Annotation of kernel/vm/vm_pageout.c, revision 1.1.1.1

1.1       root        1: /*
                      2:  * Copyright (c) 1999 Apple Computer, Inc. All rights reserved.
                      3:  *
                      4:  * @APPLE_LICENSE_HEADER_START@
                      5:  * 
                      6:  * Portions Copyright (c) 1999 Apple Computer, Inc.  All Rights
                      7:  * Reserved.  This file contains Original Code and/or Modifications of
                      8:  * Original Code as defined in and that are subject to the Apple Public
                      9:  * Source License Version 1.1 (the "License").  You may not use this file
                     10:  * except in compliance with the License.  Please obtain a copy of the
                     11:  * License at http://www.apple.com/publicsource and read it before using
                     12:  * this file.
                     13:  * 
                     14:  * The Original Code and all software distributed under the License are
                     15:  * distributed on an "AS IS" basis, WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EITHER
                     16:  * EXPRESS OR IMPLIED, AND APPLE HEREBY DISCLAIMS ALL SUCH WARRANTIES,
                     17:  * INCLUDING WITHOUT LIMITATION, ANY WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
                     18:  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE OR NON-INFRINGEMENT.  Please see the
                     19:  * License for the specific language governing rights and limitations
                     20:  * under the License.
                     21:  * 
                     22:  * @APPLE_LICENSE_HEADER_END@
                     23:  */
                     24: 
                     25: /* 
                     26:  * Mach Operating System
                     27:  * Copyright (c) 1987 Carnegie-Mellon University
                     28:  * All rights reserved.  The CMU software License Agreement specifies
                     29:  * the terms and conditions for use and redistribution.
                     30:  */
                     31: /*
                     32:  *     File:   vm/vm_pageout.c
                     33:  *     Author: Avadis Tevanian, Jr., Michael Wayne Young
                     34:  *
                     35:  *     Copyright (C) 1985, Avadis Tevanian, Jr., Michael Wayne Young
                     36:  *
                     37:  *     The proverbial page-out daemon.
                     38:  */
                     39: 
                     40: #import <vm/vm_page.h>
                     41: #import <vm/pmap.h>
                     42: #import <vm/vm_object.h>
                     43: #import <vm/vm_pageout.h>
                     44: #import <mach/vm_statistics.h>
                     45: #import <mach/vm_param.h>
                     46: #import <kern/thread.h>
                     47: #import <machine/spl.h>
                     48: 
                     49: simple_lock_data_t     vm_pages_needed_lock;
                     50: 
                     51: int    vm_pages_needed;                /* Event on which pageout daemon sleeps */
                     52: int    vm_pageout_free_min = 0;        /* Stop pageout to wait for pagers at this free level */
                     53: 
                     54: int    vm_page_free_min_sanity = 256*1024;
                     55: 
                     56: #if    MACH_VM_DEBUG
                     57: long   vm_page_total_pages = 0;
                     58: long   local_total_pages;
                     59: #endif /* MACH_VM_DEBUG */
                     60: 
                     61: /*
                     62:  *     vm_pageout_scan does the dirty work for the pageout daemon.
                     63:  */
                     64: boolean_t
                     65: vm_pageout_scan()
                     66: {
                     67:        register vm_page_t      m;
                     68:        register int            page_shortage;
                     69:        register int            s;
                     70:        register int            pages_freed = 0;
                     71:        register int            pages_cleaned = 0;
                     72:        boolean_t               free_pages;
                     73:        boolean_t               did_work = FALSE;
                     74: #if    MACH_VM_DEBUG
                     75:        int                     dbg_intoa_pages = 0;
                     76:        int                     dbg_pages_needed = 0;
                     77:        int                     dbg_pages_cleaned = 0;
                     78: #endif /* MACH_VM_DEBUG */
                     79: 
                     80: 
                     81:        /*
                     82:         *      Only continue when we want more pages to be "free"
                     83:         */
                     84:                s = splimp();
                     85:                simple_lock(&vm_page_queue_free_lock);
                     86: 
                     87:                free_pages = FALSE;
                     88:                if (vm_page_free_count <= vm_page_free_min) {
                     89:                        free_pages = TRUE;
                     90:                        /*
                     91:                         *      See whether the physical mapping system
                     92:                         *      knows of any pages which are not being used.
                     93:                         */
                     94:                 
                     95:                        simple_unlock(&vm_page_queue_free_lock);
                     96:                        splx(s);
                     97: 
                     98:                        /*
                     99:                         *      And be sure the pmap system is updated so
                    100:                         *      we can scan the inactive queue.
                    101:                         */
                    102: 
                    103:                        pmap_update();
                    104:                }
                    105:                else {
                    106:                        simple_unlock(&vm_page_queue_free_lock);
                    107:                        splx(s);
                    108:                }
                    109: 
                    110:        /*
                    111:         *      Acquire the resident page system lock,
                    112:         *      as we may be changing what's resident quite a bit.
                    113:         */
                    114:        vm_page_lock_queues();
                    115: 
                    116:        /*
                    117:         *      Start scanning the inactive queue for pages we can free.
                    118:         *      We keep scanning until we have enough free pages or
                    119:         *      we have scanned through the entire queue.  If we
                    120:         *      encounter dirty pages, we start cleaning them.
                    121:         */
                    122: 
                    123:        pages_freed = 0;
                    124:        m = (vm_page_t) queue_first(&vm_page_queue_inactive);
                    125:        while (free_pages &&
                    126:            !queue_end(&vm_page_queue_inactive, (queue_entry_t) m)) {
                    127:                vm_page_t       next;
                    128: 
                    129:                        s = splimp();
                    130:                        simple_lock(&vm_page_queue_free_lock);
                    131:                        if ((vm_page_free_count + pages_cleaned) >= vm_page_free_target) {
                    132:                                simple_unlock(&vm_page_queue_free_lock);
                    133:                                splx(s);
                    134:                                break;
                    135:                        }
                    136:                        simple_unlock(&vm_page_queue_free_lock);
                    137:                        splx(s);
                    138: 
                    139: #if 0
                    140:                if (pmap_is_referenced(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) &&
                    141:                    (vm_page_inactive_target < vm_page_inactive_count))
                    142: #else
                    143:                if (pmap_is_referenced(VM_PAGE_TO_PHYS(m)))
                    144: #endif
                    145:                {
                    146:                        next = (vm_page_t) queue_next(&m->pageq);
                    147:                        vm_page_activate(m);
                    148:                        vm_stat.reactivations++; 
                    149:                        m = next;
                    150: #if    MACH_VM_DEBUG
                    151:                        dbg_intoa_pages++;
                    152: #endif /* MACH_VM_DEBUG */
                    153:                        continue;
                    154:                }
                    155: 
                    156:                if (m->clean) {
                    157:                                register vm_object_t    object;
                    158: 
                    159:                                next = (vm_page_t) queue_next(&m->pageq);
                    160:                                object = m->object;
                    161:                                if (!vm_object_lock_try(object)) {
                    162:                                        /*
                    163:                                         *      Can't lock object -
                    164:                                         *      skip page.
                    165:                                         */
                    166:                                        m = next;
                    167:                                        continue;
                    168:                                }
                    169:                                did_work = TRUE;
                    170:                                m->busy = TRUE;
                    171:                                vm_page_unlock_queues();
                    172: 
                    173:                                pmap_remove_all(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
                    174:                                vm_page_lock_queues();
                    175:                                m->busy = FALSE;
                    176:                                PAGE_WAKEUP(m);
                    177:                        
                    178:                                next = (vm_page_t) queue_next(&m->pageq);
                    179:                                vm_page_addfree(m);
                    180:                                pages_freed++;
                    181: #if    MACH_VM_DEBUG
                    182:                        --dbg_pages_needed;
                    183: #endif /* MACH_VM_DEBUG */
                    184:                                vm_object_unlock(object);
                    185:                                m = next;
                    186:                }
                    187:                else {
                    188:                        /*
                    189:                         *      If a page is dirty, then it is either
                    190:                         *      being washed (but not yet cleaned)
                    191:                         *      or it is still in the laundry.  If it is
                    192:                         *      still in the laundry, then we start the
                    193:                         *      cleaning operation.
                    194:                         */
                    195: 
                    196: #if    0 && MACH_VM_DEBUG
                    197:        kprintf("     : pulled dirty page off inactive list\n");
                    198: #endif /* MACH_VM_DEBUG */
                    199:                        if (m->laundry) {
                    200:                                /*
                    201:                                 *      Clean the page and remove it from the
                    202:                                 *      laundry.
                    203:                                 *
                    204:                                 *      We set the busy bit to cause
                    205:                                 *      potential page faults on this page to
                    206:                                 *      block.
                    207:                                 *
                    208:                                 *      And we set pageout-in-progress to keep
                    209:                                 *      the object from disappearing during
                    210:                                 *      pageout.  This guarantees that the
                    211:                                 *      page won't move from the inactive
                    212:                                 *      queue.  (However, any other page on
                    213:                                 *      the inactive queue may move!)
                    214:                                 */
                    215: 
                    216:                                register vm_object_t    object;
                    217:                                register vm_pager_t     pager;
                    218:                                boolean_t       pageout_succeeded;
                    219: 
                    220: #if    0 && MACH_VM_DEBUG
                    221:        kprintf("    cleaning dirty page off inactive list\n");
                    222: #endif /* MACH_VM_DEBUG */
                    223:                                object = m->object;
                    224:                                if (!vm_object_lock_try(object)) {
                    225:                                        /*
                    226:                                         *      Skip page if we can't lock
                    227:                                         *      its object
                    228:                                         */
                    229:                                        m = (vm_page_t) queue_next(&m->pageq);
                    230:                                        continue;
                    231:                                }
                    232: 
                    233:                                m->busy = TRUE;
                    234:                                vm_stat.pageouts++;
                    235: 
                    236:                                /*
                    237:                                 *      Try to collapse the object before
                    238:                                 *      making a pager for it.  We must
                    239:                                 *      unlock the page queues first.
                    240:                                 */
                    241:                                vm_page_unlock_queues();
                    242: 
                    243:                                did_work = TRUE;
                    244:                                /*
                    245:                                 * Moved this call from inside the queue lock
                    246:                                 * to prevent the following scenario:
                    247:                                 * remove_all -> pmap_collapse ->
                    248:                                 * kmem_free -> vm_page_lock_queues
                    249:                                 */
                    250:                                pmap_remove_all(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
                    251: 
                    252:                                vm_object_collapse(object);
                    253: 
                    254:                                object->paging_in_progress++;
                    255: 
                    256:                                vm_object_unlock(object);
                    257: 
                    258: 
                    259:                                /*
                    260:                                 *      Do a wakeup here in case the following
                    261:                                 *      operations block.
                    262:                                 */
                    263:                                thread_wakeup(&vm_page_free_count);
                    264: 
                    265:                                /*
                    266:                                 *      If there is no pager for the page,
                    267:                                 *      use the default pager.  If there's
                    268:                                 *      no place to put the page at the
                    269:                                 *      moment, leave it in the laundry and
                    270:                                 *      hope that there will be paging space
                    271:                                 *      later.
                    272:                                 */
                    273: 
                    274:                                if ((pager = object->pager) == vm_pager_null) {
                    275:                                        pager = (vm_pager_t)vm_pager_allocate(
                    276:                                                        object->size);
                    277:                                        if (pager != vm_pager_null) {
                    278:                                                vm_object_setpager(object,
                    279:                                                        pager, 0, FALSE);
                    280:                                        }
                    281:                                }
                    282: 
                    283:                                pageout_succeeded = FALSE;
                    284:                                if (pager != vm_pager_null) {
                    285:                                    if (vm_pager_put(pager, m) == PAGER_SUCCESS) {
                    286:                                        pageout_succeeded = TRUE;
                    287: #if    MACH_VM_DEBUG
                    288:                                        dbg_pages_cleaned++;
                    289: #endif /* MACH_VM_DEBUG */
                    290:                                        pages_cleaned++;
                    291:                                    }
                    292:                                }
                    293: 
                    294:                                vm_object_lock(object);
                    295:                                vm_page_lock_queues();
                    296: 
                    297:                                /*
                    298:                                 *      If page couldn't be paged out, then
                    299:                                 *      reactivate the page so it doesn't
                    300:                                 *      clog the inactive list.  (We will try
                    301:                                 *      paging out it again later).
                    302:                                 */
                    303:                                next = (vm_page_t) queue_next(&m->pageq);
                    304:                                if (pageout_succeeded)
                    305:                                        m->laundry = FALSE;
                    306:                                else
                    307:                                        vm_page_activate(m);
                    308: 
                    309: /* Why are we doing this. Was it not cleared when the mappings were removed
                    310:  * Is this here for a different arch */
                    311:                                pmap_clear_reference(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
                    312:                                        m->busy = FALSE;
                    313:                                        PAGE_WAKEUP(m);
                    314: 
                    315:                                        object->paging_in_progress--;
                    316:                                        thread_wakeup(object);
                    317:                                vm_object_unlock(object);
                    318:                                m = next;
                    319:                        }
                    320:                        else
                    321:                                m = (vm_page_t) queue_next(&m->pageq);
                    322:                }
                    323:        }
                    324: 
                    325:        /*
                    326:         *      Compute the page shortage.  If we are still very low on memory
                    327:         *      be sure that we will move a minimal amount of pages from active
                    328:         *      to inactive.
                    329:         */
                    330: 
                    331:        page_shortage = vm_page_inactive_target - vm_page_inactive_count;
                    332:        page_shortage -= vm_page_free_count;
                    333: 
                    334: //     if ((page_shortage <= 0) && (pages_freed == 0))
                    335: //             page_shortage = 1;
                    336: 
                    337:        while (page_shortage > 0) {
                    338:                /*
                    339:                 *      Move some more pages from active to inactive.
                    340:                 */
                    341: 
                    342:                if (queue_empty(&vm_page_queue_active)) {
                    343:                        break;
                    344:                }
                    345:                did_work = TRUE;
                    346:                m = (vm_page_t) queue_first(&vm_page_queue_active);
                    347:                vm_page_deactivate(m);
                    348:                page_shortage--;
                    349:        }
                    350: 
                    351:        vm_page_unlock_queues();
                    352: 
                    353:        if (!pages_cleaned && !pages_freed && did_work) {
                    354:                /*
                    355:                 * We did not issue any IO in the loop and did not free any
                    356:                 * pages. Yield to someone before proceeding so that we do
                    357:                 * not go compute bound, which will prevent the threads trying
                    358:                 * to do a biodone() from running. If that does not happen,
                    359:                 * no forward progress would be made.
                    360:                 */
                    361:                thread_will_wait(current_thread());
                    362:                thread_set_timeout(2);  /* 2 ticks */
                    363:                thread_block();
                    364:        }
                    365: 
                    366:        return did_work;
                    367: }
                    368: 
                    369: 
                    370: /*
                    371:  *     vm_pageout is the high level pageout daemon.
                    372:  */
                    373: 
                    374: void vm_pageout()
                    375: {
                    376:        thread_t        self = current_thread();
                    377:        boolean_t       vm_pageout_scan_did_work = TRUE;
                    378: 
                    379:        stack_privilege(self);
                    380:        self->sched_pri = self->priority = MAXPRI_USER;
                    381:        self->policy = POLICY_FIXEDPRI;
                    382:        self->sched_data = min_quantum;
                    383:        self->vm_privilege = TRUE;
                    384: 
                    385:        (void) spl0();
                    386: 
                    387:        /*
                    388:         *      Initialize some paging parameters.
                    389:         */
                    390: 
                    391:        if (vm_page_free_min == 0) {
                    392: //             vm_page_free_min = vm_page_free_count / 20;
                    393:                /*
                    394:                ** This is 2.00% of available free pages
                    395:                */
                    396:                vm_page_free_min = vm_page_free_count / 50;
                    397:                if (vm_page_free_min < 3)
                    398:                        vm_page_free_min = 3;
                    399: 
                    400:                if (vm_page_free_min*PAGE_SIZE > vm_page_free_min_sanity)
                    401:                        vm_page_free_min = vm_page_free_min_sanity/PAGE_SIZE;
                    402:        }
                    403: 
                    404:        if (vm_page_free_reserved == 0) {
                    405:                /*
                    406:                ** This is 0.50% of available free pages
                    407:                */
                    408:                if ((vm_page_free_reserved = vm_page_free_min / 4) < 3)
                    409:                        vm_page_free_reserved = 3;
                    410:        }
                    411:        if (vm_pageout_free_min == 0) {
                    412:                if ((vm_pageout_free_min = vm_page_free_reserved / 2) > 10)
                    413:                        vm_pageout_free_min = 10;
                    414:        }
                    415: 
                    416:        if (vm_page_free_target == 0)
                    417: //             vm_page_free_target = (vm_page_free_min * 4) / 3;
                    418:                /*
                    419:                ** This is 8.00% of available free pages
                    420:                */
                    421:                vm_page_free_target = vm_page_free_min * 4;
                    422: 
                    423:        if (vm_page_inactive_target == 0)
                    424:                vm_page_inactive_target = vm_page_free_count / 3;
                    425: 
                    426:        if (vm_page_free_target <= vm_page_free_min)
                    427:                vm_page_free_target = vm_page_free_min + 1;
                    428: 
                    429:        if (vm_page_inactive_target <= vm_page_free_target)
                    430:                vm_page_inactive_target = vm_page_free_target + 1;
                    431: 
                    432: #if    MACH_VM_DEBUG
                    433:        kprintf("vm_pageout: free_count=0x%X\n",
                    434:            vm_page_free_count);
                    435:        kprintf("vm_pageout: free_min=0x%X, free_reserved=0x%X\n",
                    436:            vm_page_free_min, vm_page_free_reserved);
                    437:        kprintf("vm_pageout: free_target=0x%X, inactive_target=0x%X\n",
                    438:            vm_page_free_target, vm_page_inactive_target);
                    439: #endif
                    440: 
                    441:        /*
                    442:         *      The pageout daemon is never done, so loop
                    443:         *      forever.
                    444:         */
                    445: 
                    446:        simple_lock(&vm_pages_needed_lock);
                    447:        while (TRUE) {
                    448:                if (!vm_pageout_scan_did_work)
                    449:                        thread_sleep(&vm_pages_needed,
                    450:                                     &vm_pages_needed_lock, FALSE);
                    451:                else
                    452:                if ((vm_page_free_count > vm_page_free_min) &&
                    453:                    ((vm_page_free_count >= vm_page_free_target) ||
                    454:                     (vm_page_inactive_count > vm_page_inactive_target)))
                    455:                        thread_sleep(&vm_pages_needed,
                    456:                                     &vm_pages_needed_lock, FALSE);
                    457:                else{
                    458:                        simple_unlock(&vm_pages_needed_lock);
                    459:                }
                    460:                vm_pageout_scan_did_work = vm_pageout_scan();
                    461:                simple_lock(&vm_pages_needed_lock);
                    462:                thread_wakeup(&vm_page_free_count);
                    463:        }
                    464: }

unix.superglobalmegacorp.com

This archive runs on limited infrastructure. Preserving old code on modern bandwidth. Automated agents are requested to crawl responsibly.