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