test/debug/vmpagehash.c

   1 /*
   2  * VMPAGEHASH.C
   3  *
   4  * cc -I/usr/src/sys vmpagehash.c -o ~/bin/vmpagehash -lkvm
   5  *
   6  * vmpageinfo
   7  *
   8  * Validate the vm_page_buckets[] hash array against the vm_page_array
   9  *
  10  * Copyright (c) 2019 The DragonFly Project.  All rights reserved.
  11  *
  12  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
  13  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
  14  *
  15  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  16  * modification, are permitted provided that the following conditions
  17  * are met:
  18  *
  19  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  20  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  21  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  22  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  23  *    the documentation and/or other materials provided with the
  24  *    distribution.
  25  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  26  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  27  *    from this software without specific, prior written permission.
  28  *
  29  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  30  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  31  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  32  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  33  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  34  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  35  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  36  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  37  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  38  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  39  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  40  * SUCH DAMAGE.
  41  */
  42
  43 #define _KERNEL_STRUCTURES_
  44 #include <sys/param.h>
  45 #include <sys/user.h>
  46 #include <sys/malloc.h>
  47 #include <sys/signalvar.h>
  48 #include <sys/vnode.h>
  49 #include <sys/namecache.h>
  50 #include <sys/slaballoc.h>
  51
  52 #include <vm/vm.h>
  53 #include <vm/vm_page.h>
  54 #include <vm/vm_kern.h>
  55 #include <vm/vm_object.h>
  56 #include <vm/swap_pager.h>
  57 #include <vm/vnode_pager.h>
  58
  59 #include <stdio.h>
  60 #include <stdlib.h>
  61 #include <string.h>
  62 #include <fcntl.h>
  63 #include <kvm.h>
  64 #include <nlist.h>
  65 #include <getopt.h>
  66
  67 struct vm_page_hash_elm {
  68         vm_page_t       m;
  69         int             ticks;
  70         int             unused01;
  71 };
  72
  73
  74 struct nlist Nl[] = {
  75     { "_vm_page_hash" },
  76     { "_vm_page_hash_size" },
  77     { "_ticks" },
  78     { "_vm_page_array" },
  79     { "_vm_page_array_size" },
  80     { NULL }
  81 };
  82
  83 int debugopt;
  84 int verboseopt;
  85 struct vm_page *vm_page_array_ptr;
  86 struct vm_page_hash_elm *vm_page_hash_ptr;
  87 struct vm_page_hash_elm *vm_page_hash;
  88 int vm_page_hash_size;
  89 int vm_page_array_size;
  90 int ticks;
  91
  92 void checkpage(kvm_t *kd, vm_page_t mptr, vm_page_t m, struct vm_object *obj);
  93 static void kkread_vmpage(kvm_t *kd, u_long addr, vm_page_t m);
  94 static void kkread(kvm_t *kd, u_long addr, void *buf, size_t nbytes);
  95 static int kkread_err(kvm_t *kd, u_long addr, void *buf, size_t nbytes);
  96
  97 int
  98 main(int ac, char **av)
  99 {
 100     const char *corefile = NULL;
 101     const char *sysfile = NULL;
 102     struct vm_page m;
 103     struct vm_object obj;
 104     kvm_t *kd;
 105     int ch;
 106 #if 0
 107     vm_page_t mptr;
 108     int hv;
 109 #endif
 110     int i;
 111     const char *qstr;
 112     const char *ostr;
 113
 114     while ((ch = getopt(ac, av, "M:N:dv")) != -1) {
 115         switch(ch) {
 116         case 'd':
 117             ++debugopt;
 118             break;
 119         case 'v':
 120             ++verboseopt;
 121             break;
 122         case 'M':
 123             corefile = optarg;
 124             break;
 125         case 'N':
 126             sysfile = optarg;
 127             break;
 128         default:
 129             fprintf(stderr, "%s [-M core] [-N system]\n", av[0]);
 130             exit(1);
 131         }
 132     }
 133     ac -= optind;
 134     av += optind;
 135
 136     if ((kd = kvm_open(sysfile, corefile, NULL, O_RDONLY, "kvm:")) == NULL) {
 137         perror("kvm_open");
 138         exit(1);
 139     }
 140     if (kvm_nlist(kd, Nl) != 0) {
 141         perror("kvm_nlist");
 142         exit(1);
 143     }
 144
 145     kkread(kd, Nl[0].n_value, &vm_page_hash_ptr, sizeof(vm_page_hash_ptr));
 146     kkread(kd, Nl[1].n_value, &vm_page_hash_size, sizeof(vm_page_hash_size));
 147     kkread(kd, Nl[2].n_value, &ticks, sizeof(ticks));
 148     kkread(kd, Nl[3].n_value, &vm_page_array_ptr, sizeof(vm_page_array_ptr));
 149     kkread(kd, Nl[4].n_value, &vm_page_array_size, sizeof(vm_page_array_size));
 150
 151     vm_page_hash = malloc(vm_page_hash_size * sizeof(*vm_page_hash));
 152     kkread(kd, (intptr_t)vm_page_hash_ptr, vm_page_hash,
 153            vm_page_hash_size * sizeof(*vm_page_hash));
 154
 155     /*
 156      * Scan the vm_page_hash validating all pages with associated objects
 157      */
 158     printf("vm_page_hash[%d]\n", vm_page_hash_size);
 159     for (i = 0; i < vm_page_hash_size; ++i) {
 160         struct vm_page_hash_elm *elm;
 161
 162         elm = &vm_page_hash[i];
 163         if ((i & 3) == 0) {
 164                 printf("  group(%d-%d) ", i, i + 3);
 165                 if (elm[0].m && elm[1].m && elm[2].m && elm[3].m)
 166                         printf("FULL ");
 167                 printf("\n");
 168         }
 169         printf("    %016jx %9d ", elm->m, elm->ticks);
 170
 171         if (elm->m) {
 172                 kkread_vmpage(kd, (u_long)elm->m, &m);
 173                 if (m.object) {
 174                         kkread(kd, (u_long)m.object, &obj, sizeof(obj));
 175                         checkpage(kd, elm->m, &m, &obj);
 176                 }
 177                 if (m.queue >= PQ_HOLD) {
 178                     qstr = "HOLD";
 179                 } else if (m.queue >= PQ_CACHE) {
 180                     qstr = "CACHE";
 181                 } else if (m.queue >= PQ_ACTIVE) {
 182                     qstr = "ACTIVE";
 183                 } else if (m.queue >= PQ_INACTIVE) {
 184                     qstr = "INACTIVE";
 185                 } else if (m.queue >= PQ_FREE) {
 186                     qstr = "FREE";
 187                 } else {
 188                     qstr = "NONE";
 189                 }
 190                 printf("obj %p/%016jx\n\t\t\t\tval=%02x dty=%02x hold=%d "
 191                        "wire=%-2d act=%-3d busy=%d %8s",
 192                     m.object,
 193                     (intmax_t)m.pindex,
 194                     m.valid,
 195                     m.dirty,
 196                     m.hold_count,
 197                     m.wire_count,
 198                     m.act_count,
 199                     m.busy_count,
 200                     qstr
 201                 );
 202
 203                 if (m.object) {
 204                     switch(obj.type) {
 205                     case OBJT_DEFAULT:
 206                         ostr = "default";
 207                         break;
 208                     case OBJT_SWAP:
 209                         ostr = "swap";
 210                         break;
 211                     case OBJT_VNODE:
 212                         ostr = "vnode";
 213                         break;
 214                     case OBJT_DEVICE:
 215                         ostr = "device";
 216                         break;
 217                     case OBJT_PHYS:
 218                         ostr = "phys";
 219                         break;
 220                     case OBJT_DEAD:
 221                         ostr = "dead";
 222                         break;
 223                     default:
 224                         ostr = "unknown";
 225                         break;
 226                     }
 227                 } else {
 228                     ostr = "-";
 229                 }
 230                 printf(" %-7s", ostr);
 231                 if (m.busy_count & PBUSY_LOCKED)
 232                     printf(" BUSY");
 233                 if (m.busy_count & PBUSY_WANTED)
 234                     printf(" WANTED");
 235                 if (m.flags & PG_WINATCFLS)
 236                     printf(" WINATCFLS");
 237                 if (m.flags & PG_FICTITIOUS)
 238                     printf(" FICTITIOUS");
 239                 if (m.flags & PG_WRITEABLE)
 240                     printf(" WRITEABLE");
 241                 if (m.flags & PG_MAPPED)
 242                     printf(" MAPPED");
 243                 if (m.flags & PG_NEED_COMMIT)
 244                     printf(" NEED_COMMIT");
 245                 if (m.flags & PG_REFERENCED)
 246                     printf(" REFERENCED");
 247                 if (m.flags & PG_CLEANCHK)
 248                     printf(" CLEANCHK");
 249                 if (m.busy_count & PBUSY_SWAPINPROG)
 250                     printf(" SWAPINPROG");
 251                 if (m.flags & PG_NOSYNC)
 252                     printf(" NOSYNC");
 253                 if (m.flags & PG_UNMANAGED)
 254                     printf(" UNMANAGED");
 255                 if (m.flags & PG_MARKER)
 256                     printf(" MARKER");
 257                 if (m.flags & PG_RAM)
 258                     printf(" RAM");
 259                 if (m.flags & PG_SWAPPED)
 260                     printf(" SWAPPED");
 261         }
 262         printf("\n");
 263     }
 264     return(0);
 265 }
 266
 267 /*
 268  * A page with an object.
 269  */
 270 void
 271 checkpage(kvm_t *kd, vm_page_t mptr, vm_page_t m, struct vm_object *obj)
 272 {
 273 #if 0
 274     struct vm_page scan;
 275     vm_page_t scanptr;
 276     int hv;
 277
 278     hv = ((uintptr_t)m->object + m->pindex) ^ obj->hash_rand;
 279     hv &= vm_page_hash_mask;
 280     kkread(kd, (u_long)&vm_page_buckets[hv], &scanptr, sizeof(scanptr));
 281     while (scanptr) {
 282         if (scanptr == mptr)
 283             break;
 284         kkread(kd, (u_long)scanptr, &scan, sizeof(scan));
 285         scanptr = scan.hnext;
 286     }
 287     if (scanptr) {
 288         if (debugopt > 1)
 289             printf("good checkpage %p bucket %d\n", mptr, hv);
 290     } else {
 291         printf("vm_page_buckets[%d] ((struct vm_page *)%p)"
 292                 " page not found in bucket list\n", hv, mptr);
 293     }
 294 #endif
 295 }
 296
 297 /*
 298  * Acclerate the reading of VM pages
 299  */
 300 static void
 301 kkread_vmpage(kvm_t *kd, u_long addr, vm_page_t m)
 302 {
 303     static struct vm_page vpcache[1024];
 304     static u_long vpbeg;
 305     static u_long vpend;
 306
 307     if (addr < vpbeg || addr >= vpend) {
 308         vpbeg = addr;
 309         vpend = addr + 1024 * sizeof(*m);
 310         if (vpend > (u_long)(uintptr_t)vm_page_array_ptr +
 311                     vm_page_array_size * sizeof(*m)) {
 312             vpend = (u_long)(uintptr_t)vm_page_array_ptr +
 313                     vm_page_array_size * sizeof(*m);
 314         }
 315         kkread(kd, vpbeg, vpcache, vpend - vpbeg);
 316     }
 317     *m = vpcache[(addr - vpbeg) / sizeof(*m)];
 318 }
 319
 320 static void
 321 kkread(kvm_t *kd, u_long addr, void *buf, size_t nbytes)
 322 {
 323     if (kvm_read(kd, addr, buf, nbytes) != nbytes) {
 324         perror("kvm_read");
 325         exit(1);
 326     }
 327 }
 328
 329 static int
 330 kkread_err(kvm_t *kd, u_long addr, void *buf, size_t nbytes)
 331 {
 332     if (kvm_read(kd, addr, buf, nbytes) != nbytes) {
 333         return 1;
 334     }
 335     return 0;
 336 }
 337
 338 struct SLTrack {
 339         struct SLTrack *next;
 340         u_long addr;
 341 };
 342
 343 #define SLHSIZE 1024
 344 #define SLHMASK (SLHSIZE - 1)
 345
 346 struct SLTrack *SLHash[SLHSIZE];
 347
 348 #if 0
 349 static
 350 void
 351 addsltrack(vm_page_t m)
 352 {
 353         struct SLTrack *slt;
 354         u_long addr = (m->pindex * PAGE_SIZE) & ~131071L;
 355         int i;
 356
 357         if (m->wire_count == 0 || (m->flags & PG_MAPPED) == 0 ||
 358             m->object == NULL)
 359                 return;
 360
 361         i = (addr / 131072) & SLHMASK;
 362         for (slt = SLHash[i]; slt; slt = slt->next) {
 363                 if (slt->addr == addr)
 364                         break;
 365         }
 366         if (slt == NULL) {
 367                 slt = malloc(sizeof(*slt));
 368                 slt->addr = addr;
 369                 slt->next = SLHash[i];
 370                 SLHash[i] = slt;
 371         }
 372 }
 373 #endif