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