Home | History | Annotate | Line # | Download | only in uvm
uvm_pdpolicy_clockpro.c revision 1.14.6.1
      1 /*	$NetBSD: uvm_pdpolicy_clockpro.c,v 1.14.6.1 2008/06/23 04:32:06 wrstuden Exp $	*/
      2 
      3 /*-
      4  * Copyright (c)2005, 2006 YAMAMOTO Takashi,
      5  * All rights reserved.
      6  *
      7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
      8  * modification, are permitted provided that the following conditions
      9  * are met:
     10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     15  *
     16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
     17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
     18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
     19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
     20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
     21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
     22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
     23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
     24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
     25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
     26  * SUCH DAMAGE.
     27  */
     28 
     29 /*
     30  * CLOCK-Pro replacement policy:
     31  *	http://www.cs.wm.edu/hpcs/WWW/HTML/publications/abs05-3.html
     32  *
     33  * approximation of the list of non-resident pages using hash:
     34  *	http://linux-mm.org/ClockProApproximation
     35  */
     36 
     37 /* #define	CLOCKPRO_DEBUG */
     38 
     39 #if defined(PDSIM)
     40 
     41 #include "pdsim.h"
     42 
     43 #else /* defined(PDSIM) */
     44 
     45 #include <sys/cdefs.h>
     46 __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: uvm_pdpolicy_clockpro.c,v 1.14.6.1 2008/06/23 04:32:06 wrstuden Exp $");
     47 
     48 #include "opt_ddb.h"
     49 
     50 #include <sys/param.h>
     51 #include <sys/proc.h>
     52 #include <sys/systm.h>
     53 #include <sys/kernel.h>
     54 #include <sys/hash.h>
     55 
     56 #include <uvm/uvm.h>
     57 #include <uvm/uvm_pdpolicy.h>
     58 #include <uvm/uvm_pdpolicy_impl.h>
     59 
     60 #if ((__STDC_VERSION__ - 0) >= 199901L)
     61 #define	DPRINTF(...)	/* nothing */
     62 #define	WARN(...)	printf(__VA_ARGS__)
     63 #else /* ((__STDC_VERSION__ - 0) >= 199901L) */
     64 #define	DPRINTF(a...)	/* nothing */	/* GCC */
     65 #define	WARN(a...)	printf(a)
     66 #endif /* ((__STDC_VERSION__ - 0) >= 199901L) */
     67 
     68 #define	dump(a)		/* nothing */
     69 
     70 #undef	USEONCE2
     71 #define	LISTQ
     72 #undef	ADAPTIVE
     73 
     74 #endif /* defined(PDSIM) */
     75 
     76 #if !defined(CLOCKPRO_COLDPCT)
     77 #define	CLOCKPRO_COLDPCT	10
     78 #endif /* !defined(CLOCKPRO_COLDPCT) */
     79 
     80 #define	CLOCKPRO_COLDPCTMAX	90
     81 
     82 #if !defined(CLOCKPRO_HASHFACTOR)
     83 #define	CLOCKPRO_HASHFACTOR	2
     84 #endif /* !defined(CLOCKPRO_HASHFACTOR) */
     85 
     86 #define	CLOCKPRO_NEWQMIN	((1024 * 1024) >> PAGE_SHIFT)	/* XXX */
     87 
     88 int clockpro_hashfactor = CLOCKPRO_HASHFACTOR;
     89 
     90 PDPOL_EVCNT_DEFINE(nresrecordobj)
     91 PDPOL_EVCNT_DEFINE(nresrecordanon)
     92 PDPOL_EVCNT_DEFINE(nreslookupobj)
     93 PDPOL_EVCNT_DEFINE(nreslookupanon)
     94 PDPOL_EVCNT_DEFINE(nresfoundobj)
     95 PDPOL_EVCNT_DEFINE(nresfoundanon)
     96 PDPOL_EVCNT_DEFINE(nresanonfree)
     97 PDPOL_EVCNT_DEFINE(nresconflict)
     98 PDPOL_EVCNT_DEFINE(nresoverwritten)
     99 PDPOL_EVCNT_DEFINE(nreshandhot)
    100 
    101 PDPOL_EVCNT_DEFINE(hhottakeover)
    102 PDPOL_EVCNT_DEFINE(hhotref)
    103 PDPOL_EVCNT_DEFINE(hhotunref)
    104 PDPOL_EVCNT_DEFINE(hhotcold)
    105 PDPOL_EVCNT_DEFINE(hhotcoldtest)
    106 
    107 PDPOL_EVCNT_DEFINE(hcoldtakeover)
    108 PDPOL_EVCNT_DEFINE(hcoldref)
    109 PDPOL_EVCNT_DEFINE(hcoldunref)
    110 PDPOL_EVCNT_DEFINE(hcoldreftest)
    111 PDPOL_EVCNT_DEFINE(hcoldunreftest)
    112 PDPOL_EVCNT_DEFINE(hcoldunreftestspeculative)
    113 PDPOL_EVCNT_DEFINE(hcoldhot)
    114 
    115 PDPOL_EVCNT_DEFINE(speculativeenqueue)
    116 PDPOL_EVCNT_DEFINE(speculativehit1)
    117 PDPOL_EVCNT_DEFINE(speculativehit2)
    118 PDPOL_EVCNT_DEFINE(speculativemiss)
    119 
    120 #define	PQ_REFERENCED	PQ_PRIVATE1
    121 #define	PQ_HOT		PQ_PRIVATE2
    122 #define	PQ_TEST		PQ_PRIVATE3
    123 #define	PQ_INITIALREF	PQ_PRIVATE4
    124 #if PQ_PRIVATE6 != PQ_PRIVATE5 * 2 || PQ_PRIVATE7 != PQ_PRIVATE6 * 2
    125 #error PQ_PRIVATE
    126 #endif
    127 #define	PQ_QMASK	(PQ_PRIVATE5|PQ_PRIVATE6|PQ_PRIVATE7)
    128 #define	PQ_QFACTOR	PQ_PRIVATE5
    129 #define	PQ_SPECULATIVE	PQ_PRIVATE8
    130 
    131 #define	CLOCKPRO_NOQUEUE	0
    132 #define	CLOCKPRO_NEWQ		1	/* small queue to clear initial ref. */
    133 #if defined(LISTQ)
    134 #define	CLOCKPRO_COLDQ		2
    135 #define	CLOCKPRO_HOTQ		3
    136 #else /* defined(LISTQ) */
    137 #define	CLOCKPRO_COLDQ		(2 + coldqidx)	/* XXX */
    138 #define	CLOCKPRO_HOTQ		(3 - coldqidx)	/* XXX */
    139 #endif /* defined(LISTQ) */
    140 #define	CLOCKPRO_LISTQ		4
    141 #define	CLOCKPRO_NQUEUE		4
    142 
    143 static inline void
    144 clockpro_setq(struct vm_page *pg, int qidx)
    145 {
    146 	KASSERT(qidx >= CLOCKPRO_NOQUEUE);
    147 	KASSERT(qidx <= CLOCKPRO_NQUEUE);
    148 
    149 	pg->pqflags = (pg->pqflags & ~PQ_QMASK) | (qidx * PQ_QFACTOR);
    150 }
    151 
    152 static inline int
    153 clockpro_getq(struct vm_page *pg)
    154 {
    155 	int qidx;
    156 
    157 	qidx = (pg->pqflags & PQ_QMASK) / PQ_QFACTOR;
    158 	KASSERT(qidx >= CLOCKPRO_NOQUEUE);
    159 	KASSERT(qidx <= CLOCKPRO_NQUEUE);
    160 	return qidx;
    161 }
    162 
    163 typedef struct {
    164 	struct pglist q_q;
    165 	int q_len;
    166 } pageq_t;
    167 
    168 struct clockpro_state {
    169 	int s_npages;
    170 	int s_coldtarget;
    171 	int s_ncold;
    172 
    173 	int s_newqlenmax;
    174 	pageq_t s_q[CLOCKPRO_NQUEUE];
    175 
    176 	struct uvm_pctparam s_coldtargetpct;
    177 };
    178 
    179 static pageq_t *
    180 clockpro_queue(struct clockpro_state *s, int qidx)
    181 {
    182 
    183 	KASSERT(CLOCKPRO_NOQUEUE < qidx);
    184 	KASSERT(qidx <= CLOCKPRO_NQUEUE);
    185 
    186 	return &s->s_q[qidx - 1];
    187 }
    188 
    189 #if !defined(LISTQ)
    190 
    191 static int coldqidx;
    192 
    193 static void
    194 clockpro_switchqueue(void)
    195 {
    196 
    197 	coldqidx = 1 - coldqidx;
    198 }
    199 
    200 #endif /* !defined(LISTQ) */
    201 
    202 static struct clockpro_state clockpro;
    203 static struct clockpro_scanstate {
    204 	int ss_nscanned;
    205 } scanstate;
    206 
    207 /* ---------------------------------------- */
    208 
    209 static void
    210 pageq_init(pageq_t *q)
    211 {
    212 
    213 	TAILQ_INIT(&q->q_q);
    214 	q->q_len = 0;
    215 }
    216 
    217 static int
    218 pageq_len(const pageq_t *q)
    219 {
    220 
    221 	return q->q_len;
    222 }
    223 
    224 static struct vm_page *
    225 pageq_first(const pageq_t *q)
    226 {
    227 
    228 	return TAILQ_FIRST(&q->q_q);
    229 }
    230 
    231 static void
    232 pageq_insert_tail(pageq_t *q, struct vm_page *pg)
    233 {
    234 
    235 	TAILQ_INSERT_TAIL(&q->q_q, pg, pageq.queue);
    236 	q->q_len++;
    237 }
    238 
    239 #if defined(LISTQ)
    240 static void
    241 pageq_insert_head(pageq_t *q, struct vm_page *pg)
    242 {
    243 
    244 	TAILQ_INSERT_HEAD(&q->q_q, pg, pageq.queue);
    245 	q->q_len++;
    246 }
    247 #endif
    248 
    249 static void
    250 pageq_remove(pageq_t *q, struct vm_page *pg)
    251 {
    252 
    253 #if 1
    254 	KASSERT(clockpro_queue(&clockpro, clockpro_getq(pg)) == q);
    255 #endif
    256 	KASSERT(q->q_len > 0);
    257 	TAILQ_REMOVE(&q->q_q, pg, pageq.queue);
    258 	q->q_len--;
    259 }
    260 
    261 static struct vm_page *
    262 pageq_remove_head(pageq_t *q)
    263 {
    264 	struct vm_page *pg;
    265 
    266 	pg = TAILQ_FIRST(&q->q_q);
    267 	if (pg == NULL) {
    268 		KASSERT(q->q_len == 0);
    269 		return NULL;
    270 	}
    271 	pageq_remove(q, pg);
    272 	return pg;
    273 }
    274 
    275 /* ---------------------------------------- */
    276 
    277 static void
    278 clockpro_insert_tail(struct clockpro_state *s, int qidx, struct vm_page *pg)
    279 {
    280 	pageq_t *q = clockpro_queue(s, qidx);
    281 
    282 	clockpro_setq(pg, qidx);
    283 	pageq_insert_tail(q, pg);
    284 }
    285 
    286 #if defined(LISTQ)
    287 static void
    288 clockpro_insert_head(struct clockpro_state *s, int qidx, struct vm_page *pg)
    289 {
    290 	pageq_t *q = clockpro_queue(s, qidx);
    291 
    292 	clockpro_setq(pg, qidx);
    293 	pageq_insert_head(q, pg);
    294 }
    295 
    296 #endif
    297 /* ---------------------------------------- */
    298 
    299 typedef uint32_t nonres_cookie_t;
    300 #define	NONRES_COOKIE_INVAL	0
    301 
    302 typedef uintptr_t objid_t;
    303 
    304 /*
    305  * XXX maybe these hash functions need reconsideration,
    306  * given that hash distribution is critical here.
    307  */
    308 
    309 static uint32_t
    310 pageidentityhash1(objid_t obj, off_t idx)
    311 {
    312 	uint32_t hash = HASH32_BUF_INIT;
    313 
    314 #if 1
    315 	hash = hash32_buf(&idx, sizeof(idx), hash);
    316 	hash = hash32_buf(&obj, sizeof(obj), hash);
    317 #else
    318 	hash = hash32_buf(&obj, sizeof(obj), hash);
    319 	hash = hash32_buf(&idx, sizeof(idx), hash);
    320 #endif
    321 	return hash;
    322 }
    323 
    324 static uint32_t
    325 pageidentityhash2(objid_t obj, off_t idx)
    326 {
    327 	uint32_t hash = HASH32_BUF_INIT;
    328 
    329 	hash = hash32_buf(&obj, sizeof(obj), hash);
    330 	hash = hash32_buf(&idx, sizeof(idx), hash);
    331 	return hash;
    332 }
    333 
    334 static nonres_cookie_t
    335 calccookie(objid_t obj, off_t idx)
    336 {
    337 	uint32_t hash = pageidentityhash2(obj, idx);
    338 	nonres_cookie_t cookie = hash;
    339 
    340 	if (__predict_false(cookie == NONRES_COOKIE_INVAL)) {
    341 		cookie++; /* XXX */
    342 	}
    343 	return cookie;
    344 }
    345 
    346 #define	BUCKETSIZE	14
    347 struct bucket {
    348 	int cycle;
    349 	int cur;
    350 	nonres_cookie_t pages[BUCKETSIZE];
    351 };
    352 static int cycle_target;
    353 static int cycle_target_frac;
    354 
    355 static struct bucket static_bucket;
    356 static struct bucket *buckets = &static_bucket;
    357 static size_t hashsize = 1;
    358 
    359 static int coldadj;
    360 #define	COLDTARGET_ADJ(d)	coldadj += (d)
    361 
    362 #if defined(PDSIM)
    363 
    364 static void *
    365 clockpro_hashalloc(int n)
    366 {
    367 	size_t allocsz = sizeof(*buckets) * n;
    368 
    369 	return malloc(allocsz);
    370 }
    371 
    372 static void
    373 clockpro_hashfree(void *p, int n)
    374 {
    375 
    376 	free(p);
    377 }
    378 
    379 #else /* defined(PDSIM) */
    380 
    381 static void *
    382 clockpro_hashalloc(int n)
    383 {
    384 	size_t allocsz = round_page(sizeof(*buckets) * n);
    385 
    386 	return (void *)uvm_km_alloc(kernel_map, allocsz, 0, UVM_KMF_WIRED);
    387 }
    388 
    389 static void
    390 clockpro_hashfree(void *p, int n)
    391 {
    392 	size_t allocsz = round_page(sizeof(*buckets) * n);
    393 
    394 	uvm_km_free(kernel_map, (vaddr_t)p, allocsz, UVM_KMF_WIRED);
    395 }
    396 
    397 #endif /* defined(PDSIM) */
    398 
    399 static void
    400 clockpro_hashinit(uint64_t n)
    401 {
    402 	struct bucket *newbuckets;
    403 	struct bucket *oldbuckets;
    404 	size_t sz;
    405 	size_t oldsz;
    406 	int i;
    407 
    408 	sz = howmany(n, BUCKETSIZE);
    409 	sz *= clockpro_hashfactor;
    410 	newbuckets = clockpro_hashalloc(sz);
    411 	if (newbuckets == NULL) {
    412 		panic("%s: allocation failure", __func__);
    413 	}
    414 	for (i = 0; i < sz; i++) {
    415 		struct bucket *b = &newbuckets[i];
    416 		int j;
    417 
    418 		b->cycle = cycle_target;
    419 		b->cur = 0;
    420 		for (j = 0; j < BUCKETSIZE; j++) {
    421 			b->pages[j] = NONRES_COOKIE_INVAL;
    422 		}
    423 	}
    424 	/* XXX lock */
    425 	oldbuckets = buckets;
    426 	oldsz = hashsize;
    427 	buckets = newbuckets;
    428 	hashsize = sz;
    429 	/* XXX unlock */
    430 	if (oldbuckets != &static_bucket) {
    431 		clockpro_hashfree(oldbuckets, oldsz);
    432 	}
    433 }
    434 
    435 static struct bucket *
    436 nonresident_getbucket(objid_t obj, off_t idx)
    437 {
    438 	uint32_t hash;
    439 
    440 	hash = pageidentityhash1(obj, idx);
    441 	return &buckets[hash % hashsize];
    442 }
    443 
    444 static void
    445 nonresident_rotate(struct bucket *b)
    446 {
    447 	const int target = cycle_target;
    448 	const int cycle = b->cycle;
    449 	int cur;
    450 	int todo;
    451 
    452 	todo = target - cycle;
    453 	if (todo >= BUCKETSIZE * 2) {
    454 		todo = (todo % BUCKETSIZE) + BUCKETSIZE;
    455 	}
    456 	cur = b->cur;
    457 	while (todo > 0) {
    458 		if (b->pages[cur] != NONRES_COOKIE_INVAL) {
    459 			PDPOL_EVCNT_INCR(nreshandhot);
    460 			COLDTARGET_ADJ(-1);
    461 		}
    462 		b->pages[cur] = NONRES_COOKIE_INVAL;
    463 		cur++;
    464 		if (cur == BUCKETSIZE) {
    465 			cur = 0;
    466 		}
    467 		todo--;
    468 	}
    469 	b->cycle = target;
    470 	b->cur = cur;
    471 }
    472 
    473 static bool
    474 nonresident_lookupremove(objid_t obj, off_t idx)
    475 {
    476 	struct bucket *b = nonresident_getbucket(obj, idx);
    477 	nonres_cookie_t cookie = calccookie(obj, idx);
    478 	int i;
    479 
    480 	nonresident_rotate(b);
    481 	for (i = 0; i < BUCKETSIZE; i++) {
    482 		if (b->pages[i] == cookie) {
    483 			b->pages[i] = NONRES_COOKIE_INVAL;
    484 			return true;
    485 		}
    486 	}
    487 	return false;
    488 }
    489 
    490 static objid_t
    491 pageobj(struct vm_page *pg)
    492 {
    493 	const void *obj;
    494 
    495 	/*
    496 	 * XXX object pointer is often freed and reused for unrelated object.
    497 	 * for vnodes, it would be better to use something like
    498 	 * a hash of fsid/fileid/generation.
    499 	 */
    500 
    501 	obj = pg->uobject;
    502 	if (obj == NULL) {
    503 		obj = pg->uanon;
    504 		KASSERT(obj != NULL);
    505 		KASSERT(pg->offset == 0);
    506 	}
    507 
    508 	return (objid_t)obj;
    509 }
    510 
    511 static off_t
    512 pageidx(struct vm_page *pg)
    513 {
    514 
    515 	KASSERT((pg->offset & PAGE_MASK) == 0);
    516 	return pg->offset >> PAGE_SHIFT;
    517 }
    518 
    519 static bool
    520 nonresident_pagelookupremove(struct vm_page *pg)
    521 {
    522 	bool found = nonresident_lookupremove(pageobj(pg), pageidx(pg));
    523 
    524 	if (pg->uobject) {
    525 		PDPOL_EVCNT_INCR(nreslookupobj);
    526 	} else {
    527 		PDPOL_EVCNT_INCR(nreslookupanon);
    528 	}
    529 	if (found) {
    530 		if (pg->uobject) {
    531 			PDPOL_EVCNT_INCR(nresfoundobj);
    532 		} else {
    533 			PDPOL_EVCNT_INCR(nresfoundanon);
    534 		}
    535 	}
    536 	return found;
    537 }
    538 
    539 static void
    540 nonresident_pagerecord(struct vm_page *pg)
    541 {
    542 	objid_t obj = pageobj(pg);
    543 	off_t idx = pageidx(pg);
    544 	struct bucket *b = nonresident_getbucket(obj, idx);
    545 	nonres_cookie_t cookie = calccookie(obj, idx);
    546 
    547 #if defined(DEBUG)
    548 	int i;
    549 
    550 	for (i = 0; i < BUCKETSIZE; i++) {
    551 		if (b->pages[i] == cookie) {
    552 			PDPOL_EVCNT_INCR(nresconflict);
    553 		}
    554 	}
    555 #endif /* defined(DEBUG) */
    556 
    557 	if (pg->uobject) {
    558 		PDPOL_EVCNT_INCR(nresrecordobj);
    559 	} else {
    560 		PDPOL_EVCNT_INCR(nresrecordanon);
    561 	}
    562 	nonresident_rotate(b);
    563 	if (b->pages[b->cur] != NONRES_COOKIE_INVAL) {
    564 		PDPOL_EVCNT_INCR(nresoverwritten);
    565 		COLDTARGET_ADJ(-1);
    566 	}
    567 	b->pages[b->cur] = cookie;
    568 	b->cur = (b->cur + 1) % BUCKETSIZE;
    569 }
    570 
    571 /* ---------------------------------------- */
    572 
    573 #if defined(CLOCKPRO_DEBUG)
    574 static void
    575 check_sanity(void)
    576 {
    577 }
    578 #else /* defined(CLOCKPRO_DEBUG) */
    579 #define	check_sanity()	/* nothing */
    580 #endif /* defined(CLOCKPRO_DEBUG) */
    581 
    582 static void
    583 clockpro_reinit(void)
    584 {
    585 
    586 	clockpro_hashinit(uvmexp.npages);
    587 }
    588 
    589 static void
    590 clockpro_init(void)
    591 {
    592 	struct clockpro_state *s = &clockpro;
    593 	int i;
    594 
    595 	for (i = 0; i < CLOCKPRO_NQUEUE; i++) {
    596 		pageq_init(&s->s_q[i]);
    597 	}
    598 	s->s_newqlenmax = 1;
    599 	s->s_coldtarget = 1;
    600 	uvm_pctparam_init(&s->s_coldtargetpct, CLOCKPRO_COLDPCT, NULL);
    601 }
    602 
    603 static void
    604 clockpro_tune(void)
    605 {
    606 	struct clockpro_state *s = &clockpro;
    607 	int coldtarget;
    608 
    609 #if defined(ADAPTIVE)
    610 	int coldmax = s->s_npages * CLOCKPRO_COLDPCTMAX / 100;
    611 	int coldmin = 1;
    612 
    613 	coldtarget = s->s_coldtarget;
    614 	if (coldtarget + coldadj < coldmin) {
    615 		coldadj = coldmin - coldtarget;
    616 	} else if (coldtarget + coldadj > coldmax) {
    617 		coldadj = coldmax - coldtarget;
    618 	}
    619 	coldtarget += coldadj;
    620 #else /* defined(ADAPTIVE) */
    621 	coldtarget = UVM_PCTPARAM_APPLY(&s->s_coldtargetpct, s->s_npages);
    622 	if (coldtarget < 1) {
    623 		coldtarget = 1;
    624 	}
    625 #endif /* defined(ADAPTIVE) */
    626 
    627 	s->s_coldtarget = coldtarget;
    628 	s->s_newqlenmax = coldtarget / 4;
    629 	if (s->s_newqlenmax < CLOCKPRO_NEWQMIN) {
    630 		s->s_newqlenmax = CLOCKPRO_NEWQMIN;
    631 	}
    632 }
    633 
    634 static void
    635 clockpro_movereferencebit(struct vm_page *pg)
    636 {
    637 	bool referenced;
    638 
    639 	referenced = pmap_clear_reference(pg);
    640 	if (referenced) {
    641 		pg->pqflags |= PQ_REFERENCED;
    642 	}
    643 }
    644 
    645 static void
    646 clockpro_clearreferencebit(struct vm_page *pg)
    647 {
    648 
    649 	clockpro_movereferencebit(pg);
    650 	pg->pqflags &= ~PQ_REFERENCED;
    651 }
    652 
    653 static void
    654 clockpro___newqrotate(int len)
    655 {
    656 	struct clockpro_state * const s = &clockpro;
    657 	pageq_t * const newq = clockpro_queue(s, CLOCKPRO_NEWQ);
    658 	struct vm_page *pg;
    659 
    660 	while (pageq_len(newq) > len) {
    661 		pg = pageq_remove_head(newq);
    662 		KASSERT(pg != NULL);
    663 		KASSERT(clockpro_getq(pg) == CLOCKPRO_NEWQ);
    664 		if ((pg->pqflags & PQ_INITIALREF) != 0) {
    665 			clockpro_clearreferencebit(pg);
    666 			pg->pqflags &= ~PQ_INITIALREF;
    667 		}
    668 		/* place at the list head */
    669 		clockpro_insert_tail(s, CLOCKPRO_COLDQ, pg);
    670 	}
    671 }
    672 
    673 static void
    674 clockpro_newqrotate(void)
    675 {
    676 	struct clockpro_state * const s = &clockpro;
    677 
    678 	check_sanity();
    679 	clockpro___newqrotate(s->s_newqlenmax);
    680 	check_sanity();
    681 }
    682 
    683 static void
    684 clockpro_newqflush(int n)
    685 {
    686 
    687 	check_sanity();
    688 	clockpro___newqrotate(n);
    689 	check_sanity();
    690 }
    691 
    692 static void
    693 clockpro_newqflushone(void)
    694 {
    695 	struct clockpro_state * const s = &clockpro;
    696 
    697 	clockpro_newqflush(
    698 	    MAX(pageq_len(clockpro_queue(s, CLOCKPRO_NEWQ)) - 1, 0));
    699 }
    700 
    701 /*
    702  * our "tail" is called "list-head" in the paper.
    703  */
    704 
    705 static void
    706 clockpro___enqueuetail(struct vm_page *pg)
    707 {
    708 	struct clockpro_state * const s = &clockpro;
    709 
    710 	KASSERT(clockpro_getq(pg) == CLOCKPRO_NOQUEUE);
    711 
    712 	check_sanity();
    713 #if !defined(USEONCE2)
    714 	clockpro_insert_tail(s, CLOCKPRO_NEWQ, pg);
    715 	clockpro_newqrotate();
    716 #else /* !defined(USEONCE2) */
    717 #if defined(LISTQ)
    718 	KASSERT((pg->pqflags & PQ_REFERENCED) == 0);
    719 #endif /* defined(LISTQ) */
    720 	clockpro_insert_tail(s, CLOCKPRO_COLDQ, pg);
    721 #endif /* !defined(USEONCE2) */
    722 	check_sanity();
    723 }
    724 
    725 static void
    726 clockpro_pageenqueue(struct vm_page *pg)
    727 {
    728 	struct clockpro_state * const s = &clockpro;
    729 	bool hot;
    730 	bool speculative = (pg->pqflags & PQ_SPECULATIVE) != 0; /* XXX */
    731 
    732 	KASSERT((~pg->pqflags & (PQ_INITIALREF|PQ_SPECULATIVE)) != 0);
    733 	KASSERT(mutex_owned(&uvm_pageqlock));
    734 	check_sanity();
    735 	KASSERT(clockpro_getq(pg) == CLOCKPRO_NOQUEUE);
    736 	s->s_npages++;
    737 	pg->pqflags &= ~(PQ_HOT|PQ_TEST);
    738 	if (speculative) {
    739 		hot = false;
    740 		PDPOL_EVCNT_INCR(speculativeenqueue);
    741 	} else {
    742 		hot = nonresident_pagelookupremove(pg);
    743 		if (hot) {
    744 			COLDTARGET_ADJ(1);
    745 		}
    746 	}
    747 
    748 	/*
    749 	 * consider mmap'ed file:
    750 	 *
    751 	 * - read-ahead enqueues a page.
    752 	 *
    753 	 * - on the following read-ahead hit, the fault handler activates it.
    754 	 *
    755 	 * - finally, the userland code which caused the above fault
    756 	 *   actually accesses the page.  it makes its reference bit set.
    757 	 *
    758 	 * we want to count the above as a single access, rather than
    759 	 * three accesses with short reuse distances.
    760 	 */
    761 
    762 #if defined(USEONCE2)
    763 	pg->pqflags &= ~PQ_INITIALREF;
    764 	if (hot) {
    765 		pg->pqflags |= PQ_TEST;
    766 	}
    767 	s->s_ncold++;
    768 	clockpro_clearreferencebit(pg);
    769 	clockpro___enqueuetail(pg);
    770 #else /* defined(USEONCE2) */
    771 	if (speculative) {
    772 		s->s_ncold++;
    773 	} else if (hot) {
    774 		pg->pqflags |= PQ_HOT;
    775 	} else {
    776 		pg->pqflags |= PQ_TEST;
    777 		s->s_ncold++;
    778 	}
    779 	clockpro___enqueuetail(pg);
    780 #endif /* defined(USEONCE2) */
    781 	KASSERT(s->s_ncold <= s->s_npages);
    782 }
    783 
    784 static pageq_t *
    785 clockpro_pagequeue(struct vm_page *pg)
    786 {
    787 	struct clockpro_state * const s = &clockpro;
    788 	int qidx;
    789 
    790 	qidx = clockpro_getq(pg);
    791 	KASSERT(qidx != CLOCKPRO_NOQUEUE);
    792 
    793 	return clockpro_queue(s, qidx);
    794 }
    795 
    796 static void
    797 clockpro_pagedequeue(struct vm_page *pg)
    798 {
    799 	struct clockpro_state * const s = &clockpro;
    800 	pageq_t *q;
    801 
    802 	KASSERT(s->s_npages > 0);
    803 	check_sanity();
    804 	q = clockpro_pagequeue(pg);
    805 	pageq_remove(q, pg);
    806 	check_sanity();
    807 	clockpro_setq(pg, CLOCKPRO_NOQUEUE);
    808 	if ((pg->pqflags & PQ_HOT) == 0) {
    809 		KASSERT(s->s_ncold > 0);
    810 		s->s_ncold--;
    811 	}
    812 	KASSERT(s->s_npages > 0);
    813 	s->s_npages--;
    814 	check_sanity();
    815 }
    816 
    817 static void
    818 clockpro_pagerequeue(struct vm_page *pg)
    819 {
    820 	struct clockpro_state * const s = &clockpro;
    821 	int qidx;
    822 
    823 	qidx = clockpro_getq(pg);
    824 	KASSERT(qidx == CLOCKPRO_HOTQ || qidx == CLOCKPRO_COLDQ);
    825 	pageq_remove(clockpro_queue(s, qidx), pg);
    826 	check_sanity();
    827 	clockpro_setq(pg, CLOCKPRO_NOQUEUE);
    828 
    829 	clockpro___enqueuetail(pg);
    830 }
    831 
    832 static void
    833 handhot_endtest(struct vm_page *pg)
    834 {
    835 
    836 	KASSERT((pg->pqflags & PQ_HOT) == 0);
    837 	if ((pg->pqflags & PQ_TEST) != 0) {
    838 		PDPOL_EVCNT_INCR(hhotcoldtest);
    839 		COLDTARGET_ADJ(-1);
    840 		pg->pqflags &= ~PQ_TEST;
    841 	} else {
    842 		PDPOL_EVCNT_INCR(hhotcold);
    843 	}
    844 }
    845 
    846 static void
    847 handhot_advance(void)
    848 {
    849 	struct clockpro_state * const s = &clockpro;
    850 	struct vm_page *pg;
    851 	pageq_t *hotq;
    852 	int hotqlen;
    853 
    854 	clockpro_tune();
    855 
    856 	dump("hot called");
    857 	if (s->s_ncold >= s->s_coldtarget) {
    858 		return;
    859 	}
    860 	hotq = clockpro_queue(s, CLOCKPRO_HOTQ);
    861 again:
    862 	pg = pageq_first(hotq);
    863 	if (pg == NULL) {
    864 		DPRINTF("%s: HHOT TAKEOVER\n", __func__);
    865 		dump("hhottakeover");
    866 		PDPOL_EVCNT_INCR(hhottakeover);
    867 #if defined(LISTQ)
    868 		while (/* CONSTCOND */ 1) {
    869 			pageq_t *coldq = clockpro_queue(s, CLOCKPRO_COLDQ);
    870 
    871 			pg = pageq_first(coldq);
    872 			if (pg == NULL) {
    873 				clockpro_newqflushone();
    874 				pg = pageq_first(coldq);
    875 				if (pg == NULL) {
    876 					WARN("hhot: no page?\n");
    877 					return;
    878 				}
    879 			}
    880 			KASSERT(clockpro_pagequeue(pg) == coldq);
    881 			pageq_remove(coldq, pg);
    882 			check_sanity();
    883 			if ((pg->pqflags & PQ_HOT) == 0) {
    884 				handhot_endtest(pg);
    885 				clockpro_insert_tail(s, CLOCKPRO_LISTQ, pg);
    886 			} else {
    887 				clockpro_insert_head(s, CLOCKPRO_HOTQ, pg);
    888 				break;
    889 			}
    890 		}
    891 #else /* defined(LISTQ) */
    892 		clockpro_newqflush(0); /* XXX XXX */
    893 		clockpro_switchqueue();
    894 		hotq = clockpro_queue(s, CLOCKPRO_HOTQ);
    895 		goto again;
    896 #endif /* defined(LISTQ) */
    897 	}
    898 
    899 	KASSERT(clockpro_pagequeue(pg) == hotq);
    900 
    901 	/*
    902 	 * terminate test period of nonresident pages by cycling them.
    903 	 */
    904 
    905 	cycle_target_frac += BUCKETSIZE;
    906 	hotqlen = pageq_len(hotq);
    907 	while (cycle_target_frac >= hotqlen) {
    908 		cycle_target++;
    909 		cycle_target_frac -= hotqlen;
    910 	}
    911 
    912 	if ((pg->pqflags & PQ_HOT) == 0) {
    913 #if defined(LISTQ)
    914 		panic("cold page in hotq: %p", pg);
    915 #else /* defined(LISTQ) */
    916 		handhot_endtest(pg);
    917 		goto next;
    918 #endif /* defined(LISTQ) */
    919 	}
    920 	KASSERT((pg->pqflags & PQ_TEST) == 0);
    921 	KASSERT((pg->pqflags & PQ_INITIALREF) == 0);
    922 	KASSERT((pg->pqflags & PQ_SPECULATIVE) == 0);
    923 
    924 	/*
    925 	 * once we met our target,
    926 	 * stop at a hot page so that no cold pages in test period
    927 	 * have larger recency than any hot pages.
    928 	 */
    929 
    930 	if (s->s_ncold >= s->s_coldtarget) {
    931 		dump("hot done");
    932 		return;
    933 	}
    934 	clockpro_movereferencebit(pg);
    935 	if ((pg->pqflags & PQ_REFERENCED) == 0) {
    936 		PDPOL_EVCNT_INCR(hhotunref);
    937 		uvmexp.pddeact++;
    938 		pg->pqflags &= ~PQ_HOT;
    939 		clockpro.s_ncold++;
    940 		KASSERT(s->s_ncold <= s->s_npages);
    941 	} else {
    942 		PDPOL_EVCNT_INCR(hhotref);
    943 	}
    944 	pg->pqflags &= ~PQ_REFERENCED;
    945 #if !defined(LISTQ)
    946 next:
    947 #endif /* !defined(LISTQ) */
    948 	clockpro_pagerequeue(pg);
    949 	dump("hot");
    950 	goto again;
    951 }
    952 
    953 static struct vm_page *
    954 handcold_advance(void)
    955 {
    956 	struct clockpro_state * const s = &clockpro;
    957 	struct vm_page *pg;
    958 
    959 	for (;;) {
    960 #if defined(LISTQ)
    961 		pageq_t *listq = clockpro_queue(s, CLOCKPRO_LISTQ);
    962 #endif /* defined(LISTQ) */
    963 		pageq_t *coldq;
    964 
    965 		clockpro_newqrotate();
    966 		handhot_advance();
    967 #if defined(LISTQ)
    968 		pg = pageq_first(listq);
    969 		if (pg != NULL) {
    970 			KASSERT(clockpro_getq(pg) == CLOCKPRO_LISTQ);
    971 			KASSERT((pg->pqflags & PQ_TEST) == 0);
    972 			KASSERT((pg->pqflags & PQ_HOT) == 0);
    973 			KASSERT((pg->pqflags & PQ_INITIALREF) == 0);
    974 			pageq_remove(listq, pg);
    975 			check_sanity();
    976 			clockpro_insert_head(s, CLOCKPRO_COLDQ, pg); /* XXX */
    977 			goto gotcold;
    978 		}
    979 #endif /* defined(LISTQ) */
    980 		check_sanity();
    981 		coldq = clockpro_queue(s, CLOCKPRO_COLDQ);
    982 		pg = pageq_first(coldq);
    983 		if (pg == NULL) {
    984 			clockpro_newqflushone();
    985 			pg = pageq_first(coldq);
    986 		}
    987 		if (pg == NULL) {
    988 			DPRINTF("%s: HCOLD TAKEOVER\n", __func__);
    989 			dump("hcoldtakeover");
    990 			PDPOL_EVCNT_INCR(hcoldtakeover);
    991 			KASSERT(
    992 			    pageq_len(clockpro_queue(s, CLOCKPRO_NEWQ)) == 0);
    993 #if defined(LISTQ)
    994 			KASSERT(
    995 			    pageq_len(clockpro_queue(s, CLOCKPRO_HOTQ)) == 0);
    996 #else /* defined(LISTQ) */
    997 			clockpro_switchqueue();
    998 			coldq = clockpro_queue(s, CLOCKPRO_COLDQ);
    999 			pg = pageq_first(coldq);
   1000 #endif /* defined(LISTQ) */
   1001 		}
   1002 		if (pg == NULL) {
   1003 			WARN("hcold: no page?\n");
   1004 			return NULL;
   1005 		}
   1006 		KASSERT((pg->pqflags & PQ_INITIALREF) == 0);
   1007 		if ((pg->pqflags & PQ_HOT) != 0) {
   1008 			PDPOL_EVCNT_INCR(hcoldhot);
   1009 			pageq_remove(coldq, pg);
   1010 			clockpro_insert_tail(s, CLOCKPRO_HOTQ, pg);
   1011 			check_sanity();
   1012 			KASSERT((pg->pqflags & PQ_TEST) == 0);
   1013 			uvmexp.pdscans++;
   1014 			continue;
   1015 		}
   1016 #if defined(LISTQ)
   1017 gotcold:
   1018 #endif /* defined(LISTQ) */
   1019 		KASSERT((pg->pqflags & PQ_HOT) == 0);
   1020 		uvmexp.pdscans++;
   1021 		clockpro_movereferencebit(pg);
   1022 		if ((pg->pqflags & PQ_SPECULATIVE) != 0) {
   1023 			KASSERT((pg->pqflags & PQ_TEST) == 0);
   1024 			if ((pg->pqflags & PQ_REFERENCED) != 0) {
   1025 				PDPOL_EVCNT_INCR(speculativehit2);
   1026 				pg->pqflags &= ~(PQ_SPECULATIVE|PQ_REFERENCED);
   1027 				clockpro_pagedequeue(pg);
   1028 				clockpro_pageenqueue(pg);
   1029 				continue;
   1030 			}
   1031 			PDPOL_EVCNT_INCR(speculativemiss);
   1032 		}
   1033 		switch (pg->pqflags & (PQ_REFERENCED|PQ_TEST)) {
   1034 		case PQ_TEST:
   1035 			PDPOL_EVCNT_INCR(hcoldunreftest);
   1036 			nonresident_pagerecord(pg);
   1037 			goto gotit;
   1038 		case 0:
   1039 			PDPOL_EVCNT_INCR(hcoldunref);
   1040 gotit:
   1041 			KASSERT(s->s_ncold > 0);
   1042 			clockpro_pagerequeue(pg); /* XXX */
   1043 			dump("cold done");
   1044 			/* XXX "pg" is still in queue */
   1045 			handhot_advance();
   1046 			goto done;
   1047 
   1048 		case PQ_REFERENCED|PQ_TEST:
   1049 			PDPOL_EVCNT_INCR(hcoldreftest);
   1050 			s->s_ncold--;
   1051 			COLDTARGET_ADJ(1);
   1052 			pg->pqflags |= PQ_HOT;
   1053 			pg->pqflags &= ~PQ_TEST;
   1054 			break;
   1055 
   1056 		case PQ_REFERENCED:
   1057 			PDPOL_EVCNT_INCR(hcoldref);
   1058 			pg->pqflags |= PQ_TEST;
   1059 			break;
   1060 		}
   1061 		pg->pqflags &= ~PQ_REFERENCED;
   1062 		uvmexp.pdreact++;
   1063 		/* move to the list head */
   1064 		clockpro_pagerequeue(pg);
   1065 		dump("cold");
   1066 	}
   1067 done:;
   1068 	return pg;
   1069 }
   1070 
   1071 void
   1072 uvmpdpol_pageactivate(struct vm_page *pg)
   1073 {
   1074 
   1075 	if (!uvmpdpol_pageisqueued_p(pg)) {
   1076 		KASSERT((pg->pqflags & PQ_SPECULATIVE) == 0);
   1077 		pg->pqflags |= PQ_INITIALREF;
   1078 		clockpro_pageenqueue(pg);
   1079 	} else if ((pg->pqflags & PQ_SPECULATIVE)) {
   1080 		PDPOL_EVCNT_INCR(speculativehit1);
   1081 		pg->pqflags &= ~PQ_SPECULATIVE;
   1082 		pg->pqflags |= PQ_INITIALREF;
   1083 		clockpro_pagedequeue(pg);
   1084 		clockpro_pageenqueue(pg);
   1085 	}
   1086 	pg->pqflags |= PQ_REFERENCED;
   1087 }
   1088 
   1089 void
   1090 uvmpdpol_pagedeactivate(struct vm_page *pg)
   1091 {
   1092 
   1093 	clockpro_clearreferencebit(pg);
   1094 }
   1095 
   1096 void
   1097 uvmpdpol_pagedequeue(struct vm_page *pg)
   1098 {
   1099 
   1100 	if (!uvmpdpol_pageisqueued_p(pg)) {
   1101 		return;
   1102 	}
   1103 	clockpro_pagedequeue(pg);
   1104 	pg->pqflags &= ~(PQ_INITIALREF|PQ_SPECULATIVE);
   1105 }
   1106 
   1107 void
   1108 uvmpdpol_pageenqueue(struct vm_page *pg)
   1109 {
   1110 
   1111 #if 1
   1112 	if (uvmpdpol_pageisqueued_p(pg)) {
   1113 		return;
   1114 	}
   1115 	clockpro_clearreferencebit(pg);
   1116 	pg->pqflags |= PQ_SPECULATIVE;
   1117 	clockpro_pageenqueue(pg);
   1118 #else
   1119 	uvmpdpol_pageactivate(pg);
   1120 #endif
   1121 }
   1122 
   1123 void
   1124 uvmpdpol_anfree(struct vm_anon *an)
   1125 {
   1126 
   1127 	KASSERT(an->an_page == NULL);
   1128 	if (nonresident_lookupremove((objid_t)an, 0)) {
   1129 		PDPOL_EVCNT_INCR(nresanonfree);
   1130 	}
   1131 }
   1132 
   1133 void
   1134 uvmpdpol_init(void)
   1135 {
   1136 
   1137 	clockpro_init();
   1138 }
   1139 
   1140 void
   1141 uvmpdpol_reinit(void)
   1142 {
   1143 
   1144 	clockpro_reinit();
   1145 }
   1146 
   1147 void
   1148 uvmpdpol_estimatepageable(int *active, int *inactive)
   1149 {
   1150 	struct clockpro_state * const s = &clockpro;
   1151 
   1152 	if (active) {
   1153 		*active = s->s_npages - s->s_ncold;
   1154 	}
   1155 	if (inactive) {
   1156 		*inactive = s->s_ncold;
   1157 	}
   1158 }
   1159 
   1160 bool
   1161 uvmpdpol_pageisqueued_p(struct vm_page *pg)
   1162 {
   1163 
   1164 	return clockpro_getq(pg) != CLOCKPRO_NOQUEUE;
   1165 }
   1166 
   1167 void
   1168 uvmpdpol_scaninit(void)
   1169 {
   1170 	struct clockpro_scanstate * const ss = &scanstate;
   1171 
   1172 	ss->ss_nscanned = 0;
   1173 }
   1174 
   1175 struct vm_page *
   1176 uvmpdpol_selectvictim(void)
   1177 {
   1178 	struct clockpro_state * const s = &clockpro;
   1179 	struct clockpro_scanstate * const ss = &scanstate;
   1180 	struct vm_page *pg;
   1181 
   1182 	if (ss->ss_nscanned > s->s_npages) {
   1183 		DPRINTF("scan too much\n");
   1184 		return NULL;
   1185 	}
   1186 	pg = handcold_advance();
   1187 	ss->ss_nscanned++;
   1188 	return pg;
   1189 }
   1190 
   1191 static void
   1192 clockpro_dropswap(pageq_t *q, int *todo)
   1193 {
   1194 	struct vm_page *pg;
   1195 
   1196 	TAILQ_FOREACH_REVERSE(pg, &q->q_q, pglist, pageq.queue) {
   1197 		if (*todo <= 0) {
   1198 			break;
   1199 		}
   1200 		if ((pg->pqflags & PQ_HOT) == 0) {
   1201 			continue;
   1202 		}
   1203 		if ((pg->pqflags & PQ_SWAPBACKED) == 0) {
   1204 			continue;
   1205 		}
   1206 		if (uvmpd_trydropswap(pg)) {
   1207 			(*todo)--;
   1208 		}
   1209 	}
   1210 }
   1211 
   1212 void
   1213 uvmpdpol_balancequeue(int swap_shortage)
   1214 {
   1215 	struct clockpro_state * const s = &clockpro;
   1216 	int todo = swap_shortage;
   1217 
   1218 	if (todo == 0) {
   1219 		return;
   1220 	}
   1221 
   1222 	/*
   1223 	 * reclaim swap slots from hot pages
   1224 	 */
   1225 
   1226 	DPRINTF("%s: swap_shortage=%d\n", __func__, swap_shortage);
   1227 
   1228 	clockpro_dropswap(clockpro_queue(s, CLOCKPRO_NEWQ), &todo);
   1229 	clockpro_dropswap(clockpro_queue(s, CLOCKPRO_COLDQ), &todo);
   1230 	clockpro_dropswap(clockpro_queue(s, CLOCKPRO_HOTQ), &todo);
   1231 
   1232 	DPRINTF("%s: done=%d\n", __func__, swap_shortage - todo);
   1233 }
   1234 
   1235 bool
   1236 uvmpdpol_needsscan_p(void)
   1237 {
   1238 	struct clockpro_state * const s = &clockpro;
   1239 
   1240 	if (s->s_ncold < s->s_coldtarget) {
   1241 		return true;
   1242 	}
   1243 	return false;
   1244 }
   1245 
   1246 void
   1247 uvmpdpol_tune(void)
   1248 {
   1249 
   1250 	clockpro_tune();
   1251 }
   1252 
   1253 #if !defined(PDSIM)
   1254 
   1255 #include <sys/sysctl.h>	/* XXX SYSCTL_DESCR */
   1256 
   1257 void
   1258 uvmpdpol_sysctlsetup(void)
   1259 {
   1260 #if !defined(ADAPTIVE)
   1261 	struct clockpro_state * const s = &clockpro;
   1262 
   1263 	uvm_pctparam_createsysctlnode(&s->s_coldtargetpct, "coldtargetpct",
   1264 	    SYSCTL_DESCR("Percentage cold target queue of the entire queue"));
   1265 #endif /* !defined(ADAPTIVE) */
   1266 }
   1267 
   1268 #endif /* !defined(PDSIM) */
   1269 
   1270 #if defined(DDB)
   1271 
   1272 void clockpro_dump(void);
   1273 
   1274 void
   1275 clockpro_dump(void)
   1276 {
   1277 	struct clockpro_state * const s = &clockpro;
   1278 
   1279 	struct vm_page *pg;
   1280 	int ncold, nhot, ntest, nspeculative, ninitialref, nref;
   1281 	int newqlen, coldqlen, hotqlen, listqlen;
   1282 
   1283 	newqlen = coldqlen = hotqlen = listqlen = 0;
   1284 	printf("npages=%d, ncold=%d, coldtarget=%d, newqlenmax=%d\n",
   1285 	    s->s_npages, s->s_ncold, s->s_coldtarget, s->s_newqlenmax);
   1286 
   1287 #define	INITCOUNT()	\
   1288 	ncold = nhot = ntest = nspeculative = ninitialref = nref = 0
   1289 
   1290 #define	COUNT(pg)	\
   1291 	if ((pg->pqflags & PQ_HOT) != 0) { \
   1292 		nhot++; \
   1293 	} else { \
   1294 		ncold++; \
   1295 		if ((pg->pqflags & PQ_TEST) != 0) { \
   1296 			ntest++; \
   1297 		} \
   1298 		if ((pg->pqflags & PQ_SPECULATIVE) != 0) { \
   1299 			nspeculative++; \
   1300 		} \
   1301 		if ((pg->pqflags & PQ_INITIALREF) != 0) { \
   1302 			ninitialref++; \
   1303 		} else if ((pg->pqflags & PQ_REFERENCED) != 0 || \
   1304 		    pmap_is_referenced(pg)) { \
   1305 			nref++; \
   1306 		} \
   1307 	}
   1308 
   1309 #define	PRINTCOUNT(name)	\
   1310 	printf("%s hot=%d, cold=%d, test=%d, speculative=%d, initialref=%d, " \
   1311 	    "nref=%d\n", \
   1312 	    (name), nhot, ncold, ntest, nspeculative, ninitialref, nref)
   1313 
   1314 	INITCOUNT();
   1315 	TAILQ_FOREACH(pg, &clockpro_queue(s, CLOCKPRO_NEWQ)->q_q, pageq.queue) {
   1316 		if (clockpro_getq(pg) != CLOCKPRO_NEWQ) {
   1317 			printf("newq corrupt %p\n", pg);
   1318 		}
   1319 		COUNT(pg)
   1320 		newqlen++;
   1321 	}
   1322 	PRINTCOUNT("newq");
   1323 
   1324 	INITCOUNT();
   1325 	TAILQ_FOREACH(pg, &clockpro_queue(s, CLOCKPRO_COLDQ)->q_q, pageq.queue) {
   1326 		if (clockpro_getq(pg) != CLOCKPRO_COLDQ) {
   1327 			printf("coldq corrupt %p\n", pg);
   1328 		}
   1329 		COUNT(pg)
   1330 		coldqlen++;
   1331 	}
   1332 	PRINTCOUNT("coldq");
   1333 
   1334 	INITCOUNT();
   1335 	TAILQ_FOREACH(pg, &clockpro_queue(s, CLOCKPRO_HOTQ)->q_q, pageq.queue) {
   1336 		if (clockpro_getq(pg) != CLOCKPRO_HOTQ) {
   1337 			printf("hotq corrupt %p\n", pg);
   1338 		}
   1339 #if defined(LISTQ)
   1340 		if ((pg->pqflags & PQ_HOT) == 0) {
   1341 			printf("cold page in hotq: %p\n", pg);
   1342 		}
   1343 #endif /* defined(LISTQ) */
   1344 		COUNT(pg)
   1345 		hotqlen++;
   1346 	}
   1347 	PRINTCOUNT("hotq");
   1348 
   1349 	INITCOUNT();
   1350 	TAILQ_FOREACH(pg, &clockpro_queue(s, CLOCKPRO_LISTQ)->q_q, pageq.queue) {
   1351 #if !defined(LISTQ)
   1352 		printf("listq %p\n", pg);
   1353 #endif /* !defined(LISTQ) */
   1354 		if (clockpro_getq(pg) != CLOCKPRO_LISTQ) {
   1355 			printf("listq corrupt %p\n", pg);
   1356 		}
   1357 		COUNT(pg)
   1358 		listqlen++;
   1359 	}
   1360 	PRINTCOUNT("listq");
   1361 
   1362 	printf("newqlen=%d/%d, coldqlen=%d/%d, hotqlen=%d/%d, listqlen=%d/%d\n",
   1363 	    newqlen, pageq_len(clockpro_queue(s, CLOCKPRO_NEWQ)),
   1364 	    coldqlen, pageq_len(clockpro_queue(s, CLOCKPRO_COLDQ)),
   1365 	    hotqlen, pageq_len(clockpro_queue(s, CLOCKPRO_HOTQ)),
   1366 	    listqlen, pageq_len(clockpro_queue(s, CLOCKPRO_LISTQ)));
   1367 }
   1368 
   1369 #endif /* defined(DDB) */
   1370 
   1371 #if defined(PDSIM)
   1372 #if defined(DEBUG)
   1373 static void
   1374 pdsim_dumpq(int qidx)
   1375 {
   1376 	struct clockpro_state * const s = &clockpro;
   1377 	pageq_t *q = clockpro_queue(s, qidx);
   1378 	struct vm_page *pg;
   1379 
   1380 	TAILQ_FOREACH(pg, &q->q_q, pageq.queue) {
   1381 		DPRINTF(" %" PRIu64 "%s%s%s%s%s%s",
   1382 		    pg->offset >> PAGE_SHIFT,
   1383 		    (pg->pqflags & PQ_HOT) ? "H" : "",
   1384 		    (pg->pqflags & PQ_TEST) ? "T" : "",
   1385 		    (pg->pqflags & PQ_REFERENCED) ? "R" : "",
   1386 		    pmap_is_referenced(pg) ? "r" : "",
   1387 		    (pg->pqflags & PQ_INITIALREF) ? "I" : "",
   1388 		    (pg->pqflags & PQ_SPECULATIVE) ? "S" : ""
   1389 		    );
   1390 	}
   1391 }
   1392 #endif /* defined(DEBUG) */
   1393 
   1394 void
   1395 pdsim_dump(const char *id)
   1396 {
   1397 #if defined(DEBUG)
   1398 	struct clockpro_state * const s = &clockpro;
   1399 
   1400 	DPRINTF("  %s L(", id);
   1401 	pdsim_dumpq(CLOCKPRO_LISTQ);
   1402 	DPRINTF(" ) H(");
   1403 	pdsim_dumpq(CLOCKPRO_HOTQ);
   1404 	DPRINTF(" ) C(");
   1405 	pdsim_dumpq(CLOCKPRO_COLDQ);
   1406 	DPRINTF(" ) N(");
   1407 	pdsim_dumpq(CLOCKPRO_NEWQ);
   1408 	DPRINTF(" ) ncold=%d/%d, coldadj=%d\n",
   1409 	    s->s_ncold, s->s_coldtarget, coldadj);
   1410 #endif /* defined(DEBUG) */
   1411 }
   1412 #endif /* defined(PDSIM) */
   1413