & (PG_WRITEABLE | PG_NEED_COMMIT)))
1222                 vm_object_set_writeable_dirty(object);
1223
1224         /*
1225          * Checks for a swap assignment and sets PG_SWAPPED if appropriate.
1226          */
1227         swap_pager_page_inserted(m);
1228         return TRUE;
1229 }
1230
1231 /*
1232  * Removes the given vm_page_t from the (object,index) table
1233  *
1234  * The underlying pmap entry (if any) is NOT removed here.
1235  * This routine may not block.
1236  *
1237  * The page must be BUSY and will remain BUSY on return.
1238  * No other requirements.
1239  *
1240  * NOTE: FreeBSD side effect was to unbusy the page on return.  We leave
1241  *       it busy.
1242  */
1243 void
1244 vm_page_remove(vm_page_t m)
1245 {
1246         vm_object_t object;
1247
1248         if (m->object == NULL) {
1249                 return;
1250         }
1251
1252         if ((m->flags & PG_BUSY) == 0)
1253                 panic("vm_page_remove: page not busy");
1254
1255         object = m->object;
1256
1257         vm_object_hold(object);
1258
1259         /*
1260          * Remove the page from the object and update the object.
1261          *
1262          * The vm_page spin lock is required for interactions with the pmap.
1263          */
1264         vm_page_spin_lock(m);
1265         vm_page_rb_tree_RB_REMOVE(&object->rb_memq, m);
1266         --object->resident_page_count;
1267         --mycpu->gd_vmtotal.t_rm;
1268         m->object = NULL;
1269         atomic_add_int(&object->generation, 1);
1270         vm_page_spin_unlock(m);
1271
1272         vm_object_drop(object);
1273 }
1274
1275 /*
1276  * Locate and return the page at (object, pindex), or NULL if the
1277  * page could not be found.
1278  *
1279  * The caller must hold the vm_object token.
1280  */
1281 vm_page_t
1282 vm_page_lookup(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1283 {
1284         vm_page_t m;
1285
1286         /*
1287          * Search the hash table for this object/offset pair
1288          */
1289         ASSERT_LWKT_TOKEN_HELD(vm_object_token(object));
1290         m = vm_page_rb_tree_RB_LOOKUP(&object->rb_memq, pindex);
1291         KKASSERT(m == NULL || (m->object == object && m->pindex == pindex));
1292         return(m);
1293 }
1294
1295 vm_page_t
1296 VM_PAGE_DEBUG_EXT(vm_page_lookup_busy_wait)(struct vm_object *object,
1297                                             vm_pindex_t pindex,
1298                                             int also_m_busy, const char *msg
1299                                             VM_PAGE_DEBUG_ARGS)
1300 {
1301         u_int32_t flags;
1302         vm_page_t m;
1303
1304         ASSERT_LWKT_TOKEN_HELD(vm_object_token(object));
1305         m = vm_page_rb_tree_RB_LOOKUP(&object->rb_memq, pindex);
1306         while (m) {
1307                 KKASSERT(m->object == object && m->pindex == pindex);
1308                 flags = m->flags;
1309                 cpu_ccfence();
1310                 if (flags & PG_BUSY) {
1311                         tsleep_interlock(m, 0);
1312                         if (atomic_cmpset_int(&m->flags, flags,
1313                                           flags | PG_WANTED | PG_REFERENCED)) {
1314                                 tsleep(m, PINTERLOCKED, msg, 0);
1315                                 m = vm_page_rb_tree_RB_LOOKUP(&object->rb_memq,
1316                                                               pindex);
1317                         }
1318                 } else if (also_m_busy && (flags & PG_SBUSY)) {
1319                         tsleep_interlock(m, 0);
1320                         if (atomic_cmpset_int(&m->flags, flags,
1321                                           flags | PG_WANTED | PG_REFERENCED)) {
1322                                 tsleep(m, PINTERLOCKED, msg, 0);
1323                                 m = vm_page_rb_tree_RB_LOOKUP(&object->rb_memq,
1324                                                               pindex);
1325                         }
1326                 } else if (atomic_cmpset_int(&m->flags, flags,
1327                                              flags | PG_BUSY)) {
1328 #ifdef VM_PAGE_DEBUG
1329                         m->busy_func = func;
1330                         m->busy_line = lineno;
1331 #endif
1332                         break;
1333                 }
1334         }
1335         return m;
1336 }
1337
1338 /*
1339  * Attempt to lookup and busy a page.
1340  *
1341  * Returns NULL if the page could not be found
1342  *
1343  * Returns a vm_page and error == TRUE if the page exists but could not
1344  * be busied.
1345  *
1346  * Returns a vm_page and error == FALSE on success.
1347  */
1348 vm_page_t
1349 VM_PAGE_DEBUG_EXT(vm_page_lookup_busy_try)(struct vm_object *object,
1350                                            vm_pindex_t pindex,
1351                                            int also_m_busy, int *errorp
1352                                            VM_PAGE_DEBUG_ARGS)
1353 {
1354         u_int32_t flags;
1355         vm_page_t m;
1356
1357         ASSERT_LWKT_TOKEN_HELD(vm_object_token(object));
1358         m = vm_page_rb_tree_RB_LOOKUP(&object->rb_memq, pindex);
1359         *errorp = FALSE;
1360         while (m) {
1361                 KKASSERT(m->object == object && m->pindex == pindex);
1362                 flags = m->flags;
1363                 cpu_ccfence();
1364                 if (flags & PG_BUSY) {
1365                         *errorp = TRUE;
1366                         break;
1367                 }
1368                 if (also_m_busy && (flags & PG_SBUSY)) {
1369                         *errorp = TRUE;
1370                         break;
1371                 }
1372                 if (atomic_cmpset_int(&m->flags, flags, flags | PG_BUSY)) {
1373 #ifdef VM_PAGE_DEBUG
1374                         m->busy_func = func;
1375                         m->busy_line = lineno;
1376 #endif
1377                         break;
1378                 }
1379         }
1380         return m;
1381 }
1382
1383 /*
1384  * Attempt to repurpose the passed-in page.  If the passed-in page cannot
1385  * be repurposed it will be released, *must_reenter will be set to 1, and
1386  * this function will fall-through to vm_page_lookup_busy_try().
1387  *
1388  * The passed-in page must be wired and not busy.  The returned page will
1389  * be busied and not wired.
1390  *
1391  * A different page may be returned.  The returned page will be busied and
1392  * not wired.
1393  *
1394  * NULL can be returned.  If so, the required page could not be busied.
1395  * The passed-in page will be unwired.
1396  */
1397 vm_page_t
1398 vm_page_repurpose(struct vm_object *object, vm_pindex_t pindex,
1399                   int also_m_busy, int *errorp, vm_page_t m,
1400                   int *must_reenter, int *iswired)
1401 {
1402         if (m) {
1403                 /*
1404                  * Do not mess with pages in a complex state, such as pages
1405                  * which are mapped, as repurposing such pages can be more
1406                  * expensive than simply allocatin a new one.
1407                  *
1408                  * NOTE: Soft-busying can deadlock against putpages or I/O
1409                  *       so we only allow hard-busying here.
1410                  */
1411                 KKASSERT(also_m_busy == FALSE);
1412                 vm_page_busy_wait(m, also_m_busy, "biodep");
1413
1414                 if ((m->flags & (PG_UNMANAGED | PG_MAPPED |
1415                                  PG_FICTITIOUS | PG_SBUSY)) ||
1416                     m->busy || m->wire_count != 1 || m->hold_count) {
1417                         vm_page_unwire(m, 0);
1418                         vm_page_wakeup(m);
1419                         /* fall through to normal lookup */
1420                 } else if (m->dirty || (m->flags & PG_NEED_COMMIT)) {
1421                         vm_page_unwire(m, 0);
1422                         vm_page_deactivate(m);
1423                         vm_page_wakeup(m);
1424                         /* fall through to normal lookup */
1425                 } else {
1426                         /*
1427                          * We can safely repurpose the page.  It should
1428                          * already be unqueued.
1429                          */
1430                         KKASSERT(m->queue == PQ_NONE && m->dirty == 0);
1431                         vm_page_remove(m);
1432                         m->valid = 0;
1433                         m->act_count = 0;
1434                         if (vm_page_insert(m, object, pindex)) {
1435                                 *errorp = 0;
1436                                 *iswired = 1;
1437
1438                                 return m;
1439                         }
1440                         vm_page_unwire(m, 0);
1441                         vm_page_free(m);
1442                         /* fall through to normal lookup */
1443                 }
1444         }
1445
1446         /*
1447          * Cannot repurpose page, attempt to locate the desired page.  May
1448          * return NULL.
1449          */
1450         *must_reenter = 1;
1451         *iswired = 0;
1452         m = vm_page_lookup_busy_try(object, pindex, also_m_busy, errorp);
1453
1454         return m;
1455 }
1456
1457 /*
1458  * Caller must hold the related vm_object
1459  */
1460 vm_page_t
1461 vm_page_next(vm_page_t m)
1462 {
1463         vm_page_t next;
1464
1465         next = vm_page_rb_tree_RB_NEXT(m);
1466         if (next && next->pindex != m->pindex + 1)
1467                 next = NULL;
1468         return (next);
1469 }
1470
1471 /*
1472  * vm_page_rename()
1473  *
1474  * Move the given vm_page from its current object to the specified
1475  * target object/offset.  The page must be busy and will remain so
1476  * on return.
1477  *
1478  * new_object must be held.
1479  * This routine might block. XXX ?
1480  *
1481  * NOTE: Swap associated with the page must be invalidated by the move.  We
1482  *       have to do this for several reasons:  (1) we aren't freeing the
1483  *       page, (2) we are dirtying the page, (3) the VM system is probably
1484  *       moving the page from object A to B, and will then later move
1485  *       the backing store from A to B and we can't have a conflict.
1486  *
1487  * NOTE: We *always* dirty the page.  It is necessary both for the
1488  *       fact that we moved it, and because we may be invalidating
1489  *       swap.  If the page is on the cache, we have to deactivate it
1490  *       or vm_page_dirty() will panic.  Dirty pages are not allowed
1491  *       on the cache.
1492  */
1493 void
1494 vm_page_rename(vm_page_t m, vm_object_t new_object, vm_pindex_t new_pindex)
1495 {
1496         KKASSERT(m->flags & PG_BUSY);
1497         ASSERT_LWKT_TOKEN_HELD_EXCL(vm_object_token(new_object));
1498         if (m->object) {
1499                 ASSERT_LWKT_TOKEN_HELD_EXCL(vm_object_token(m->object));
1500                 vm_page_remove(m);
1501         }
1502         if (vm_page_insert(m, new_object, new_pindex) == FALSE) {
1503                 panic("vm_page_rename: target exists (%p,%"PRIu64")",
1504                       new_object, new_pindex);
1505         }
1506         if (m->queue - m->pc == PQ_CACHE)
1507                 vm_page_deactivate(m);
1508         vm_page_dirty(m);
1509 }
1510
1511 /*
1512  * vm_page_unqueue() without any wakeup.  This routine is used when a page
1513  * is to remain BUSYied by the caller.
1514  *
1515  * This routine may not block.
1516  */
1517 void
1518 vm_page_unqueue_nowakeup(vm_page_t m)
1519 {
1520         vm_page_and_queue_spin_lock(m);
1521         (void)_vm_page_rem_queue_spinlocked(m);
1522         vm_page_spin_unlock(m);
1523 }
1524
1525 /*
1526  * vm_page_unqueue() - Remove a page from its queue, wakeup the pagedemon
1527  * if necessary.
1528  *
1529  * This routine may not block.
1530  */
1531 void
1532 vm_page_unqueue(vm_page_t m)
1533 {
1534         u_short queue;
1535
1536         vm_page_and_queue_spin_lock(m);
1537         queue = _vm_page_rem_queue_spinlocked(m);
1538         if (queue == PQ_FREE || queue == PQ_CACHE) {
1539                 vm_page_spin_unlock(m);
1540                 pagedaemon_wakeup();
1541         } else {
1542                 vm_page_spin_unlock(m);
1543         }
1544 }
1545
1546 /*
1547  * vm_page_list_find()
1548  *
1549  * Find a page on the specified queue with color optimization.
1550  *
1551  * The page coloring optimization attempts to locate a page that does
1552  * not overload other nearby pages in the object in the cpu's L1 or L2
1553  * caches.  We need this optimization because cpu caches tend to be
1554  * physical caches, while object spaces tend to be virtual.
1555  *
1556  * The page coloring optimization also, very importantly, tries to localize
1557  * memory to cpus and physical sockets.
1558  *
1559  * On MP systems each PQ_FREE and PQ_CACHE color queue has its own spinlock
1560  * and the algorithm is adjusted to localize allocations on a per-core basis.
1561  * This is done by 'twisting' the colors.
1562  *
1563  * The page is returned spinlocked and removed from its queue (it will
1564  * be on PQ_NONE), or NULL. The page is not PG_BUSY'd.  The caller
1565  * is responsible for dealing with the busy-page case (usually by
1566  * deactivating the page and looping).
1567  *
1568  * NOTE:  This routine is carefully inlined.  A non-inlined version
1569  *        is available for outside callers but the only critical path is
1570  *        from within this source file.
1571  *
1572  * NOTE:  This routine assumes that the vm_pages found in PQ_CACHE and PQ_FREE
1573  *        represent stable storage, allowing us to order our locks vm_page
1574  *        first, then queue.
1575  */
1576 static __inline
1577 vm_page_t
1578 _vm_page_list_find(int basequeue, int index)
1579 {
1580         vm_page_t m;
1581
1582         for (;;) {
1583                 m = TAILQ_FIRST(&vm_page_queues[basequeue+index].pl);
1584                 if (m == NULL) {
1585                         m = _vm_page_list_find2(basequeue, index);
1586                         return(m);
1587                 }
1588                 vm_page_and_queue_spin_lock(m);
1589                 if (m->queue == basequeue + index) {
1590                         _vm_page_rem_queue_spinlocked(m);
1591                         /* vm_page_t spin held, no queue spin */
1592                         break;
1593                 }
1594                 vm_page_and_queue_spin_unlock(m);
1595         }
1596         return(m);
1597 }
1598
1599 /*
1600  * If we could not find the page in the desired queue try to find it in
1601  * a nearby queue.
1602  */
1603 static vm_page_t
1604 _vm_page_list_find2(int basequeue, int index)
1605 {
1606         struct vpgqueues *pq;
1607         vm_page_t m = NULL;
1608         int pqmask = PQ_SET_ASSOC_MASK >> 1;
1609         int pqi;
1610         int i;
1611
1612         index &= PQ_L2_MASK;
1613         pq = &vm_page_queues[basequeue];
1614
1615         /*
1616          * Run local sets of 16, 32, 64, 128, and the whole queue if all
1617          * else fails (PQ_L2_MASK which is 255).
1618          */
1619         do {
1620                 pqmask = (pqmask << 1) | 1;
1621                 for (i = 0; i <= pqmask; ++i) {
1622                         pqi = (index & ~pqmask) | ((index + i) & pqmask);
1623                         m = TAILQ_FIRST(&pq[pqi].pl);
1624                         if (m) {
1625                                 _vm_page_and_queue_spin_lock(m);
1626                                 if (m->queue == basequeue + pqi) {
1627                                         _vm_page_rem_queue_spinlocked(m);
1628                                         return(m);
1629                                 }
1630                                 _vm_page_and_queue_spin_unlock(m);
1631                                 --i;
1632                                 continue;
1633                         }
1634                 }
1635         } while (pqmask != PQ_L2_MASK);
1636
1637         return(m);
1638 }
1639
1640 /*
1641  * Returns a vm_page candidate for allocation.  The page is not busied so
1642  * it can move around.  The caller must busy the page (and typically
1643  * deactivate it if it cannot be busied!)
1644  *
1645  * Returns a spinlocked vm_page that has been removed from its queue.
1646  */
1647 vm_page_t
1648 vm_page_list_find(int basequeue, int index)
1649 {
1650         return(_vm_page_list_find(basequeue, index));
1651 }
1652
1653 /*
1654  * Find a page on the cache queue with color optimization, remove it
1655  * from the queue, and busy it.  The returned page will not be spinlocked.
1656  *
1657  * A candidate failure will be deactivated.  Candidates can fail due to
1658  * being busied by someone else, in which case they will be deactivated.
1659  *
1660  * This routine may not block.
1661  *
1662  */
1663 static vm_page_t
1664 vm_page_select_cache(u_short pg_color)
1665 {
1666         vm_page_t m;
1667
1668         for (;;) {
1669                 m = _vm_page_list_find(PQ_CACHE, pg_color & PQ_L2_MASK);
1670                 if (m == NULL)
1671                         break;
1672                 /*
1673                  * (m) has been removed from its queue and spinlocked
1674                  */
1675                 if (vm_page_busy_try(m, TRUE)) {
1676                         _vm_page_deactivate_locked(m, 0);
1677                         vm_page_spin_unlock(m);
1678                 } else {
1679                         /*
1680                          * We successfully busied the page
1681                          */
1682                         if ((m->flags & (PG_UNMANAGED | PG_NEED_COMMIT)) == 0 &&
1683                             m->hold_count == 0 &&
1684                             m->wire_count == 0 &&
1685                             (m->dirty & m->valid) == 0) {
1686                                 vm_page_spin_unlock(m);
1687                                 pagedaemon_wakeup();
1688                                 return(m);
1689                         }
1690
1691                         /*
1692                          * The page cannot be recycled, deactivate it.
1693                          */
1694                         _vm_page_deactivate_locked(m, 0);
1695                         if (_vm_page_wakeup(m)) {
1696                                 vm_page_spin_unlock(m);
1697                                 wakeup(m);
1698                         } else {
1699                                 vm_page_spin_unlock(m);
1700                         }
1701                 }
1702         }
1703         return (m);
1704 }
1705
1706 /*
1707  * Find a free page.  We attempt to inline the nominal case and fall back
1708  * to _vm_page_select_free() otherwise.  A busied page is removed from
1709  * the queue and returned.
1710  *
1711  * This routine may not block.
1712  */
1713 static __inline vm_page_t
1714 vm_page_select_free(u_short pg_color)
1715 {
1716         vm_page_t m;
1717
1718         for (;;) {
1719                 m = _vm_page_list_find(PQ_FREE, pg_color & PQ_L2_MASK);
1720                 if (m == NULL)
1721                         break;
1722                 if (vm_page_busy_try(m, TRUE)) {
1723                         /*
1724                          * Various mechanisms such as a pmap_collect can
1725                          * result in a busy page on the free queue.  We
1726                          * have to move the page out of the way so we can
1727                          * retry the allocation.  If the other thread is not
1728                          * allocating the page then m->valid will remain 0 and
1729                          * the pageout daemon will free the page later on.
1730                          *
1731                          * Since we could not busy the page, however, we
1732                          * cannot make assumptions as to whether the page
1733                          * will be allocated by the other thread or not,
1734                          * so all we can do is deactivate it to move it out
1735                          * of the way.  In particular, if the other thread
1736                          * wires the page it may wind up on the inactive
1737                          * queue and the pageout daemon will have to deal
1738                          * with that case too.
1739                          */
1740                         _vm_page_deactivate_locked(m, 0);
1741                         vm_page_spin_unlock(m);
1742                 } else {
1743                         /*
1744                          * Theoretically if we are able to busy the page
1745                          * atomic with the queue removal (using the vm_page
1746                          * lock) nobody else should be able to mess with the
1747                          * page before us.
1748                          */
1749                         KKASSERT((m->flags & (PG_UNMANAGED |
1750                                               PG_NEED_COMMIT)) == 0);
1751                         KASSERT(m->hold_count == 0, ("m->hold_count is not zero "
1752                                                      "pg %p q=%d flags=%08x hold=%d wire=%d",
1753                                                      m, m->queue, m->flags, m->hold_count, m->wire_count));
1754                         KKASSERT(m->wire_count == 0);
1755                         vm_page_spin_unlock(m);
1756                         pagedaemon_wakeup();
1757
1758                         /* return busied and removed page */
1759                         return(m);
1760                 }
1761         }
1762         return(m);
1763 }
1764
1765 /*
1766  * vm_page_alloc()
1767  *
1768  * Allocate and return a memory cell associated with this VM object/offset
1769  * pair.  If object is NULL an unassociated page will be allocated.
1770  *
1771  * The returned page will be busied and removed from its queues.  This
1772  * routine can block and may return NULL if a race occurs and the page
1773  * is found to already exist at the specified (object, pindex).
1774  *
1775  *      VM_ALLOC_NORMAL         allow use of cache pages, nominal free drain
1776  *      VM_ALLOC_QUICK          like normal but cannot use cache
1777  *      VM_ALLOC_SYSTEM         greater free drain
1778  *      VM_ALLOC_INTERRUPT      allow free list to be completely drained
1779  *      VM_ALLOC_ZERO           advisory request for pre-zero'd page only
1780  *      VM_ALLOC_FORCE_ZERO     advisory request for pre-zero'd page only
1781  *      VM_ALLOC_NULL_OK        ok to return NULL on insertion collision
1782  *                              (see vm_page_grab())
1783  *      VM_ALLOC_USE_GD         ok to use per-gd cache
1784  *
1785  *      VM_ALLOC_CPU(n)         allocate using specified cpu localization
1786  *
1787  * The object must be held if not NULL
1788  * This routine may not block
1789  *
1790  * Additional special handling is required when called from an interrupt
1791  * (VM_ALLOC_INTERRUPT).  We are not allowed to mess with the page cache
1792  * in this case.
1793  */
1794 vm_page_t
1795 vm_page_alloc(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int page_req)
1796 {
1797         globaldata_t gd;
1798         vm_object_t obj;
1799         vm_page_t m;
1800         u_short pg_color;
1801         int cpuid_local;
1802
1803 #if 0
1804         /*
1805          * Special per-cpu free VM page cache.  The pages are pre-busied
1806          * and pre-zerod for us.
1807          */
1808         if (gd->gd_vmpg_count && (page_req & VM_ALLOC_USE_GD)) {
1809                 crit_enter_gd(gd);
1810                 if (gd->gd_vmpg_count) {
1811                         m = gd->gd_vmpg_array[--gd->gd_vmpg_count];
1812                         crit_exit_gd(gd);
1813                         goto done;
1814                 }
1815                 crit_exit_gd(gd);
1816         }
1817 #endif
1818         m = NULL;
1819
1820         /*
1821          * CPU LOCALIZATION
1822          *
1823          * CPU localization algorithm.  Break the page queues up by physical
1824          * id and core id (note that two cpu threads will have the same core
1825          * id, and core_id != gd_cpuid).
1826          *
1827          * This is nowhere near perfect, for example the last pindex in a
1828          * subgroup will overflow into the next cpu or package.  But this
1829          * should get us good page reuse locality in heavy mixed loads.
1830          *
1831          * (may be executed before the APs are started, so other GDs might
1832          *  not exist!)
1833          */
1834         if (page_req & VM_ALLOC_CPU_SPEC)
1835                 cpuid_local = VM_ALLOC_GETCPU(page_req);
1836         else
1837                 cpuid_local = mycpu->gd_cpuid;
1838
1839         pg_color = vm_get_pg_color(cpuid_local, object, pindex);
1840
1841         KKASSERT(page_req & 
1842                 (VM_ALLOC_NORMAL|VM_ALLOC_QUICK|
1843                  VM_ALLOC_INTERRUPT|VM_ALLOC_SYSTEM));
1844
1845         /*
1846          * Certain system threads (pageout daemon, buf_daemon's) are
1847          * allowed to eat deeper into the free page list.
1848          */
1849         if (curthread->td_flags & TDF_SYSTHREAD)
1850                 page_req |= VM_ALLOC_SYSTEM;
1851
1852         /*
1853          * Impose various limitations.  Note that the v_free_reserved test
1854          * must match the opposite of vm_page_count_target() to avoid
1855          * livelocks, be careful.
1856          */
1857 loop:
1858         gd = mycpu;
1859         if (gd->gd_vmstats.v_free_count >= gd->gd_vmstats.v_free_reserved ||
1860             ((page_req & VM_ALLOC_INTERRUPT) &&
1861              gd->gd_vmstats.v_free_count > 0) ||
1862             ((page_req & VM_ALLOC_SYSTEM) &&
1863              gd->gd_vmstats.v_cache_count == 0 &&
1864                 gd->gd_vmstats.v_free_count >
1865                 gd->gd_vmstats.v_interrupt_free_min)
1866         ) {
1867                 /*
1868                  * The free queue has sufficient free pages to take one out.
1869                  */
1870                 m = vm_page_select_free(pg_color);
1871         } else if (page_req & VM_ALLOC_NORMAL) {
1872                 /*
1873                  * Allocatable from the cache (non-interrupt only).  On
1874                  * success, we must free the page and try again, thus
1875                  * ensuring that vmstats.v_*_free_min counters are replenished.
1876                  */
1877 #ifdef INVARIANTS
1878                 if (curthread->td_preempted) {
1879                         kprintf("vm_page_alloc(): warning, attempt to allocate"
1880                                 " cache page from preempting interrupt\n");
1881                         m = NULL;
1882                 } else {
1883                         m = vm_page_select_cache(pg_color);
1884                 }
1885 #else
1886                 m = vm_page_select_cache(pg_color);
1887 #endif
1888                 /*
1889                  * On success move the page into the free queue and loop.
1890                  *
1891                  * Only do this if we can safely acquire the vm_object lock,
1892                  * because this is effectively a random page and the caller
1893                  * might be holding the lock shared, we don't want to
1894                  * deadlock.
1895                  */
1896                 if (m != NULL) {
1897                         KASSERT(m->dirty == 0,
1898                                 ("Found dirty cache page %p", m));
1899                         if ((obj = m->object) != NULL) {
1900                                 if (vm_object_hold_try(obj)) {
1901                                         vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
1902                                         vm_page_free(m);
1903                                         /* m->object NULL here */
1904                                         vm_object_drop(obj);
1905                                 } else {
1906                                         vm_page_deactivate(m);
1907                                         vm_page_wakeup(m);
1908                                 }
1909                         } else {
1910                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
1911                                 vm_page_free(m);
1912                         }
1913                         goto loop;
1914                 }
1915
1916                 /*
1917                  * On failure return NULL
1918                  */
1919                 atomic_add_int(&vm_pageout_deficit, 1);
1920                 pagedaemon_wakeup();
1921                 return (NULL);
1922         } else {
1923                 /*
1924                  * No pages available, wakeup the pageout daemon and give up.
1925                  */
1926                 atomic_add_int(&vm_pageout_deficit, 1);
1927                 pagedaemon_wakeup();
1928                 return (NULL);
1929         }
1930
1931         /*
1932          * v_free_count can race so loop if we don't find the expected
1933          * page.
1934          */
1935         if (m == NULL) {
1936                 vmstats_rollup();
1937                 goto loop;
1938         }
1939
1940         /*
1941          * Good page found.  The page has already been busied for us and
1942          * removed from its queues.
1943          */
1944         KASSERT(m->dirty == 0,
1945                 ("vm_page_alloc: free/cache page %p was dirty", m));
1946         KKASSERT(m->queue == PQ_NONE);
1947
1948 #if 0
1949 done:
1950 #endif
1951         /*
1952          * Initialize the structure, inheriting some flags but clearing
1953          * all the rest.  The page has already been busied for us.
1954          */
1955         vm_page_flag_clear(m, ~PG_KEEP_NEWPAGE_MASK);
1956
1957         KKASSERT(m->wire_count == 0);
1958         KKASSERT(m->busy == 0);
1959         m->act_count = 0;
1960         m->valid = 0;
1961
1962         /*
1963          * Caller must be holding the object lock (asserted by
1964          * vm_page_insert()).
1965          *
1966          * NOTE: Inserting a page here does not insert it into any pmaps
1967          *       (which could cause us to block allocating memory).
1968          *
1969          * NOTE: If no object an unassociated page is allocated, m->pindex
1970          *       can be used by the caller for any purpose.
1971          */
1972         if (object) {
1973                 if (vm_page_insert(m, object, pindex) == FALSE) {
1974                         vm_page_free(m);
1975                         if ((page_req & VM_ALLOC_NULL_OK) == 0)
1976                                 panic("PAGE RACE %p[%ld]/%p",
1977                                       object, (long)pindex, m);
1978                         m = NULL;
1979                 }
1980         } else {
1981                 m->pindex = pindex;
1982         }
1983
1984         /*
1985          * Don't wakeup too often - wakeup the pageout daemon when
1986          * we would be nearly out of memory.
1987          */
1988         pagedaemon_wakeup();
1989
1990         /*
1991          * A PG_BUSY page is returned.
1992          */
1993         return (m);
1994 }
1995
1996 /*
1997  * Returns number of pages available in our DMA memory reserve
1998  * (adjusted with vm.dma_reserved=<value>m in /boot/loader.conf)
1999  */
2000 vm_size_t
2001 vm_contig_avail_pages(void)
2002 {
2003         alist_blk_t blk;
2004         alist_blk_t count;
2005         alist_blk_t bfree;
2006         spin_lock(&vm_contig_spin);
2007         bfree = alist_free_info(&vm_contig_alist, &blk, &count);
2008         spin_unlock(&vm_contig_spin);
2009
2010         return bfree;
2011 }
2012
2013 /*
2014  * Attempt to allocate contiguous physical memory with the specified
2015  * requirements.
2016  */
2017 vm_page_t
2018 vm_page_alloc_contig(vm_paddr_t low, vm_paddr_t high,
2019                      unsigned long alignment, unsigned long boundary,
2020                      unsigned long size, vm_memattr_t memattr)
2021 {
2022         alist_blk_t blk;
2023         vm_page_t m;
2024         int i;
2025
2026         alignment >>= PAGE_SHIFT;
2027         if (alignment == 0)
2028                 alignment = 1;
2029         boundary >>= PAGE_SHIFT;
2030         if (boundary == 0)
2031                 boundary = 1;
2032         size = (size + PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT;
2033
2034         spin_lock(&vm_contig_spin);
2035         blk = alist_alloc(&vm_contig_alist, 0, size);
2036         if (blk == ALIST_BLOCK_NONE) {
2037                 spin_unlock(&vm_contig_spin);
2038                 if (bootverbose) {
2039                         kprintf("vm_page_alloc_contig: %ldk nospace\n",
2040                                 (size + PAGE_MASK) * (PAGE_SIZE / 1024));
2041                 }
2042                 return(NULL);
2043         }
2044         if (high && ((vm_paddr_t)(blk + size) << PAGE_SHIFT) > high) {
2045                 alist_free(&vm_contig_alist, blk, size);
2046                 spin_unlock(&vm_contig_spin);
2047                 if (bootverbose) {
2048                         kprintf("vm_page_alloc_contig: %ldk high "
2049                                 "%016jx failed\n",
2050                                 (size + PAGE_MASK) * (PAGE_SIZE / 1024),
2051                                 (intmax_t)high);
2052                 }
2053                 return(NULL);
2054         }
2055         spin_unlock(&vm_contig_spin);
2056         if (vm_contig_verbose) {
2057                 kprintf("vm_page_alloc_contig: %016jx/%ldk\n",
2058                         (intmax_t)(vm_paddr_t)blk << PAGE_SHIFT,
2059                         (size + PAGE_MASK) * (PAGE_SIZE / 1024));
2060         }
2061
2062         m = PHYS_TO_VM_PAGE((vm_paddr_t)blk << PAGE_SHIFT);
2063         if (memattr != VM_MEMATTR_DEFAULT)
2064                 for (i = 0;i < size;i++)
2065                         pmap_page_set_memattr(&m[i], memattr);
2066         return m;
2067 }
2068
2069 /*
2070  * Free contiguously allocated pages.  The pages will be wired but not busy.
2071  * When freeing to the alist we leave them wired and not busy.
2072  */
2073 void
2074 vm_page_free_contig(vm_page_t m, unsigned long size)
2075 {
2076         vm_paddr_t pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2077         vm_pindex_t start = pa >> PAGE_SHIFT;
2078         vm_pindex_t pages = (size + PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT;
2079
2080         if (vm_contig_verbose) {
2081                 kprintf("vm_page_free_contig:  %016jx/%ldk\n",
2082                         (intmax_t)pa, size / 1024);
2083         }
2084         if (pa < vm_low_phys_reserved) {
2085                 KKASSERT(pa + size <= vm_low_phys_reserved);
2086                 spin_lock(&vm_contig_spin);
2087                 alist_free(&vm_contig_alist, start, pages);
2088                 spin_unlock(&vm_contig_spin);
2089         } else {
2090                 while (pages) {
2091                         vm_page_busy_wait(m, FALSE, "cpgfr");
2092                         vm_page_unwire(m, 0);
2093                         vm_page_free(m);
2094                         --pages;
2095                         ++m;
2096                 }
2097
2098         }
2099 }
2100
2101
2102 /*
2103  * Wait for sufficient free memory for nominal heavy memory use kernel
2104  * operations.
2105  *
2106  * WARNING!  Be sure never to call this in any vm_pageout code path, which
2107  *           will trivially deadlock the system.
2108  */
2109 void
2110 vm_wait_nominal(void)
2111 {
2112         while (vm_page_count_min(0))
2113                 vm_wait(0);
2114 }
2115
2116 /*
2117  * Test if vm_wait_nominal() would block.
2118  */
2119 int
2120 vm_test_nominal(void)
2121 {
2122         if (vm_page_count_min(0))
2123                 return(1);
2124         return(0);
2125 }
2126
2127 /*
2128  * Block until free pages are available for allocation, called in various
2129  * places before memory allocations.
2130  *
2131  * The caller may loop if vm_page_count_min() == FALSE so we cannot be
2132  * more generous then that.
2133  */
2134 void
2135 vm_wait(int timo)
2136 {
2137         /*
2138          * never wait forever
2139          */
2140         if (timo == 0)
2141                 timo = hz;
2142         lwkt_gettoken(&vm_token);
2143
2144         if (curthread == pagethread) {
2145                 /*
2146                  * The pageout daemon itself needs pages, this is bad.
2147                  */
2148                 if (vm_page_count_min(0)) {
2149                         vm_pageout_pages_needed = 1;
2150                         tsleep(&vm_pageout_pages_needed, 0, "VMWait", timo);
2151                 }
2152         } else {
2153                 /*
2154                  * Wakeup the pageout daemon if necessary and wait.
2155                  *
2156                  * Do not wait indefinitely for the target to be reached,
2157                  * as load might prevent it from being reached any time soon.
2158                  * But wait a little to try to slow down page allocations
2159                  * and to give more important threads (the pagedaemon)
2160                  * allocation priority.
2161                  */
2162                 if (vm_page_count_target()) {
2163                         if (vm_pages_needed == 0) {
2164                                 vm_pages_needed = 1;
2165                                 wakeup(&vm_pages_needed);
2166                         }
2167                         ++vm_pages_waiting;     /* SMP race ok */
2168                         tsleep(&vmstats.v_free_count, 0, "vmwait", timo);
2169                 }
2170         }
2171         lwkt_reltoken(&vm_token);
2172 }
2173
2174 /*
2175  * Block until free pages are available for allocation
2176  *
2177  * Called only from vm_fault so that processes page faulting can be
2178  * easily tracked.
2179  */
2180 void
2181 vm_wait_pfault(void)
2182 {
2183         /*
2184          * Wakeup the pageout daemon if necessary and wait.
2185          *
2186          * Do not wait indefinitely for the target to be reached,
2187          * as load might prevent it from being reached any time soon.
2188          * But wait a little to try to slow down page allocations
2189          * and to give more important threads (the pagedaemon)
2190          * allocation priority.
2191          */
2192         if (vm_page_count_min(0)) {
2193                 lwkt_gettoken(&vm_token);
2194                 while (vm_page_count_severe()) {
2195                         if (vm_page_count_target()) {
2196                                 thread_t td;
2197
2198                                 if (vm_pages_needed == 0) {
2199                                         vm_pages_needed = 1;
2200                                         wakeup(&vm_pages_needed);
2201                                 }
2202                                 ++vm_pages_waiting;     /* SMP race ok */
2203                                 tsleep(&vmstats.v_free_count, 0, "pfault", hz);
2204
2205                                 /*
2206                                  * Do not stay stuck in the loop if the system is trying
2207                                  * to kill the process.
2208                                  */
2209                                 td = curthread;
2210                                 if (td->td_proc && (td->td_proc->p_flags & P_LOWMEMKILL))
2211                                         break;
2212                         }
2213                 }
2214                 lwkt_reltoken(&vm_token);
2215         }
2216 }
2217
2218 /*
2219  * Put the specified page on the active list (if appropriate).  Ensure
2220  * that act_count is at least ACT_INIT but do not otherwise mess with it.
2221  *
2222  * The caller should be holding the page busied ? XXX
2223  * This routine may not block.
2224  */
2225 void
2226 vm_page_activate(vm_page_t m)
2227 {
2228         u_short oqueue;
2229
2230         vm_page_spin_lock(m);
2231         if (m->queue - m->pc != PQ_ACTIVE) {
2232                 _vm_page_queue_spin_lock(m);
2233                 oqueue = _vm_page_rem_queue_spinlocked(m);
2234                 /* page is left spinlocked, queue is unlocked */
2235
2236                 if (oqueue == PQ_CACHE)
2237                         mycpu->gd_cnt.v_reactivated++;
2238                 if (m->wire_count == 0 && (m->flags & PG_UNMANAGED) == 0) {
2239                         if (m->act_count < ACT_INIT)
2240                                 m->act_count = ACT_INIT;
2241                         _vm_page_add_queue_spinlocked(m, PQ_ACTIVE + m->pc, 0);
2242                 }
2243                 _vm_page_and_queue_spin_unlock(m);
2244                 if (oqueue == PQ_CACHE || oqueue == PQ_FREE)
2245                         pagedaemon_wakeup();
2246         } else {
2247                 if (m->act_count < ACT_INIT)
2248                         m->act_count = ACT_INIT;
2249                 vm_page_spin_unlock(m);
2250         }
2251 }
2252
2253 /*
2254  * Helper routine for vm_page_free_toq() and vm_page_cache().  This
2255  * routine is called when a page has been added to the cache or free
2256  * queues.
2257  *
2258  * This routine may not block.
2259  */
2260 static __inline void
2261 vm_page_free_wakeup(void)
2262 {
2263         globaldata_t gd = mycpu;
2264
2265         /*
2266          * If the pageout daemon itself needs pages, then tell it that
2267          * there are some free.
2268          */
2269         if (vm_pageout_pages_needed &&
2270             gd->gd_vmstats.v_cache_count + gd->gd_vmstats.v_free_count >=
2271             gd->gd_vmstats.v_pageout_free_min
2272         ) {
2273                 vm_pageout_pages_needed = 0;
2274                 wakeup(&vm_pageout_pages_needed);
2275         }
2276
2277         /*
2278          * Wakeup processes that are waiting on memory.
2279          *
2280          * Generally speaking we want to wakeup stuck processes as soon as
2281          * possible.  !vm_page_count_min(0) is the absolute minimum point
2282          * where we can do this.  Wait a bit longer to reduce degenerate
2283          * re-blocking (vm_page_free_hysteresis).  The target check is just
2284          * to make sure the min-check w/hysteresis does not exceed the
2285          * normal target.
2286          */
2287         if (vm_pages_waiting) {
2288                 if (!vm_page_count_min(vm_page_free_hysteresis) ||
2289                     !vm_page_count_target()) {
2290                         vm_pages_waiting = 0;
2291                         wakeup(&vmstats.v_free_count);
2292                         ++mycpu->gd_cnt.v_ppwakeups;
2293                 }
2294 #if 0
2295                 if (!vm_page_count_target()) {
2296                         /*
2297                          * Plenty of pages are free, wakeup everyone.
2298                          */
2299                         vm_pages_waiting = 0;
2300                         wakeup(&vmstats.v_free_count);
2301                         ++mycpu->gd_cnt.v_ppwakeups;
2302                 } else if (!vm_page_count_min(0)) {
2303                         /*
2304                          * Some pages are free, wakeup someone.
2305                          */
2306                         int wcount = vm_pages_waiting;
2307                         if (wcount > 0)
2308                                 --wcount;
2309                         vm_pages_waiting = wcount;
2310                         wakeup_one(&vmstats.v_free_count);
2311                         ++mycpu->gd_cnt.v_ppwakeups;
2312                 }
2313 #endif
2314         }
2315 }
2316
2317 /*
2318  * Returns the given page to the PQ_FREE or PQ_HOLD list and disassociates
2319  * it from its VM object.
2320  *
2321  * The vm_page must be PG_BUSY on entry.  PG_BUSY will be released on
2322  * return (the page will have been freed).
2323  */
2324 void
2325 vm_page_free_toq(vm_page_t m)
2326 {
2327         mycpu->gd_cnt.v_tfree++;
2328         KKASSERT((m->flags & PG_MAPPED) == 0);
2329         KKASSERT(m->flags & PG_BUSY);
2330
2331         if (m->busy || ((m->queue - m->pc) == PQ_FREE)) {
2332                 kprintf("vm_page_free: pindex(%lu), busy(%d), "
2333                         "PG_BUSY(%d), hold(%d)\n",
2334                         (u_long)m->pindex, m->busy,
2335                         ((m->flags & PG_BUSY) ? 1 : 0), m->hold_count);
2336                 if ((m->queue - m->pc) == PQ_FREE)
2337                         panic("vm_page_free: freeing free page");
2338                 else
2339                         panic("vm_page_free: freeing busy page");
2340         }
2341
2342         /*
2343          * Remove from object, spinlock the page and its queues and
2344          * remove from any queue.  No queue spinlock will be held
2345          * after this section (because the page was removed from any
2346          * queue).
2347          */
2348         vm_page_remove(m);
2349         vm_page_and_queue_spin_lock(m);
2350         _vm_page_rem_queue_spinlocked(m);
2351
2352         /*
2353          * No further management of fictitious pages occurs beyond object
2354          * and queue removal.
2355          */
2356         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0) {
2357                 vm_page_spin_unlock(m);
2358                 vm_page_wakeup(m);
2359                 return;
2360         }
2361
2362         m->valid = 0;
2363         vm_page_undirty(m);
2364
2365         if (m->wire_count != 0) {
2366                 if (m->wire_count > 1) {
2367                     panic(
2368                         "vm_page_free: invalid wire count (%d), pindex: 0x%lx",
2369                         m->wire_count, (long)m->pindex);
2370                 }
2371                 panic("vm_page_free: freeing wired page");
2372         }
2373
2374         /*
2375          * Clear the UNMANAGED flag when freeing an unmanaged page.
2376          * Clear the NEED_COMMIT flag
2377          */
2378         if (m->flags & PG_UNMANAGED)
2379                 vm_page_flag_clear(m, PG_UNMANAGED);
2380         if (m->flags & PG_NEED_COMMIT)
2381                 vm_page_flag_clear(m, PG_NEED_COMMIT);
2382
2383         if (m->hold_count != 0) {
2384                 _vm_page_add_queue_spinlocked(m, PQ_HOLD + m->pc, 0);
2385         } else {
2386                 _vm_page_add_queue_spinlocked(m, PQ_FREE + m->pc, 1);
2387         }
2388
2389         /*
2390          * This sequence allows us to clear PG_BUSY while still holding
2391          * its spin lock, which reduces contention vs allocators.  We
2392          * must not leave the queue locked or _vm_page_wakeup() may
2393          * deadlock.
2394          */
2395         _vm_page_queue_spin_unlock(m);
2396         if (_vm_page_wakeup(m)) {
2397                 vm_page_spin_unlock(m);
2398                 wakeup(m);
2399         } else {
2400                 vm_page_spin_unlock(m);
2401         }
2402         vm_page_free_wakeup();
2403 }
2404
2405 /*
2406  * vm_page_unmanage()
2407  *
2408  * Prevent PV management from being done on the page.  The page is
2409  * removed from the paging queues as if it were wired, and as a 
2410  * consequence of no longer being managed the pageout daemon will not
2411  * touch it (since there is no way to locate the pte mappings for the
2412  * page).  madvise() calls that mess with the pmap will also no longer
2413  * operate on the page.
2414  *
2415  * Beyond that the page is still reasonably 'normal'.  Freeing the page
2416  * will clear the flag.
2417  *
2418  * This routine is used by OBJT_PHYS objects - objects using unswappable
2419  * physical memory as backing store rather then swap-backed memory and
2420  * will eventually be extended to support 4MB unmanaged physical 
2421  * mappings.
2422  *
2423  * Caller must be holding the page busy.
2424  */
2425 void
2426 vm_page_unmanage(vm_page_t m)
2427 {
2428         KKASSERT(m->flags & PG_BUSY);
2429         if ((m->flags & PG_UNMANAGED) == 0) {
2430                 if (m->wire_count == 0)
2431                         vm_page_unqueue(m);
2432         }
2433         vm_page_flag_set(m, PG_UNMANAGED);
2434 }
2435
2436 /*
2437  * Mark this page as wired down by yet another map, removing it from
2438  * paging queues as necessary.
2439  *
2440  * Caller must be holding the page busy.
2441  */
2442 void
2443 vm_page_wire(vm_page_t m)
2444 {
2445         /*
2446          * Only bump the wire statistics if the page is not already wired,
2447          * and only unqueue the page if it is on some queue (if it is unmanaged
2448          * it is already off the queues).  Don't do anything with fictitious
2449          * pages because they are always wired.
2450          */
2451         KKASSERT(m->flags & PG_BUSY);
2452         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0) {
2453                 if (atomic_fetchadd_int(&m->wire_count, 1) == 0) {
2454                         if ((m->flags & PG_UNMANAGED) == 0)
2455                                 vm_page_unqueue(m);
2456                         atomic_add_int(&mycpu->gd_vmstats_adj.v_wire_count, 1);
2457                 }
2458                 KASSERT(m->wire_count != 0,
2459                         ("vm_page_wire: wire_count overflow m=%p", m));
2460         }
2461 }
2462
2463 /*
2464  * Release one wiring of this page, potentially enabling it to be paged again.
2465  *
2466  * Many pages placed on the inactive queue should actually go
2467  * into the cache, but it is difficult to figure out which.  What
2468  * we do instead, if the inactive target is well met, is to put
2469  * clean pages at the head of the inactive queue instead of the tail.
2470  * This will cause them to be moved to the cache more quickly and
2471  * if not actively re-referenced, freed more quickly.  If we just
2472  * stick these pages at the end of the inactive queue, heavy filesystem
2473  * meta-data accesses can cause an unnecessary paging load on memory bound 
2474  * processes.  This optimization causes one-time-use metadata to be
2475  * reused more quickly.
2476  *
2477  * Pages marked PG_NEED_COMMIT are always activated and never placed on
2478  * the inactive queue.  This helps the pageout daemon determine memory
2479  * pressure and act on out-of-memory situations more quickly.
2480  *
2481  * BUT, if we are in a low-memory situation we have no choice but to
2482  * put clean pages on the cache queue.
2483  *
2484  * A number of routines use vm_page_unwire() to guarantee that the page
2485  * will go into either the inactive or active queues, and will NEVER
2486  * be placed in the cache - for example, just after dirtying a page.
2487  * dirty pages in the cache are not allowed.
2488  *
2489  * This routine may not block.
2490  */
2491 void
2492 vm_page_unwire(vm_page_t m, int activate)
2493 {
2494         KKASSERT(m->flags & PG_BUSY);
2495         if (m->flags & PG_FICTITIOUS) {
2496                 /* do nothing */
2497         } else if (m->wire_count <= 0) {
2498                 panic("vm_page_unwire: invalid wire count: %d", m->wire_count);
2499         } else {
2500                 if (atomic_fetchadd_int(&m->wire_count, -1) == 1) {
2501                         atomic_add_int(&mycpu->gd_vmstats_adj.v_wire_count, -1);
2502                         if (m->flags & PG_UNMANAGED) {
2503                                 ;
2504                         } else if (activate || (m->flags & PG_NEED_COMMIT)) {
2505                                 vm_page_spin_lock(m);
2506                                 _vm_page_add_queue_spinlocked(m,
2507                                                         PQ_ACTIVE + m->pc, 0);
2508                                 _vm_page_and_queue_spin_unlock(m);
2509                         } else {
2510                                 vm_page_spin_lock(m);
2511                                 vm_page_flag_clear(m, PG_WINATCFLS);
2512                                 _vm_page_add_queue_spinlocked(m,
2513                                                         PQ_INACTIVE + m->pc, 0);
2514                                 ++vm_swapcache_inactive_heuristic;
2515                                 _vm_page_and_queue_spin_unlock(m);
2516                         }
2517                 }
2518         }
2519 }
2520
2521 /*
2522  * Move the specified page to the inactive queue.  If the page has
2523  * any associated swap, the swap is deallocated.
2524  *
2525  * Normally athead is 0 resulting in LRU operation.  athead is set
2526  * to 1 if we want this page to be 'as if it were placed in the cache',
2527  * except without unmapping it from the process address space.
2528  *
2529  * vm_page's spinlock must be held on entry and will remain held on return.
2530  * This routine may not block.
2531  */
2532 static void
2533 _vm_page_deactivate_locked(vm_page_t m, int athead)
2534 {
2535         u_short oqueue;
2536
2537         /*
2538          * Ignore if already inactive.
2539          */
2540         if (m->queue - m->pc == PQ_INACTIVE)
2541                 return;
2542         _vm_page_queue_spin_lock(m);
2543         oqueue = _vm_page_rem_queue_spinlocked(m);
2544
2545         if (m->wire_count == 0 && (m->flags & PG_UNMANAGED) == 0) {
2546                 if (oqueue == PQ_CACHE)
2547                         mycpu->gd_cnt.v_reactivated++;
2548                 vm_page_flag_clear(m, PG_WINATCFLS);
2549                 _vm_page_add_queue_spinlocked(m, PQ_INACTIVE + m->pc, athead);
2550                 if (athead == 0)
2551                         ++vm_swapcache_inactive_heuristic;
2552         }
2553         /* NOTE: PQ_NONE if condition not taken */
2554         _vm_page_queue_spin_unlock(m);
2555         /* leaves vm_page spinlocked */
2556 }
2557
2558 /*
2559  * Attempt to deactivate a page.
2560  *
2561  * No requirements.
2562  */
2563 void
2564 vm_page_deactivate(vm_page_t m)
2565 {
2566         vm_page_spin_lock(m);
2567         _vm_page_deactivate_locked(m, 0);
2568         vm_page_spin_unlock(m);
2569 }
2570
2571 void
2572 vm_page_deactivate_locked(vm_page_t m)
2573 {
2574         _vm_page_deactivate_locked(m, 0);
2575 }
2576
2577 /*
2578  * Attempt to move a busied page to PQ_CACHE, then unconditionally unbusy it.
2579  *
2580  * This function returns non-zero if it successfully moved the page to
2581  * PQ_CACHE.
2582  *
2583  * This function unconditionally unbusies the page on return.
2584  */
2585 int
2586 vm_page_try_to_cache(vm_page_t m)
2587 {
2588         vm_page_spin_lock(m);
2589         if (m->dirty || m->hold_count || m->wire_count ||
2590             (m->flags & (PG_UNMANAGED | PG_NEED_COMMIT))) {
2591                 if (_vm_page_wakeup(m)) {
2592                         vm_page_spin_unlock(m);
2593                         wakeup(m);
2594                 } else {
2595                         vm_page_spin_unlock(m);
2596                 }
2597                 return(0);
2598         }
2599         vm_page_spin_unlock(m);
2600
2601         /*
2602          * Page busied by us and no longer spinlocked.  Dirty pages cannot
2603          * be moved to the cache.
2604          */
2605         vm_page_test_dirty(m);
2606         if (m->dirty || (m->flags & PG_NEED_COMMIT)) {
2607                 vm_page_wakeup(m);
2608                 return(0);
2609         }
2610         vm_page_cache(m);
2611         return(1);
2612 }
2613
2614 /*
2615  * Attempt to free the page.  If we cannot free it, we do nothing.
2616  * 1 is returned on success, 0 on failure.
2617  *
2618  * No requirements.
2619  */
2620 int
2621 vm_page_try_to_free(vm_page_t m)
2622 {
2623         vm_page_spin_lock(m);
2624         if (vm_page_busy_try(m, TRUE)) {
2625                 vm_page_spin_unlock(m);
2626                 return(0);
2627         }
2628
2629         /*
2630          * The page can be in any state, including already being on the free
2631          * queue.  Check to see if it really can be freed.
2632          */
2633         if (m->dirty ||                         /* can't free if it is dirty */
2634             m->hold_count ||                    /* or held (XXX may be wrong) */
2635             m->wire_count ||                    /* or wired */
2636             (m->flags & (PG_UNMANAGED |         /* or unmanaged */
2637                          PG_NEED_COMMIT)) ||    /* or needs a commit */
2638             m->queue - m->pc == PQ_FREE ||      /* already on PQ_FREE */
2639             m->queue - m->pc == PQ_HOLD) {      /* already on PQ_HOLD */
2640                 if (_vm_page_wakeup(m)) {
2641                         vm_page_spin_unlock(m);
2642                         wakeup(m);
2643                 } else {
2644                         vm_page_spin_unlock(m);
2645                 }
2646                 return(0);
2647         }
2648         vm_page_spin_unlock(m);
2649
2650         /*
2651          * We can probably free the page.
2652          *
2653          * Page busied by us and no longer spinlocked.  Dirty pages will
2654          * not be freed by this function.    We have to re-test the
2655          * dirty bit after cleaning out the pmaps.
2656          */
2657         vm_page_test_dirty(m);
2658         if (m->dirty || (m->flags & PG_NEED_COMMIT)) {
2659                 vm_page_wakeup(m);
2660                 return(0);
2661         }
2662         vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
2663         if (m->dirty || (m->flags & PG_NEED_COMMIT)) {
2664                 vm_page_wakeup(m);
2665                 return(0);
2666         }
2667         vm_page_free(m);
2668         return(1);
2669 }
2670
2671 /*
2672  * vm_page_cache
2673  *
2674  * Put the specified page onto the page cache queue (if appropriate).
2675  *
2676  * The page must be busy, and this routine will release the busy and
2677  * possibly even free the page.
2678  */
2679 void
2680 vm_page_cache(vm_page_t m)
2681 {
2682         /*
2683          * Not suitable for the cache
2684          */
2685         if ((m->flags & (PG_UNMANAGED | PG_NEED_COMMIT)) ||
2686             m->busy || m->wire_count || m->hold_count) {
2687                 vm_page_wakeup(m);
2688                 return;
2689         }
2690
2691         /*
2692          * Already in the cache (and thus not mapped)
2693          */
2694         if ((m->queue - m->pc) == PQ_CACHE) {
2695                 KKASSERT((m->flags & PG_MAPPED) == 0);
2696                 vm_page_wakeup(m);
2697                 return;
2698         }
2699
2700         /*
2701          * Caller is required to test m->dirty, but note that the act of
2702          * removing the page from its maps can cause it to become dirty
2703          * on an SMP system due to another cpu running in usermode.
2704          */
2705         if (m->dirty) {
2706                 panic("vm_page_cache: caching a dirty page, pindex: %ld",
2707                         (long)m->pindex);
2708         }
2709
2710         /*
2711          * Remove all pmaps and indicate that the page is not
2712          * writeable or mapped.  Our vm_page_protect() call may
2713          * have blocked (especially w/ VM_PROT_NONE), so recheck
2714          * everything.
2715          */
2716         vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
2717         if ((m->flags & (PG_UNMANAGED | PG_MAPPED)) ||
2718             m->busy || m->wire_count || m->hold_count) {
2719                 vm_page_wakeup(m);
2720         } else if (m->dirty || (m->flags & PG_NEED_COMMIT)) {
2721                 vm_page_deactivate(m);
2722                 vm_page_wakeup(m);
2723         } else {
2724                 _vm_page_and_queue_spin_lock(m);
2725                 _vm_page_rem_queue_spinlocked(m);
2726                 _vm_page_add_queue_spinlocked(m, PQ_CACHE + m->pc, 0);
2727                 _vm_page_queue_spin_unlock(m);
2728                 if (_vm_page_wakeup(m)) {
2729                         vm_page_spin_unlock(m);
2730                         wakeup(m);
2731                 } else {
2732                         vm_page_spin_unlock(m);
2733                 }
2734                 vm_page_free_wakeup();
2735         }
2736 }
2737
2738 /*
2739  * vm_page_dontneed()
2740  *
2741  * Cache, deactivate, or do nothing as appropriate.  This routine
2742  * is typically used by madvise() MADV_DONTNEED.
2743  *
2744  * Generally speaking we want to move the page into the cache so
2745  * it gets reused quickly.  However, this can result in a silly syndrome
2746  * due to the page recycling too quickly.  Small objects will not be
2747  * fully cached.  On the otherhand, if we move the page to the inactive
2748  * queue we wind up with a problem whereby very large objects 
2749  * unnecessarily blow away our inactive and cache queues.
2750  *
2751  * The solution is to move the pages based on a fixed weighting.  We
2752  * either leave them alone, deactivate them, or move them to the cache,
2753  * where moving them to the cache has the highest weighting.
2754  * By forcing some pages into other queues we eventually force the
2755  * system to balance the queues, potentially recovering other unrelated
2756  * space from active.  The idea is to not force this to happen too
2757  * often.
2758  *
2759  * The page must be busied.
2760  */
2761 void
2762 vm_page_dontneed(vm_page_t m)
2763 {
2764         static int dnweight;
2765         int dnw;
2766         int head;
2767
2768         dnw = ++dnweight;
2769
2770         /*
2771          * occassionally leave the page alone
2772          */
2773         if ((dnw & 0x01F0) == 0 ||
2774             m->queue - m->pc == PQ_INACTIVE ||
2775             m->queue - m->pc == PQ_CACHE
2776         ) {
2777                 if (m->act_count >= ACT_INIT)
2778                         --m->act_count;
2779                 return;
2780         }
2781
2782         /*
2783          * If vm_page_dontneed() is inactivating a page, it must clear
2784          * the referenced flag; otherwise the pagedaemon will see references
2785          * on the page in the inactive queue and reactivate it. Until the 
2786          * page can move to the cache queue, madvise's job is not done.
2787          */
2788         vm_page_flag_clear(m, PG_REFERENCED);
2789         pmap_clear_reference(m);
2790
2791         if (m->dirty == 0)
2792                 vm_page_test_dirty(m);
2793
2794         if (m->dirty || (dnw & 0x0070) == 0) {
2795                 /*
2796                  * Deactivate the page 3 times out of 32.
2797                  */
2798                 head = 0;
2799         } else {
2800                 /*
2801                  * Cache the page 28 times out of every 32.  Note that
2802                  * the page is deactivated instead of cached, but placed
2803                  * at the head of the queue instead of the tail.
2804                  */
2805                 head = 1;
2806         }
2807         vm_page_spin_lock(m);
2808         _vm_page_deactivate_locked(m, head);
2809         vm_page_spin_unlock(m);
2810 }
2811
2812 /*
2813  * These routines manipulate the 'soft busy' count for a page.  A soft busy
2814  * is almost like PG_BUSY except that it allows certain compatible operations
2815  * to occur on the page while it is busy.  For example, a page undergoing a
2816  * write can still be mapped read-only.
2817  *
2818  * Because vm_pages can overlap buffers m->busy can be > 1.  m->busy is only
2819  * adjusted while the vm_page is PG_BUSY so the flash will occur when the
2820  * busy bit is cleared.
2821  *
2822  * The caller must hold the page BUSY when making these two calls.
2823  */
2824 void
2825 vm_page_io_start(vm_page_t m)
2826 {
2827         KASSERT(m->flags & PG_BUSY, ("vm_page_io_start: page not busy!!!"));
2828         atomic_add_char(&m->busy, 1);
2829         vm_page_flag_set(m, PG_SBUSY);
2830 }
2831
2832 void
2833 vm_page_io_finish(vm_page_t m)
2834 {
2835         KASSERT(m->flags & PG_BUSY, ("vm_page_io_finish: page not busy!!!"));
2836         atomic_subtract_char(&m->busy, 1);
2837         if (m->busy == 0)
2838                 vm_page_flag_clear(m, PG_SBUSY);
2839 }
2840
2841 /*
2842  * Indicate that a clean VM page requires a filesystem commit and cannot
2843  * be reused.  Used by tmpfs.
2844  */
2845 void
2846 vm_page_need_commit(vm_page_t m)
2847 {
2848         vm_page_flag_set(m, PG_NEED_COMMIT);
2849         vm_object_set_writeable_dirty(m->object);
2850 }
2851
2852 void
2853 vm_page_clear_commit(vm_page_t m)
2854 {
2855         vm_page_flag_clear(m, PG_NEED_COMMIT);
2856 }
2857
2858 /*
2859  * Grab a page, blocking if it is busy and allocating a page if necessary.
2860  * A busy page is returned or NULL.  The page may or may not be valid and
2861  * might not be on a queue (the caller is responsible for the disposition of
2862  * the page).
2863  *
2864  * If VM_ALLOC_ZERO is specified and the grab must allocate a new page, the
2865  * page will be zero'd and marked valid.
2866  *
2867  * If VM_ALLOC_FORCE_ZERO is specified the page will be zero'd and marked
2868  * valid even if it already exists.
2869  *
2870  * If VM_ALLOC_RETRY is specified this routine will never return NULL.  Also
2871  * note that VM_ALLOC_NORMAL must be specified if VM_ALLOC_RETRY is specified.
2872  * VM_ALLOC_NULL_OK is implied when VM_ALLOC_RETRY is specified.
2873  *
2874  * This routine may block, but if VM_ALLOC_RETRY is not set then NULL is
2875  * always returned if we had blocked.  
2876  *
2877  * This routine may not be called from an interrupt.
2878  *
2879  * No other requirements.
2880  */
2881 vm_page_t
2882 vm_page_grab(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int allocflags)
2883 {
2884         vm_page_t m;
2885         int error;
2886         int shared = 1;
2887
2888         KKASSERT(allocflags &
2889                 (VM_ALLOC_NORMAL|VM_ALLOC_INTERRUPT|VM_ALLOC_SYSTEM));
2890         vm_object_hold_shared(object);
2891         for (;;) {
2892                 m = vm_page_lookup_busy_try(object, pindex, TRUE, &error);
2893                 if (error) {
2894                         vm_page_sleep_busy(m, TRUE, "pgrbwt");
2895                         if ((allocflags & VM_ALLOC_RETRY) == 0) {
2896                                 m = NULL;
2897                                 break;
2898                         }
2899                         /* retry */
2900                 } else if (m == NULL) {
2901                         if (shared) {
2902                                 vm_object_upgrade(object);
2903                                 shared = 0;
2904                         }
2905                         if (allocflags & VM_ALLOC_RETRY)
2906                                 allocflags |= VM_ALLOC_NULL_OK;
2907                         m = vm_page_alloc(object, pindex,
2908                                           allocflags & ~VM_ALLOC_RETRY);
2909                         if (m)
2910                                 break;
2911                         vm_wait(0);
2912                         if ((allocflags & VM_ALLOC_RETRY) == 0)
2913                                 goto failed;
2914                 } else {
2915                         /* m found */
2916                         break;
2917                 }
2918         }
2919
2920         /*
2921          * If VM_ALLOC_ZERO an invalid page will be zero'd and set valid.
2922          *
2923          * If VM_ALLOC_FORCE_ZERO the page is unconditionally zero'd and set
2924          * valid even if already valid.
2925          *
2926          * NOTE!  We have removed all of the PG_ZERO optimizations and also
2927          *        removed the idle zeroing code.  These optimizations actually
2928          *        slow things down on modern cpus because the zerod area is
2929          *        likely uncached, placing a memory-access burden on the
2930          *        accesors taking the fault.
2931          *
2932          *        By always zeroing the page in-line with the fault, no
2933          *        dynamic ram reads are needed and the caches are hot, ready
2934          *        for userland to access the memory.
2935          */
2936         if (m->valid == 0) {
2937                 if (allocflags & (VM_ALLOC_ZERO | VM_ALLOC_FORCE_ZERO)) {
2938                         pmap_zero_page(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
2939                         m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
2940                 }
2941         } else if (allocflags & VM_ALLOC_FORCE_ZERO) {
2942                 pmap_zero_page(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
2943                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
2944         }
2945 failed:
2946         vm_object_drop(object);
2947         return(m);
2948 }
2949
2950 /*
2951  * Mapping function for valid bits or for dirty bits in
2952  * a page.  May not block.
2953  *
2954  * Inputs are required to range within a page.
2955  *
2956  * No requirements.
2957  * Non blocking.
2958  */
2959 int
2960 vm_page_bits(int base, int size)
2961 {
2962         int first_bit;
2963         int last_bit;
2964
2965         KASSERT(
2966             base + size <= PAGE_SIZE,
2967             ("vm_page_bits: illegal base/size %d/%d", base, size)
2968         );
2969
2970         if (size == 0)          /* handle degenerate case */
2971                 return(0);
2972
2973         first_bit = base >> DEV_BSHIFT;
2974         last_bit = (base + size - 1) >> DEV_BSHIFT;
2975
2976         return ((2 << last_bit) - (1 << first_bit));
2977 }
2978
2979 /*
2980  * Sets portions of a page valid and clean.  The arguments are expected
2981  * to be DEV_BSIZE aligned but if they aren't the bitmap is inclusive
2982  * of any partial chunks touched by the range.  The invalid portion of
2983  * such chunks will be zero'd.
2984  *
2985  * NOTE: When truncating a buffer vnode_pager_setsize() will automatically
2986  *       align base to DEV_BSIZE so as not to mark clean a partially
2987  *       truncated device block.  Otherwise the dirty page status might be
2988  *       lost.
2989  *
2990  * This routine may not block.
2991  *
2992  * (base + size) must be less then or equal to PAGE_SIZE.
2993  */
2994 static void
2995 _vm_page_zero_valid(vm_page_t m, int base, int size)
2996 {
2997         int frag;
2998         int endoff;
2999
3000         if (size == 0)  /* handle degenerate case */
3001                 return;
3002
3003         /*
3004          * If the base is not DEV_BSIZE aligned and the valid
3005          * bit is clear, we have to zero out a portion of the
3006          * first block.
3007          */
3008
3009         if ((frag = base & ~(DEV_BSIZE - 1)) != base &&
3010             (m->valid & (1 << (base >> DEV_BSHIFT))) == 0
3011         ) {
3012                 pmap_zero_page_area(
3013                     VM_PAGE_TO_PHYS(m),
3014                     frag,
3015                     base - frag
3016                 );
3017         }
3018
3019         /*
3020          * If the ending offset is not DEV_BSIZE aligned and the 
3021          * valid bit is clear, we have to zero out a portion of
3022          * the last block.
3023          */
3024
3025         endoff = base + size;
3026
3027         if ((frag = endoff & ~(DEV_BSIZE - 1)) != endoff &&
3028             (m->valid & (1 << (endoff >> DEV_BSHIFT))) == 0
3029         ) {
3030                 pmap_zero_page_area(
3031                     VM_PAGE_TO_PHYS(m),
3032                     endoff,
3033                     DEV_BSIZE - (endoff & (DEV_BSIZE - 1))
3034                 );
3035         }
3036 }
3037
3038 /*
3039  * Set valid, clear dirty bits.  If validating the entire
3040  * page we can safely clear the pmap modify bit.  We also
3041  * use this opportunity to clear the PG_NOSYNC flag.  If a process
3042  * takes a write fault on a MAP_NOSYNC memory area the flag will
3043  * be set again.
3044  *
3045  * We set valid bits inclusive of any overlap, but we can only
3046  * clear dirty bits for DEV_BSIZE chunks that are fully within
3047  * the range.
3048  *
3049  * Page must be busied?
3050  * No other requirements.
3051  */
3052 void
3053 vm_page_set_valid(vm_page_t m, int base, int size)
3054 {
3055         _vm_page_zero_valid(m, base, size);
3056         m->valid |= vm_page_bits(base, size);
3057 }
3058
3059
3060 /*
3061  * Set valid bits and clear dirty bits.
3062  *
3063  * Page must be busied by caller.
3064  *
3065  * NOTE: This function does not clear the pmap modified bit.
3066  *       Also note that e.g. NFS may use a byte-granular base
3067  *       and size.
3068  *
3069  * No other requirements.
3070  */
3071 void
3072 vm_page_set_validclean(vm_page_t m, int base, int size)
3073 {
3074         int pagebits;
3075
3076         _vm_page_zero_valid(m, base, size);
3077         pagebits = vm_page_bits(base, size);
3078         m->valid |= pagebits;
3079         m->dirty &= ~pagebits;
3080         if (base == 0 && size == PAGE_SIZE) {
3081                 /*pmap_clear_modify(m);*/
3082                 vm_page_flag_clear(m, PG_NOSYNC);
3083         }
3084 }
3085
3086 /*
3087  * Set valid & dirty.  Used by buwrite()
3088  *
3089  * Page must be busied by caller.
3090  */
3091 void
3092 vm_page_set_validdirty(vm_page_t m, int base, int size)
3093 {
3094         int pagebits;
3095
3096         pagebits = vm_page_bits(base, size);
3097         m->valid |= pagebits;
3098         m->dirty |= pagebits;
3099         if (m->object)
3100                vm_object_set_writeable_dirty(m->object);
3101 }
3102
3103 /*
3104  * Clear dirty bits.
3105  *
3106  * NOTE: This function does not clear the pmap modified bit.
3107  *       Also note that e.g. NFS may use a byte-granular base
3108  *       and size.
3109  *
3110  * Page must be busied?
3111  * No other requirements.
3112  */
3113 void
3114 vm_page_clear_dirty(vm_page_t m, int base, int size)
3115 {
3116         m->dirty &= ~vm_page_bits(base, size);
3117         if (base == 0 && size == PAGE_SIZE) {
3118                 /*pmap_clear_modify(m);*/
3119                 vm_page_flag_clear(m, PG_NOSYNC);
3120         }
3121 }
3122
3123 /*
3124  * Make the page all-dirty.
3125  *
3126  * Also make sure the related object and vnode reflect the fact that the
3127  * object may now contain a dirty page.
3128  *
3129  * Page must be busied?
3130  * No other requirements.
3131  */
3132 void
3133 vm_page_dirty(vm_page_t m)
3134 {
3135 #ifdef INVARIANTS
3136         int pqtype = m->queue - m->pc;
3137 #endif
3138         KASSERT(pqtype != PQ_CACHE && pqtype != PQ_FREE,
3139                 ("vm_page_dirty: page in free/cache queue!"));
3140         if (m->dirty != VM_PAGE_BITS_ALL) {
3141                 m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
3142                 if (m->object)
3143                         vm_object_set_writeable_dirty(m->object);
3144         }
3145 }
3146
3147 /*
3148  * Invalidates DEV_BSIZE'd chunks within a page.  Both the
3149  * valid and dirty bits for the effected areas are cleared.
3150  *
3151  * Page must be busied?
3152  * Does not block.
3153  * No other requirements.
3154  */
3155 void
3156 vm_page_set_invalid(vm_page_t m, int base, int size)
3157 {
3158         int bits;
3159
3160         bits = vm_page_bits(base, size);
3161         m->valid &= ~bits;
3162         m->dirty &= ~bits;
3163         atomic_add_int(&m->object->generation, 1);
3164 }
3165
3166 /*
3167  * The kernel assumes that the invalid portions of a page contain 
3168  * garbage, but such pages can be mapped into memory by user code.
3169  * When this occurs, we must zero out the non-valid portions of the
3170  * page so user code sees what it expects.
3171  *
3172  * Pages are most often semi-valid when the end of a file is mapped 
3173  * into memory and the file's size is not page aligned.
3174  *
3175  * Page must be busied?
3176  * No other requirements.
3177  */
3178 void
3179 vm_page_zero_invalid(vm_page_t m, boolean_t setvalid)
3180 {
3181         int b;
3182         int i;
3183
3184         /*
3185          * Scan the valid bits looking for invalid sections that
3186          * must be zerod.  Invalid sub-DEV_BSIZE'd areas ( where the
3187          * valid bit may be set ) have already been zerod by
3188          * vm_page_set_validclean().
3189          */
3190         for (b = i = 0; i <= PAGE_SIZE / DEV_BSIZE; ++i) {
3191                 if (i == (PAGE_SIZE / DEV_BSIZE) || 
3192                     (m->valid & (1 << i))
3193                 ) {
3194                         if (i > b) {
3195                                 pmap_zero_page_area(
3196                                     VM_PAGE_TO_PHYS(m), 
3197                                     b << DEV_BSHIFT,
3198                                     (i - b) << DEV_BSHIFT
3199                                 );
3200                         }
3201                         b = i + 1;
3202                 }
3203         }
3204
3205         /*
3206          * setvalid is TRUE when we can safely set the zero'd areas
3207          * as being valid.  We can do this if there are no cache consistency
3208          * issues.  e.g. it is ok to do with UFS, but not ok to do with NFS.
3209          */
3210         if (setvalid)
3211                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
3212 }
3213
3214 /*
3215  * Is a (partial) page valid?  Note that the case where size == 0
3216  * will return FALSE in the degenerate case where the page is entirely
3217  * invalid, and TRUE otherwise.
3218  *
3219  * Does not block.
3220  * No other requirements.
3221  */
3222 int
3223 vm_page_is_valid(vm_page_t m, int base, int size)
3224 {
3225         int bits = vm_page_bits(base, size);
3226
3227         if (m->valid && ((m->valid & bits) == bits))
3228                 return 1;
3229         else
3230                 return 0;
3231 }
3232
3233 /*
3234  * update dirty bits from pmap/mmu.  May not block.
3235  *
3236  * Caller must hold the page busy
3237  */
3238 void
3239 vm_page_test_dirty(vm_page_t m)
3240 {
3241         if ((m->dirty != VM_PAGE_BITS_ALL) && pmap_is_modified(m)) {
3242                 vm_page_dirty(m);
3243         }
3244 }
3245
3246 /*
3247  * Register an action, associating it with its vm_page
3248  */
3249 void
3250 vm_page_register_action(vm_page_action_t action, vm_page_event_t event)
3251 {
3252         struct vm_page_action_hash *hash;
3253         int hv;
3254
3255         hv = (int)((intptr_t)action->m >> 8) & VMACTION_HMASK;
3256         hash = &action_hash[hv];
3257
3258         lockmgr(&hash->lk, LK_EXCLUSIVE);
3259         vm_page_flag_set(action->m, PG_ACTIONLIST);
3260         action->event = event;
3261         LIST_INSERT_HEAD(&hash->list, action, entry);
3262         lockmgr(&hash->lk, LK_RELEASE);
3263 }
3264
3265 /*
3266  * Unregister an action, disassociating it from its related vm_page
3267  */
3268 void
3269 vm_page_unregister_action(vm_page_action_t action)
3270 {
3271         struct vm_page_action_hash *hash;
3272         int hv;
3273
3274         hv = (int)((intptr_t)action->m >> 8) & VMACTION_HMASK;
3275         hash = &action_hash[hv];
3276         lockmgr(&hash->lk, LK_EXCLUSIVE);
3277         if (action->event != VMEVENT_NONE) {
3278                 action->event = VMEVENT_NONE;
3279                 LIST_REMOVE(action, entry);
3280
3281                 if (LIST_EMPTY(&hash->list))
3282                         vm_page_flag_clear(action->m, PG_ACTIONLIST);
3283         }
3284         lockmgr(&hash->lk, LK_RELEASE);
3285 }
3286
3287 /*
3288  * Issue an event on a VM page.  Corresponding action structures are
3289  * removed from the page's list and called.
3290  *
3291  * If the vm_page has no more pending action events we clear its
3292  * PG_ACTIONLIST flag.
3293  */
3294 void
3295 vm_page_event_internal(vm_page_t m, vm_page_event_t event)
3296 {
3297         struct vm_page_action_hash *hash;
3298         struct vm_page_action *scan;
3299         struct vm_page_action *next;
3300         int hv;
3301         int all;
3302
3303         hv = (int)((intptr_t)m >> 8) & VMACTION_HMASK;
3304         hash = &action_hash[hv];
3305         all = 1;
3306
3307         lockmgr(&hash->lk, LK_EXCLUSIVE);
3308         LIST_FOREACH_MUTABLE(scan, &hash->list, entry, next) {
3309                 if (scan->m == m) {
3310                         if (scan->event == event) {
3311                                 scan->event = VMEVENT_NONE;
3312                                 LIST_REMOVE(scan, entry);
3313                                 scan->func(m, scan);
3314                                 /* XXX */
3315                         } else {
3316                                 all = 0;
3317                         }
3318                 }
3319         }
3320         if (all)
3321                 vm_page_flag_clear(m, PG_ACTIONLIST);
3322         lockmgr(&hash->lk, LK_RELEASE);
3323 }
3324
3325 #include "opt_ddb.h"
3326 #ifdef DDB
3327 #include <ddb/ddb.h>
3328
3329 DB_SHOW_COMMAND(page, vm_page_print_page_info)
3330 {
3331         db_printf("vmstats.v_free_count: %d\n", vmstats.v_free_count);
3332         db_printf("vmstats.v_cache_count: %d\n", vmstats.v_cache_count);
3333         db_printf("vmstats.v_inactive_count: %d\n", vmstats.v_inactive_count);
3334         db_printf("vmstats.v_active_count: %d\n", vmstats.v_active_count);
3335         db_printf("vmstats.v_wire_count: %d\n", vmstats.v_wire_count);
3336         db_printf("vmstats.v_free_reserved: %d\n", vmstats.v_free_reserved);
3337         db_printf("vmstats.v_free_min: %d\n", vmstats.v_free_min);
3338         db_printf("vmstats.v_free_target: %d\n", vmstats.v_free_target);
3339         db_printf("vmstats.v_cache_min: %d\n", vmstats.v_cache_min);
3340         db_printf("vmstats.v_inactive_target: %d\n", vmstats.v_inactive_target);
3341 }
3342
3343 DB_SHOW_COMMAND(pageq, vm_page_print_pageq_info)
3344 {
3345         int i;
3346         db_printf("PQ_FREE:");
3347         for (i = 0; i < PQ_L2_SIZE; i++) {
3348                 db_printf(" %d", vm_page_queues[PQ_FREE + i].lcnt);
3349         }
3350         db_printf("\n");
3351                 
3352         db_printf("PQ_CACHE:");
3353         for(i = 0; i < PQ_L2_SIZE; i++) {
3354                 db_printf(" %d", vm_page_queues[PQ_CACHE + i].lcnt);
3355         }
3356         db_printf("\n");
3357
3358         db_printf("PQ_ACTIVE:");
3359         for(i = 0; i < PQ_L2_SIZE; i++) {
3360                 db_printf(" %d", vm_page_queues[PQ_ACTIVE + i].lcnt);
3361         }
3362         db_printf("\n");
3363
3364         db_printf("PQ_INACTIVE:");
3365         for(i = 0; i < PQ_L2_SIZE; i++) {
3366                 db_printf(" %d", vm_page_queues[PQ_INACTIVE + i].lcnt);
3367         }
3368         db_printf("\n");
3369 }
3370 #endif /* DDB */