Synchronize with trunk revision 59636 (just before Alex's CreateProcess revamp).
[reactos.git] / ntoskrnl / mm / freelist.c
index d2a36d0..0ff5297 100644 (file)
 
 /* GLOBALS ****************************************************************/
 
-//
-//
 // ReactOS to NT Physical Page Descriptor Entry Legacy Mapping Definitions
-//
-//        REACTOS                 NT
-//
-#define RmapListHead         AweReferenceCount
 #define PHYSICAL_PAGE        MMPFN
 #define PPHYSICAL_PAGE       PMMPFN
 
@@ -39,13 +33,12 @@ PFN_NUMBER MmAvailablePages;
 PFN_NUMBER MmResidentAvailablePages;
 PFN_NUMBER MmResidentAvailableAtInit;
 
-SIZE_T MmTotalCommitLimit;
 SIZE_T MmTotalCommittedPages;
 SIZE_T MmSharedCommit;
 SIZE_T MmDriverCommit;
 SIZE_T MmProcessCommit;
 SIZE_T MmPagedPoolCommit;
-SIZE_T MmPeakCommitment; 
+SIZE_T MmPeakCommitment;
 SIZE_T MmtotalCommitLimitMaximum;
 
 static RTL_BITMAP MiUserPfnBitMap;
@@ -57,7 +50,7 @@ NTAPI
 MiInitializeUserPfnBitmap(VOID)
 {
     PVOID Bitmap;
-    
+
     /* Allocate enough buffer for the PFN bitmap and align it on 32-bits */
     Bitmap = ExAllocatePoolWithTag(NonPagedPool,
                                    (((MmHighestPhysicalPage + 1) + 31) / 32) * 4,
@@ -67,7 +60,7 @@ MiInitializeUserPfnBitmap(VOID)
     /* Initialize it and clear all the bits to begin with */
     RtlInitializeBitMap(&MiUserPfnBitMap,
                         Bitmap,
-                        MmHighestPhysicalPage + 1);
+                        (ULONG)MmHighestPhysicalPage + 1);
     RtlClearAllBits(&MiUserPfnBitMap);
 }
 
@@ -77,14 +70,16 @@ MmGetLRUFirstUserPage(VOID)
 {
     ULONG Position;
     KIRQL OldIrql;
-    
+
     /* Find the first user page */
     OldIrql = KeAcquireQueuedSpinLock(LockQueuePfnLock);
     Position = RtlFindSetBits(&MiUserPfnBitMap, 1, 0);
     KeReleaseQueuedSpinLock(LockQueuePfnLock, OldIrql);
     if (Position == 0xFFFFFFFF) return 0;
-    
+
     /* Return it */
+    ASSERT(Position != 0);
+    ASSERT_IS_ROS_PFN(MiGetPfnEntry(Position));
     return Position;
 }
 
@@ -95,8 +90,11 @@ MmInsertLRULastUserPage(PFN_NUMBER Pfn)
     KIRQL OldIrql;
 
     /* Set the page as a user page */
+    ASSERT(Pfn != 0);
+    ASSERT_IS_ROS_PFN(MiGetPfnEntry(Pfn));
+    ASSERT(!RtlCheckBit(&MiUserPfnBitMap, (ULONG)Pfn));
     OldIrql = KeAcquireQueuedSpinLock(LockQueuePfnLock);
-    RtlSetBit(&MiUserPfnBitMap, Pfn);
+    RtlSetBit(&MiUserPfnBitMap, (ULONG)Pfn);
     KeReleaseQueuedSpinLock(LockQueuePfnLock, OldIrql);
 }
 
@@ -106,14 +104,16 @@ MmGetLRUNextUserPage(PFN_NUMBER PreviousPfn)
 {
     ULONG Position;
     KIRQL OldIrql;
-    
+
     /* Find the next user page */
     OldIrql = KeAcquireQueuedSpinLock(LockQueuePfnLock);
-    Position = RtlFindSetBits(&MiUserPfnBitMap, 1, PreviousPfn + 1);
+    Position = RtlFindSetBits(&MiUserPfnBitMap, 1, (ULONG)PreviousPfn + 1);
     KeReleaseQueuedSpinLock(LockQueuePfnLock, OldIrql);
     if (Position == 0xFFFFFFFF) return 0;
-    
+
     /* Return it */
+    ASSERT(Position != 0);
+    ASSERT_IS_ROS_PFN(MiGetPfnEntry(Position));
     return Position;
 }
 
@@ -121,8 +121,15 @@ VOID
 NTAPI
 MmRemoveLRUUserPage(PFN_NUMBER Page)
 {
+    KIRQL OldIrql;
+
     /* Unset the page as a user page */
-    RtlClearBit(&MiUserPfnBitMap, Page);
+    ASSERT(Page != 0);
+    ASSERT_IS_ROS_PFN(MiGetPfnEntry(Page));
+    ASSERT(RtlCheckBit(&MiUserPfnBitMap, (ULONG)Page));
+    OldIrql = KeAcquireQueuedSpinLock(LockQueuePfnLock);
+    RtlClearBit(&MiUserPfnBitMap, (ULONG)Page);
+    KeReleaseQueuedSpinLock(LockQueuePfnLock, OldIrql);
 }
 
 BOOLEAN
@@ -159,25 +166,26 @@ MiAllocatePagesForMdl(IN PHYSICAL_ADDRESS LowAddress,
     KIRQL OldIrql;
     PPHYSICAL_PAGE Pfn1;
     INT LookForZeroedPages;
-    ASSERT (KeGetCurrentIrql() <= APC_LEVEL);
-    
+    ASSERT(KeGetCurrentIrql() <= APC_LEVEL);
+    DPRINT1("ARM3-DEBUG: Being called with %I64x %I64x %I64x %lx %d %d\n", LowAddress, HighAddress, SkipBytes, TotalBytes, CacheAttribute, MdlFlags);
+
     //
     // Convert the low address into a PFN
     //
     LowPage = (PFN_NUMBER)(LowAddress.QuadPart >> PAGE_SHIFT);
-    
+
     //
     // Convert, and normalize, the high address into a PFN
     //
-    HighPage = (PFN_NUMBER)(HighAddress.QuadPart >> PAGE_SHIFT);    
+    HighPage = (PFN_NUMBER)(HighAddress.QuadPart >> PAGE_SHIFT);
     if (HighPage > MmHighestPhysicalPage) HighPage = MmHighestPhysicalPage;
-    
+
     //
     // Validate skipbytes and convert them into pages
     //
     if (BYTE_OFFSET(SkipBytes.LowPart)) return NULL;
     SkipPages = (PFN_NUMBER)(SkipBytes.QuadPart >> PAGE_SHIFT);
-    
+
     /* This isn't supported at all */
     if (SkipPages) DPRINT1("WARNING: Caller requesting SkipBytes, MDL might be mismatched\n");
 
@@ -192,7 +200,7 @@ MiAllocatePagesForMdl(IN PHYSICAL_ADDRESS LowAddress,
         //
         Mdl = MmCreateMdl(NULL, NULL, PageCount << PAGE_SHIFT);
         if (Mdl) break;
-        
+
         //
         // This function is not required to return the amount of pages requested
         // In fact, it can return as little as 1 page, and callers are supposed
@@ -201,22 +209,22 @@ MiAllocatePagesForMdl(IN PHYSICAL_ADDRESS LowAddress,
         //
         PageCount -= (PageCount >> 4);
     } while (PageCount);
-    
+
     //
     // Wow, not even a single page was around!
     //
     if (!Mdl) return NULL;
-    
+
     //
     // This is where the page array starts....
     //
     MdlPage = (PPFN_NUMBER)(Mdl + 1);
-    
+
     //
     // Lock the PFN database
     //
     OldIrql = KeAcquireQueuedSpinLock(LockQueuePfnLock);
-    
+
     //
     // Are we looking for any pages, without discriminating?
     //
@@ -228,6 +236,8 @@ MiAllocatePagesForMdl(IN PHYSICAL_ADDRESS LowAddress,
         while (PagesFound < PageCount)
         {
             /* Grab a page */
+            MI_SET_USAGE(MI_USAGE_MDL);
+            MI_SET_PROCESS2("Kernel");
             Page = MiRemoveAnyPage(0);
             if (Page == 0)
             {
@@ -235,22 +245,24 @@ MiAllocatePagesForMdl(IN PHYSICAL_ADDRESS LowAddress,
                 ASSERT(PagesFound);
                 break;
             }
-            
+
             /* Grab the page entry for it */
             Pfn1 = MiGetPfnEntry(Page);
-            
+
             //
             // Make sure it's really free
             //
             ASSERT(Pfn1->u3.e2.ReferenceCount == 0);
-            
-            //
-            // Allocate it and mark it
-            //
+
+            /* Now setup the page and mark it */
+            Pfn1->u3.e2.ReferenceCount = 1;
+            Pfn1->u2.ShareCount = 1;
+            MI_SET_PFN_DELETED(Pfn1);
+            Pfn1->u4.PteFrame = 0x1FFEDCB;
             Pfn1->u3.e1.StartOfAllocation = 1;
             Pfn1->u3.e1.EndOfAllocation = 1;
-            Pfn1->u3.e2.ReferenceCount = 1;
-            
+            Pfn1->u4.VerifierAllocation = 0;
+
             //
             // Save it into the MDL
             //
@@ -275,47 +287,54 @@ MiAllocatePagesForMdl(IN PHYSICAL_ADDRESS LowAddress,
                 //
                 Pfn1 = MiGetPfnEntry(Page);
                 ASSERT(Pfn1);
-                
+
                 //
                 // Make sure it's free and if this is our first pass, zeroed
                 //
                 if (MiIsPfnInUse(Pfn1)) continue;
                 if ((Pfn1->u3.e1.PageLocation == ZeroedPageList) != LookForZeroedPages) continue;
-                
+
                 /* Remove the page from the free or zero list */
+                ASSERT(Pfn1->u3.e1.ReadInProgress == 0);
+                MI_SET_USAGE(MI_USAGE_MDL);
+                MI_SET_PROCESS2("Kernel");
                 MiUnlinkFreeOrZeroedPage(Pfn1);
-                
+
                 //
                 // Sanity checks
                 //
                 ASSERT(Pfn1->u3.e2.ReferenceCount == 0);
-                
+
                 //
                 // Now setup the page and mark it
                 //
                 Pfn1->u3.e2.ReferenceCount = 1;
+                Pfn1->u2.ShareCount = 1;
+                MI_SET_PFN_DELETED(Pfn1);
+                Pfn1->u4.PteFrame = 0x1FFEDCB;
                 Pfn1->u3.e1.StartOfAllocation = 1;
                 Pfn1->u3.e1.EndOfAllocation = 1;
-                
+                Pfn1->u4.VerifierAllocation = 0;
+
                 //
                 // Save this page into the MDL
                 //
                 *MdlPage++ = Page;
                 if (++PagesFound == PageCount) break;
             }
-            
+
             //
             // If the first pass was enough, don't keep going, otherwise, go again
             //
             if (PagesFound == PageCount) break;
         }
     }
-    
+
     //
     // Now release the PFN count
     //
     KeReleaseQueuedSpinLock(LockQueuePfnLock, OldIrql);
-    
+
     //
     // We might've found less pages, but not more ;-)
     //
@@ -326,20 +345,20 @@ MiAllocatePagesForMdl(IN PHYSICAL_ADDRESS LowAddress,
         // If we didn' tfind any pages at all, fail
         //
         DPRINT1("NO MDL PAGES!\n");
-        ExFreePool(Mdl);
+        ExFreePoolWithTag(Mdl, TAG_MDL);
         return NULL;
     }
-    
+
     //
     // Write out how many pages we found
     //
     Mdl->ByteCount = (ULONG)(PagesFound << PAGE_SHIFT);
-    
+
     //
     // Terminate the MDL array if there's certain missing pages
     //
-    if (PagesFound != PageCount) *MdlPage = -1;
-    
+    if (PagesFound != PageCount) *MdlPage = LIST_HEAD;
+
     //
     // Now go back and loop over all the MDL pages
     //
@@ -351,8 +370,8 @@ MiAllocatePagesForMdl(IN PHYSICAL_ADDRESS LowAddress,
         // Check if we've reached the end
         //
         Page = *MdlPage++;
-        if (Page == (PFN_NUMBER)-1) break;
-        
+        if (Page == LIST_HEAD) break;
+
         //
         // Get the PFN entry for the page and check if we should zero it out
         //
@@ -361,114 +380,55 @@ MiAllocatePagesForMdl(IN PHYSICAL_ADDRESS LowAddress,
         if (Pfn1->u3.e1.PageLocation != ZeroedPageList) MiZeroPhysicalPage(Page);
         Pfn1->u3.e1.PageLocation = ActiveAndValid;
     }
-    
+
     //
-    // We're done, mark the pages as locked (should we lock them, though???)
+    // We're done, mark the pages as locked
     //
     Mdl->Process = NULL;
-    Mdl->MdlFlags |= MDL_PAGES_LOCKED; 
+    Mdl->MdlFlags |= MDL_PAGES_LOCKED;
     return Mdl;
 }
 
 VOID
 NTAPI
-MmDumpPfnDatabase(VOID)
-{
-    ULONG i;
-    PPHYSICAL_PAGE Pfn1;
-    PCHAR State = "????", Type = "Unknown";
-    KIRQL OldIrql;
-    ULONG Totals[5] = {0}, FreePages = 0;
-    
-    KeRaiseIrql(HIGH_LEVEL, &OldIrql);
-    
-    //
-    // Loop the PFN database
-    //
-    for (i = 0; i <= MmHighestPhysicalPage; i++)
-    {
-        Pfn1 = MiGetPfnEntry(i);
-        if (!Pfn1) continue;
-        
-        //
-        // Get the type
-        //
-        if (MiIsPfnInUse(Pfn1))
-        {
-            State = "Used";
-        }
-        else
-        {
-            State = "Free";
-            Type = "Free";
-            FreePages++;
-            break;
-        }
-        
-        //
-        // Pretty-print the page
-        //
-        DbgPrint("0x%08p:\t%04s\t%20s\t(%02d) [%08p])\n",
-                 i << PAGE_SHIFT,
-                 State,
-                 Type,
-                 Pfn1->u3.e2.ReferenceCount,
-                 Pfn1->RmapListHead);
-    }
-    
-    DbgPrint("Nonpaged Pool:       %d pages\t[%d KB]\n", Totals[MC_NPPOOL], (Totals[MC_NPPOOL] << PAGE_SHIFT) / 1024);
-    DbgPrint("Paged Pool:          %d pages\t[%d KB]\n", Totals[MC_PPOOL],  (Totals[MC_PPOOL]  << PAGE_SHIFT) / 1024);
-    DbgPrint("File System Cache:   %d pages\t[%d KB]\n", Totals[MC_CACHE],  (Totals[MC_CACHE]  << PAGE_SHIFT) / 1024);
-    DbgPrint("Process Working Set: %d pages\t[%d KB]\n", Totals[MC_USER],   (Totals[MC_USER]   << PAGE_SHIFT) / 1024);
-    DbgPrint("System:              %d pages\t[%d KB]\n", Totals[MC_SYSTEM], (Totals[MC_SYSTEM] << PAGE_SHIFT) / 1024);
-    DbgPrint("Free:                %d pages\t[%d KB]\n", FreePages,         (FreePages         << PAGE_SHIFT) / 1024);
-    
-    KeLowerIrql(OldIrql);
-}
-
-VOID
-NTAPI
-MmSetRmapListHeadPage(PFN_NUMBER Pfn, struct _MM_RMAP_ENTRY* ListHead)
+MmSetRmapListHeadPage(PFN_NUMBER Pfn, PMM_RMAP_ENTRY ListHead)
 {
     KIRQL oldIrql;
     PMMPFN Pfn1;
-    
+
     oldIrql = KeAcquireQueuedSpinLock(LockQueuePfnLock);
     Pfn1 = MiGetPfnEntry(Pfn);
+    ASSERT(Pfn1);
+    ASSERT_IS_ROS_PFN(Pfn1);
+
     if (ListHead)
     {
         /* Should not be trying to insert an RMAP for a non-active page */
         ASSERT(MiIsPfnInUse(Pfn1) == TRUE);
-        
+
         /* Set the list head address */
-        Pfn1->RmapListHead = (LONG)ListHead;
-        
-        /* Mark that the page has an actual RMAP, not a residual color link */
-        Pfn1->u3.e1.ParityError = TRUE;
+        MI_GET_ROS_DATA(Pfn1)->RmapListHead = ListHead;
     }
     else
     {
         /* ReactOS semantics dictate the page is STILL active right now */
         ASSERT(MiIsPfnInUse(Pfn1) == TRUE);
-        
+
         /* In this case, the RMAP is actually being removed, so clear field */
-        Pfn1->RmapListHead = 0;
-        
-        /* Mark that the page has no RMAP, not a residual color link */
-        Pfn1->u3.e1.ParityError = FALSE;
-        
+        MI_GET_ROS_DATA(Pfn1)->RmapListHead = NULL;
+
         /* ReactOS semantics will now release the page, which will make it free and enter a colored list */
     }
-    
+
     KeReleaseQueuedSpinLock(LockQueuePfnLock, oldIrql);
 }
 
-struct _MM_RMAP_ENTRY*
+PMM_RMAP_ENTRY
 NTAPI
 MmGetRmapListHeadPage(PFN_NUMBER Pfn)
 {
     KIRQL oldIrql;
-    struct _MM_RMAP_ENTRY* ListHead;
+    PMM_RMAP_ENTRY ListHead;
     PMMPFN Pfn1;
 
     /* Lock PFN database */
@@ -476,19 +436,15 @@ MmGetRmapListHeadPage(PFN_NUMBER Pfn)
 
     /* Get the entry */
     Pfn1 = MiGetPfnEntry(Pfn);
-  
-    /* Check if the page doesn't really have an RMAP */
-    if (Pfn1->u3.e1.ParityError == FALSE)
-    {
-        KeReleaseQueuedSpinLock(LockQueuePfnLock, oldIrql);
-        return NULL;
-    }
-  
-    ListHead = (struct _MM_RMAP_ENTRY*)Pfn1->RmapListHead;
-  
+    ASSERT(Pfn1);
+    ASSERT_IS_ROS_PFN(Pfn1);
+
+    /* Get the list head */
+    ListHead = MI_GET_ROS_DATA(Pfn1)->RmapListHead;
+
     /* Should not have an RMAP for a non-active page */
     ASSERT(MiIsPfnInUse(Pfn1) == TRUE);
-   
+
     /* Release PFN database and return rmap list head */
     KeReleaseQueuedSpinLock(LockQueuePfnLock, oldIrql);
     return ListHead;
@@ -499,9 +455,14 @@ NTAPI
 MmSetSavedSwapEntryPage(PFN_NUMBER Pfn,  SWAPENTRY SwapEntry)
 {
    KIRQL oldIrql;
+   PPHYSICAL_PAGE Page;
+
+   Page = MiGetPfnEntry(Pfn);
+   ASSERT(Page);
+   ASSERT_IS_ROS_PFN(Page);
 
    oldIrql = KeAcquireQueuedSpinLock(LockQueuePfnLock);
-   MiGetPfnEntry(Pfn)->u1.WsIndex = SwapEntry;
+   MI_GET_ROS_DATA(Page)->SwapEntry = SwapEntry;
    KeReleaseQueuedSpinLock(LockQueuePfnLock, oldIrql);
 }
 
@@ -511,9 +472,14 @@ MmGetSavedSwapEntryPage(PFN_NUMBER Pfn)
 {
    SWAPENTRY SwapEntry;
    KIRQL oldIrql;
+   PPHYSICAL_PAGE Page;
+
+   Page = MiGetPfnEntry(Pfn);
+   ASSERT(Page);
+   ASSERT_IS_ROS_PFN(Page);
 
    oldIrql = KeAcquireQueuedSpinLock(LockQueuePfnLock);
-   SwapEntry = MiGetPfnEntry(Pfn)->u1.WsIndex;
+   SwapEntry = MI_GET_ROS_DATA(Page)->SwapEntry;
    KeReleaseQueuedSpinLock(LockQueuePfnLock, oldIrql);
 
    return(SwapEntry);
@@ -527,14 +493,15 @@ MmReferencePage(PFN_NUMBER Pfn)
 
    DPRINT("MmReferencePage(PysicalAddress %x)\n", Pfn << PAGE_SHIFT);
 
-   if (Pfn == 0 || Pfn > MmHighestPhysicalPage)
-   {
-      return;
-   }
+   ASSERT(KeGetCurrentIrql() == DISPATCH_LEVEL);
+   ASSERT(Pfn != 0);
+   ASSERT(Pfn <= MmHighestPhysicalPage);
 
    Page = MiGetPfnEntry(Pfn);
    ASSERT(Page);
+   ASSERT_IS_ROS_PFN(Page);
 
+   ASSERT(Page->u3.e2.ReferenceCount != 0);
    Page->u3.e2.ReferenceCount++;
 }
 
@@ -551,6 +518,7 @@ MmGetReferenceCountPage(PFN_NUMBER Pfn)
    oldIrql = KeAcquireQueuedSpinLock(LockQueuePfnLock);
    Page = MiGetPfnEntry(Pfn);
    ASSERT(Page);
+   ASSERT_IS_ROS_PFN(Page);
 
    RCount = Page->u3.e2.ReferenceCount;
 
@@ -570,18 +538,24 @@ NTAPI
 MmDereferencePage(PFN_NUMBER Pfn)
 {
    PPHYSICAL_PAGE Page;
-
    DPRINT("MmDereferencePage(PhysicalAddress %x)\n", Pfn << PAGE_SHIFT);
 
    Page = MiGetPfnEntry(Pfn);
    ASSERT(Page);
+   ASSERT_IS_ROS_PFN(Page);
 
+   ASSERT(Page->u3.e2.ReferenceCount != 0);
    Page->u3.e2.ReferenceCount--;
    if (Page->u3.e2.ReferenceCount == 0)
    {
         /* Mark the page temporarily as valid, we're going to make it free soon */
         Page->u3.e1.PageLocation = ActiveAndValid;
 
+        /* It's not a ROS PFN anymore */
+        Page->u4.AweAllocation = FALSE;
+        ExFreePoolWithTag(MI_GET_ROS_DATA(Page), 'RsPf');
+        Page->RosMmData = 0;
+
         /* Bring it back into the free list */
         DPRINT("Legacy free: %lx\n", Pfn);
         MiInsertPageInFreeList(Pfn);
@@ -594,15 +568,8 @@ MmAllocPage(ULONG Type)
 {
    PFN_NUMBER PfnOffset;
    PMMPFN Pfn1;
-   
-   if (Type != MC_SYSTEM)
-   {
-       PfnOffset = MiRemoveZeroPage(MI_GET_NEXT_COLOR());
-   }
-   else
-   {
-       PfnOffset = MiRemoveAnyPage(MI_GET_NEXT_COLOR());
-   }
+
+   PfnOffset = MiRemoveZeroPage(MI_GET_NEXT_COLOR());
 
    if (!PfnOffset)
    {
@@ -614,6 +581,17 @@ MmAllocPage(ULONG Type)
    Pfn1 = MiGetPfnEntry(PfnOffset);
    Pfn1->u3.e2.ReferenceCount = 1;
    Pfn1->u3.e1.PageLocation = ActiveAndValid;
+
+   /* This marks the PFN as a ReactOS PFN */
+   Pfn1->u4.AweAllocation = TRUE;
+
+   /* Allocate the extra ReactOS Data and zero it out */
+   Pfn1->RosMmData = (LONG)ExAllocatePoolWithTag(NonPagedPool, sizeof(MMROSPFN), 'RsPf');
+   ASSERT(MI_GET_ROS_DATA(Pfn1) != NULL);
+   ASSERT_IS_ROS_PFN(Pfn1);
+   MI_GET_ROS_DATA(Pfn1)->SwapEntry = 0;
+   MI_GET_ROS_DATA(Pfn1)->RmapListHead = NULL;
+
    return PfnOffset;
 }