081862ec41c40784ff5ef38b92c81fcbd4c93939
[dragonfly.git] / sys / vm / vnode_pager.c
1 /*
2  * (MPSAFE)
3  *
4  * Copyright (c) 1990 University of Utah.
5  * Copyright (c) 1991 The Regents of the University of California.
6  * All rights reserved.
7  * Copyright (c) 1993, 1994 John S. Dyson
8  * Copyright (c) 1995, David Greenman
9  *
10  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
11  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
12  * Science Department.
13  *
14  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
15  * modification, are permitted provided that the following conditions
16  * are met:
17  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
19  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
20  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
21  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
22  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
23  *    must display the following acknowledgement:
24  *      This product includes software developed by the University of
25  *      California, Berkeley and its contributors.
26  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
27  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
28  *    without specific prior written permission.
29  *
30  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
31  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
32  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
33  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
34  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
35  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
36  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
37  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
38  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
39  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
40  * SUCH DAMAGE.
41  *
42  *      from: @(#)vnode_pager.c 7.5 (Berkeley) 4/20/91
43  * $FreeBSD: src/sys/vm/vnode_pager.c,v 1.116.2.7 2002/12/31 09:34:51 dillon Exp $
44  * $DragonFly: src/sys/vm/vnode_pager.c,v 1.43 2008/06/19 23:27:39 dillon Exp $
45  */
46
47 /*
48  * Page to/from files (vnodes).
49  */
50
51 /*
52  * TODO:
53  *      Implement VOP_GETPAGES/PUTPAGES interface for filesystems. Will
54  *      greatly re-simplify the vnode_pager.
55  */
56
57 #include <sys/param.h>
58 #include <sys/systm.h>
59 #include <sys/kernel.h>
60 #include <sys/proc.h>
61 #include <sys/vnode.h>
62 #include <sys/mount.h>
63 #include <sys/buf.h>
64 #include <sys/vmmeter.h>
65 #include <sys/conf.h>
66
67 #include <cpu/lwbuf.h>
68
69 #include <vm/vm.h>
70 #include <vm/vm_object.h>
71 #include <vm/vm_page.h>
72 #include <vm/vm_pager.h>
73 #include <vm/vm_map.h>
74 #include <vm/vnode_pager.h>
75 #include <vm/swap_pager.h>
76 #include <vm/vm_extern.h>
77
78 #include <sys/thread2.h>
79 #include <vm/vm_page2.h>
80
81 static void vnode_pager_dealloc (vm_object_t);
82 static int vnode_pager_getpage (vm_object_t, vm_page_t *, int);
83 static void vnode_pager_putpages (vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *);
84 static boolean_t vnode_pager_haspage (vm_object_t, vm_pindex_t);
85
86 struct pagerops vnodepagerops = {
87         vnode_pager_dealloc,
88         vnode_pager_getpage,
89         vnode_pager_putpages,
90         vnode_pager_haspage
91 };
92
93 static struct krate vbadrate = { 1 };
94 static struct krate vresrate = { 1 };
95
96 int vnode_pbuf_freecnt = -1;    /* start out unlimited */
97
98 /*
99  * Allocate a VM object for a vnode, typically a regular file vnode.
100  *
101  * Some additional information is required to generate a properly sized
102  * object which covers the entire buffer cache buffer straddling the file
103  * EOF.  Userland does not see the extra pages as the VM fault code tests
104  * against v_filesize.
105  */
106 vm_object_t
107 vnode_pager_alloc(void *handle, off_t length, vm_prot_t prot, off_t offset,
108                   int blksize, int boff)
109 {
110         vm_object_t object;
111         struct vnode *vp;
112         off_t loffset;
113         vm_pindex_t lsize;
114
115         /*
116          * Pageout to vnode, no can do yet.
117          */
118         if (handle == NULL)
119                 return (NULL);
120
121         /*
122          * XXX hack - This initialization should be put somewhere else.
123          */
124         if (vnode_pbuf_freecnt < 0) {
125             vnode_pbuf_freecnt = nswbuf / 2 + 1;
126         }
127
128         /*
129          * Serialize potential vnode/object teardowns and interlocks
130          */
131         vp = (struct vnode *)handle;
132         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
133
134         /*
135          * Prevent race condition when allocating the object. This
136          * can happen with NFS vnodes since the nfsnode isn't locked.
137          */
138         while (vp->v_flag & VOLOCK) {
139                 vsetflags(vp, VOWANT);
140                 tsleep(vp, 0, "vnpobj", 0);
141         }
142         vsetflags(vp, VOLOCK);
143         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
144
145         /*
146          * If the object is being terminated, wait for it to
147          * go away.
148          */
149         while ((object = vp->v_object) != NULL) {
150                 vm_object_hold(object);
151                 if ((object->flags & OBJ_DEAD) == 0)
152                         break;
153                 vm_object_dead_sleep(object, "vadead");
154                 vm_object_drop(object);
155         }
156
157         if (vp->v_sysref.refcnt <= 0)
158                 panic("vnode_pager_alloc: no vnode reference");
159
160         /*
161          * Round up to the *next* block, then destroy the buffers in question.
162          * Since we are only removing some of the buffers we must rely on the
163          * scan count to determine whether a loop is necessary.
164          *
165          * Destroy any pages beyond the last buffer.
166          */
167         if (boff < 0)
168                 boff = (int)(length % blksize);
169         if (boff)
170                 loffset = length + (blksize - boff);
171         else
172                 loffset = length;
173         lsize = OFF_TO_IDX(round_page64(loffset));
174
175         if (object == NULL) {
176                 /*
177                  * And an object of the appropriate size
178                  */
179                 object = vm_object_allocate(OBJT_VNODE, lsize);
180                 vm_object_hold(object);
181                 object->flags = 0;
182                 object->handle = handle;
183                 vp->v_object = object;
184                 vp->v_filesize = length;
185                 if (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_NOMSYNC))
186                         vm_object_set_flag(object, OBJ_NOMSYNC);
187         } else {
188                 object->ref_count++;
189                 if (object->size != lsize) {
190                         kprintf("vnode_pager_alloc: Warning, objsize "
191                                 "mismatch %jd/%jd vp=%p obj=%p\n",
192                                 (intmax_t)object->size,
193                                 (intmax_t)lsize,
194                                 vp, object);
195                 }
196                 if (vp->v_filesize != length) {
197                         kprintf("vnode_pager_alloc: Warning, filesize "
198                                 "mismatch %jd/%jd vp=%p obj=%p\n",
199                                 (intmax_t)vp->v_filesize,
200                                 (intmax_t)length,
201                                 vp, object);
202                 }
203         }
204
205         vref(vp);
206         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
207         vclrflags(vp, VOLOCK);
208         if (vp->v_flag & VOWANT) {
209                 vclrflags(vp, VOWANT);
210                 wakeup(vp);
211         }
212         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
213
214         vm_object_drop(object);
215
216         return (object);
217 }
218
219 /*
220  * Add a ref to a vnode's existing VM object, return the object or
221  * NULL if the vnode did not have one.  This does not create the
222  * object (we can't since we don't know what the proper blocksize/boff
223  * is to match the VFS's use of the buffer cache).
224  */
225 vm_object_t
226 vnode_pager_reference(struct vnode *vp)
227 {
228         vm_object_t object;
229
230         /*
231          * Prevent race condition when allocating the object. This
232          * can happen with NFS vnodes since the nfsnode isn't locked.
233          *
234          * Serialize potential vnode/object teardowns and interlocks
235          */
236         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
237         while (vp->v_flag & VOLOCK) {
238                 vsetflags(vp, VOWANT);
239                 tsleep(vp, 0, "vnpobj", 0);
240         }
241         vsetflags(vp, VOLOCK);
242         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
243
244         /*
245          * Prevent race conditions against deallocation of the VM
246          * object.
247          */
248         while ((object = vp->v_object) != NULL) {
249                 vm_object_hold(object);
250                 if ((object->flags & OBJ_DEAD) == 0)
251                         break;
252                 vm_object_dead_sleep(object, "vadead");
253                 vm_object_drop(object);
254         }
255
256         /*
257          * The object is expected to exist, the caller will handle
258          * NULL returns if it does not.
259          */
260         if (object) {
261                 object->ref_count++;
262                 vref(vp);
263         }
264
265         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
266         vclrflags(vp, VOLOCK);
267         if (vp->v_flag & VOWANT) {
268                 vclrflags(vp, VOWANT);
269                 wakeup(vp);
270         }
271         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
272         if (object)
273                 vm_object_drop(object);
274
275         return (object);
276 }
277
278 static void
279 vnode_pager_dealloc(vm_object_t object)
280 {
281         struct vnode *vp = object->handle;
282
283         if (vp == NULL)
284                 panic("vnode_pager_dealloc: pager already dealloced");
285
286         vm_object_pip_wait(object, "vnpdea");
287
288         object->handle = NULL;
289         object->type = OBJT_DEAD;
290         vp->v_object = NULL;
291         vp->v_filesize = NOOFFSET;
292         vclrflags(vp, VTEXT | VOBJBUF);
293         swap_pager_freespace_all(object);
294 }
295
296 /*
297  * Return whether the vnode pager has the requested page.  Return the
298  * number of disk-contiguous pages before and after the requested page,
299  * not including the requested page.
300  */
301 static boolean_t
302 vnode_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
303 {
304         struct vnode *vp = object->handle;
305         off_t loffset;
306         off_t doffset;
307         int voff;
308         int bsize;
309         int error;
310
311         /*
312          * If no vp or vp is doomed or marked transparent to VM, we do not
313          * have the page.
314          */
315         if ((vp == NULL) || (vp->v_flag & VRECLAIMED))
316                 return FALSE;
317
318         /*
319          * If filesystem no longer mounted or offset beyond end of file we do
320          * not have the page.
321          */
322         loffset = IDX_TO_OFF(pindex);
323
324         if (vp->v_mount == NULL || loffset >= vp->v_filesize)
325                 return FALSE;
326
327         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
328         voff = loffset % bsize;
329
330         /*
331          * XXX
332          *
333          * BMAP returns byte counts before and after, where after
334          * is inclusive of the base page.  haspage must return page
335          * counts before and after where after does not include the
336          * base page.
337          *
338          * BMAP is allowed to return a *after of 0 for backwards
339          * compatibility.  The base page is still considered valid if
340          * no error is returned.
341          */
342         error = VOP_BMAP(vp, loffset - voff, &doffset, NULL, NULL, 0);
343         if (error)
344                 return TRUE;
345         if (doffset == NOOFFSET)
346                 return FALSE;
347         return TRUE;
348 }
349
350 /*
351  * Lets the VM system know about a change in size for a file.
352  * We adjust our own internal size and flush any cached pages in
353  * the associated object that are affected by the size change.
354  *
355  * NOTE: This routine may be invoked as a result of a pager put
356  * operation (possibly at object termination time), so we must be careful.
357  *
358  * NOTE: vp->v_filesize is initialized to NOOFFSET (-1), be sure that
359  * we do not blow up on the case.  nsize will always be >= 0, however.
360  */
361 void
362 vnode_pager_setsize(struct vnode *vp, vm_ooffset_t nsize)
363 {
364         vm_pindex_t nobjsize;
365         vm_pindex_t oobjsize;
366         vm_object_t object;
367
368         while ((object = vp->v_object) != NULL) {
369                 vm_object_hold(object);
370                 if (vp->v_object == object)
371                         break;
372                 vm_object_drop(object);
373         }
374         if (object == NULL)
375                 return;
376
377         /*
378          * Hasn't changed size
379          */
380         if (nsize == vp->v_filesize) {
381                 vm_object_drop(object);
382                 return;
383         }
384
385         /*
386          * Has changed size.  Adjust the VM object's size and v_filesize
387          * before we start scanning pages to prevent new pages from being
388          * allocated during the scan.
389          */
390         nobjsize = OFF_TO_IDX(nsize + PAGE_MASK);
391         oobjsize = object->size;
392         object->size = nobjsize;
393
394         /*
395          * File has shrunk. Toss any cached pages beyond the new EOF.
396          */
397         if (nsize < vp->v_filesize) {
398                 vp->v_filesize = nsize;
399                 if (nobjsize < oobjsize) {
400                         vm_object_page_remove(object, nobjsize, oobjsize,
401                                               FALSE);
402                 }
403                 /*
404                  * This gets rid of garbage at the end of a page that is now
405                  * only partially backed by the vnode.  Since we are setting
406                  * the entire page valid & clean after we are done we have
407                  * to be sure that the portion of the page within the file
408                  * bounds is already valid.  If it isn't then making it
409                  * valid would create a corrupt block.
410                  */
411                 if (nsize & PAGE_MASK) {
412                         vm_offset_t kva;
413                         vm_page_t m;
414
415                         m = vm_page_lookup_busy_wait(object, OFF_TO_IDX(nsize),
416                                                      TRUE, "vsetsz");
417
418                         if (m && m->valid) {
419                                 int base = (int)nsize & PAGE_MASK;
420                                 int size = PAGE_SIZE - base;
421                                 struct lwbuf *lwb;
422                                 struct lwbuf lwb_cache;
423
424                                 /*
425                                  * Clear out partial-page garbage in case
426                                  * the page has been mapped.
427                                  *
428                                  * This is byte aligned.
429                                  */
430                                 lwb = lwbuf_alloc(m, &lwb_cache);
431                                 kva = lwbuf_kva(lwb);
432                                 bzero((caddr_t)kva + base, size);
433                                 lwbuf_free(lwb);
434
435                                 /*
436                                  * XXX work around SMP data integrity race
437                                  * by unmapping the page from user processes.
438                                  * The garbage we just cleared may be mapped
439                                  * to a user process running on another cpu
440                                  * and this code is not running through normal
441                                  * I/O channels which handle SMP issues for
442                                  * us, so unmap page to synchronize all cpus.
443                                  *
444                                  * XXX should vm_pager_unmap_page() have
445                                  * dealt with this?
446                                  */
447                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
448
449                                 /*
450                                  * Clear out partial-page dirty bits.  This
451                                  * has the side effect of setting the valid
452                                  * bits, but that is ok.  There are a bunch
453                                  * of places in the VM system where we expected
454                                  * m->dirty == VM_PAGE_BITS_ALL.  The file EOF
455                                  * case is one of them.  If the page is still
456                                  * partially dirty, make it fully dirty.
457                                  *
458                                  * NOTE: We do not clear out the valid
459                                  * bits.  This would prevent bogus_page
460                                  * replacement from working properly.
461                                  *
462                                  * NOTE: We do not want to clear the dirty
463                                  * bit for a partial DEV_BSIZE'd truncation!
464                                  * This is DEV_BSIZE aligned!
465                                  */
466                                 vm_page_clear_dirty_beg_nonincl(m, base, size);
467                                 if (m->dirty != 0)
468                                         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
469                                 vm_page_wakeup(m);
470                         } else if (m) {
471                                 vm_page_wakeup(m);
472                         }
473                 }
474         } else {
475                 vp->v_filesize = nsize;
476         }
477         vm_object_drop(object);
478 }
479
480 /*
481  * Release a page busied for a getpages operation.  The page may have become
482  * wired (typically due to being used by the buffer cache) or otherwise been
483  * soft-busied and cannot be freed in that case.  A held page can still be
484  * freed.
485  */
486 void
487 vnode_pager_freepage(vm_page_t m)
488 {
489         if (m->busy || m->wire_count) {
490                 vm_page_activate(m);
491                 vm_page_wakeup(m);
492         } else {
493                 vm_page_free(m);
494         }
495 }
496
497 /*
498  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
499  * implement their own VOP_GETPAGES, their VOP_GETPAGES should call to
500  * vnode_pager_generic_getpages() to implement the previous behaviour.
501  *
502  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
503  * backing vp's VOP_GETPAGES.
504  */
505 static int
506 vnode_pager_getpage(vm_object_t object, vm_page_t *mpp, int seqaccess)
507 {
508         int rtval;
509         struct vnode *vp;
510
511         vp = object->handle;
512         rtval = VOP_GETPAGES(vp, mpp, PAGE_SIZE, 0, 0, seqaccess);
513         if (rtval == EOPNOTSUPP)
514                 panic("vnode_pager: vfs's must implement vop_getpages\n");
515         return rtval;
516 }
517
518 /*
519  * This is now called from local media FS's to operate against their
520  * own vnodes if they fail to implement VOP_GETPAGES.
521  *
522  * With all the caching local media devices do these days there is really
523  * very little point to attempting to restrict the I/O size to contiguous
524  * blocks on-disk, especially if our caller thinks we need all the specified
525  * pages.  Just construct and issue a READ.
526  */
527 int
528 vnode_pager_generic_getpages(struct vnode *vp, vm_page_t *mpp, int bytecount,
529                              int reqpage, int seqaccess)
530 {
531         struct iovec aiov;
532         struct uio auio;
533         off_t foff;
534         int error;
535         int count;
536         int i;
537         int ioflags;
538
539         /*
540          * Do not do anything if the vnode is bad.
541          */
542         if (vp->v_mount == NULL)
543                 return VM_PAGER_BAD;
544
545         /*
546          * Calculate the number of pages.  Since we are paging in whole
547          * pages, adjust bytecount to be an integral multiple of the page
548          * size.  It will be clipped to the file EOF later on.
549          */
550         bytecount = round_page(bytecount);
551         count = bytecount / PAGE_SIZE;
552
553         /*
554          * We could check m[reqpage]->valid here and shortcut the operation,
555          * but doing so breaks read-ahead.  Instead assume that the VM
556          * system has already done at least the check, don't worry about
557          * any races, and issue the VOP_READ to allow read-ahead to function.
558          *
559          * This keeps the pipeline full for I/O bound sequentially scanned
560          * mmap()'s
561          */
562         /* don't shortcut */
563
564         /*
565          * Discard pages past the file EOF.  If the requested page is past
566          * the file EOF we just leave its valid bits set to 0, the caller
567          * expects to maintain ownership of the requested page.  If the
568          * entire range is past file EOF discard everything and generate
569          * a pagein error.
570          */
571         foff = IDX_TO_OFF(mpp[0]->pindex);
572         if (foff >= vp->v_filesize) {
573                 for (i = 0; i < count; i++) {
574                         if (i != reqpage)
575                                 vnode_pager_freepage(mpp[i]);
576                 }
577                 return VM_PAGER_ERROR;
578         }
579
580         if (foff + bytecount > vp->v_filesize) {
581                 bytecount = vp->v_filesize - foff;
582                 i = round_page(bytecount) / PAGE_SIZE;
583                 while (count > i) {
584                         --count;
585                         if (count != reqpage)
586                                 vnode_pager_freepage(mpp[count]);
587                 }
588         }
589
590         /*
591          * The size of the transfer is bytecount.  bytecount will be an
592          * integral multiple of the page size unless it has been clipped
593          * to the file EOF.  The transfer cannot exceed the file EOF.
594          *
595          * When dealing with real devices we must round-up to the device
596          * sector size.
597          */
598         if (vp->v_type == VBLK || vp->v_type == VCHR) {
599                 int secmask = vp->v_rdev->si_bsize_phys - 1;
600                 KASSERT(secmask < PAGE_SIZE, ("vnode_pager_generic_getpages: sector size %d too large\n", secmask + 1));
601                 bytecount = (bytecount + secmask) & ~secmask;
602         }
603
604         /*
605          * Severe hack to avoid deadlocks with the buffer cache
606          */
607         for (i = 0; i < count; ++i) {
608                 vm_page_t mt = mpp[i];
609
610                 vm_page_io_start(mt);
611                 vm_page_wakeup(mt);
612         }
613
614         /*
615          * Issue the I/O with some read-ahead if bytecount > PAGE_SIZE
616          */
617         ioflags = IO_VMIO;
618         if (seqaccess)
619                 ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
620
621         aiov.iov_base = NULL;
622         aiov.iov_len = bytecount;
623         auio.uio_iov = &aiov;
624         auio.uio_iovcnt = 1;
625         auio.uio_offset = foff;
626         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
627         auio.uio_rw = UIO_READ;
628         auio.uio_resid = bytecount;
629         auio.uio_td = NULL;
630         mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
631         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin += count;
632
633         error = VOP_READ(vp, &auio, ioflags, proc0.p_ucred);
634
635         /*
636          * Severe hack to avoid deadlocks with the buffer cache
637          */
638         for (i = 0; i < count; ++i) {
639                 vm_page_busy_wait(mpp[i], FALSE, "getpgs");
640                 vm_page_io_finish(mpp[i]);
641         }
642
643         /*
644          * Calculate the actual number of bytes read and clean up the
645          * page list.  
646          */
647         bytecount -= auio.uio_resid;
648
649         for (i = 0; i < count; ++i) {
650                 vm_page_t mt = mpp[i];
651
652                 if (i != reqpage) {
653                         if (error == 0 && mt->valid) {
654                                 if (mt->flags & PG_REFERENCED)
655                                         vm_page_activate(mt);
656                                 else
657                                         vm_page_deactivate(mt);
658                                 vm_page_wakeup(mt);
659                         } else {
660                                 vnode_pager_freepage(mt);
661                         }
662                 } else if (mt->valid == 0) {
663                         if (error == 0) {
664                                 kprintf("page failed but no I/O error page %p object %p pindex %d\n", mt, mt->object, (int) mt->pindex);
665                                 /* whoops, something happened */
666                                 error = EINVAL;
667                         }
668                 } else if (mt->valid != VM_PAGE_BITS_ALL) {
669                         /*
670                          * Zero-extend the requested page if necessary (if
671                          * the filesystem is using a small block size).
672                          */
673                         vm_page_zero_invalid(mt, TRUE);
674                 }
675         }
676         if (error) {
677                 kprintf("vnode_pager_getpage: I/O read error\n");
678         }
679         return (error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
680 }
681
682 /*
683  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
684  * implement their own VOP_PUTPAGES, their VOP_PUTPAGES should call to
685  * vnode_pager_generic_putpages() to implement the previous behaviour.
686  *
687  * Caller has already cleared the pmap modified bits, if any.
688  *
689  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
690  * backing vp's VOP_PUTPAGES.
691  */
692 static void
693 vnode_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
694                      boolean_t sync, int *rtvals)
695 {
696         int rtval;
697         struct vnode *vp;
698         int bytes = count * PAGE_SIZE;
699
700         /*
701          * Force synchronous operation if we are extremely low on memory
702          * to prevent a low-memory deadlock.  VOP operations often need to
703          * allocate more memory to initiate the I/O ( i.e. do a BMAP 
704          * operation ).  The swapper handles the case by limiting the amount
705          * of asynchronous I/O, but that sort of solution doesn't scale well
706          * for the vnode pager without a lot of work.
707          *
708          * Also, the backing vnode's iodone routine may not wake the pageout
709          * daemon up.  This should be probably be addressed XXX.
710          */
711
712         if ((vmstats.v_free_count + vmstats.v_cache_count) < vmstats.v_pageout_free_min)
713                 sync |= OBJPC_SYNC;
714
715         /*
716          * Call device-specific putpages function
717          */
718         vp = object->handle;
719         rtval = VOP_PUTPAGES(vp, m, bytes, sync, rtvals, 0);
720         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
721             kprintf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS putpages\n");
722             rtval = vnode_pager_generic_putpages( vp, m, bytes, sync, rtvals);
723         }
724 }
725
726
727 /*
728  * This is now called from local media FS's to operate against their
729  * own vnodes if they fail to implement VOP_PUTPAGES.
730  *
731  * This is typically called indirectly via the pageout daemon and
732  * clustering has already typically occured, so in general we ask the
733  * underlying filesystem to write the data out asynchronously rather
734  * then delayed.
735  */
736 int
737 vnode_pager_generic_putpages(struct vnode *vp, vm_page_t *m, int bytecount,
738                              int flags, int *rtvals)
739 {
740         int i;
741         vm_object_t object;
742         int maxsize, ncount, count;
743         vm_ooffset_t poffset;
744         struct uio auio;
745         struct iovec aiov;
746         int error;
747         int ioflags;
748
749         object = vp->v_object;
750         count = bytecount / PAGE_SIZE;
751
752         for (i = 0; i < count; i++)
753                 rtvals[i] = VM_PAGER_AGAIN;
754
755         if ((int) m[0]->pindex < 0) {
756                 kprintf("vnode_pager_putpages: attempt to write meta-data!!! -- 0x%lx(%x)\n",
757                         (long)m[0]->pindex, m[0]->dirty);
758                 rtvals[0] = VM_PAGER_BAD;
759                 return VM_PAGER_BAD;
760         }
761
762         maxsize = count * PAGE_SIZE;
763         ncount = count;
764
765         poffset = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
766
767         /*
768          * If the page-aligned write is larger then the actual file we
769          * have to invalidate pages occuring beyond the file EOF.
770          *
771          * If the file EOF resides in the middle of a page we still clear
772          * all of that page's dirty bits later on.  If we didn't it would
773          * endlessly re-write.
774          *
775          * We do not under any circumstances truncate the valid bits, as
776          * this will screw up bogus page replacement.
777          *
778          * The caller has already read-protected the pages.  The VFS must
779          * use the buffer cache to wrap the pages.  The pages might not
780          * be immediately flushed by the buffer cache but once under its
781          * control the pages themselves can wind up being marked clean
782          * and their covering buffer cache buffer can be marked dirty.
783          */
784         if (poffset + maxsize > vp->v_filesize) {
785                 if (poffset < vp->v_filesize) {
786                         maxsize = vp->v_filesize - poffset;
787                         ncount = btoc(maxsize);
788                 } else {
789                         maxsize = 0;
790                         ncount = 0;
791                 }
792                 if (ncount < count) {
793                         for (i = ncount; i < count; i++) {
794                                 rtvals[i] = VM_PAGER_BAD;
795                         }
796                 }
797         }
798
799         /*
800          * pageouts are already clustered, use IO_ASYNC to force a bawrite()
801          * rather then a bdwrite() to prevent paging I/O from saturating
802          * the buffer cache.  Dummy-up the sequential heuristic to cause
803          * large ranges to cluster.  If neither IO_SYNC or IO_ASYNC is set,
804          * the system decides how to cluster.
805          */
806         ioflags = IO_VMIO;
807         if (flags & (VM_PAGER_PUT_SYNC | VM_PAGER_PUT_INVAL))
808                 ioflags |= IO_SYNC;
809         else if ((flags & VM_PAGER_CLUSTER_OK) == 0)
810                 ioflags |= IO_ASYNC;
811         ioflags |= (flags & VM_PAGER_PUT_INVAL) ? IO_INVAL: 0;
812         ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
813
814         aiov.iov_base = (caddr_t) 0;
815         aiov.iov_len = maxsize;
816         auio.uio_iov = &aiov;
817         auio.uio_iovcnt = 1;
818         auio.uio_offset = poffset;
819         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
820         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
821         auio.uio_resid = maxsize;
822         auio.uio_td = NULL;
823         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflags, proc0.p_ucred);
824         mycpu->gd_cnt.v_vnodeout++;
825         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsout += ncount;
826
827         if (error) {
828                 krateprintf(&vbadrate,
829                             "vnode_pager_putpages: I/O error %d\n", error);
830         }
831         if (auio.uio_resid) {
832                 krateprintf(&vresrate,
833                             "vnode_pager_putpages: residual I/O %zd at %lu\n",
834                             auio.uio_resid, (u_long)m[0]->pindex);
835         }
836         if (error == 0) {
837                 for (i = 0; i < ncount; i++) {
838                         rtvals[i] = VM_PAGER_OK;
839                         vm_page_undirty(m[i]);
840                 }
841         }
842         return rtvals[0];
843 }
844
845 /*
846  * Run the chain and if the bottom-most object is a vnode-type lock the
847  * underlying vnode.  A locked vnode or NULL is returned.
848  */
849 struct vnode *
850 vnode_pager_lock(vm_object_t object)
851 {
852         struct vnode *vp = NULL;
853         vm_object_t lobject;
854         vm_object_t tobject;
855         int error;
856
857         if (object == NULL)
858                 return(NULL);
859
860         ASSERT_LWKT_TOKEN_HELD(vm_object_token(object));
861         lobject = object;
862
863         while (lobject->type != OBJT_VNODE) {
864                 if (lobject->flags & OBJ_DEAD)
865                         break;
866                 tobject = lobject->backing_object;
867                 if (tobject == NULL)
868                         break;
869                 vm_object_hold(tobject);
870                 if (tobject == lobject->backing_object) {
871                         if (lobject != object) {
872                                 vm_object_lock_swap();
873                                 vm_object_drop(lobject);
874                         }
875                         lobject = tobject;
876                 } else {
877                         vm_object_drop(tobject);
878                 }
879         }
880         while (lobject->type == OBJT_VNODE &&
881                (lobject->flags & OBJ_DEAD) == 0) {
882                 /*
883                  * Extract the vp
884                  */
885                 vp = lobject->handle;
886                 error = vget(vp, LK_SHARED | LK_RETRY | LK_CANRECURSE);
887                 if (error == 0) {
888                         if (lobject->handle == vp)
889                                 break;
890                         vput(vp);
891                 } else {
892                         kprintf("vnode_pager_lock: vp %p error %d "
893                                 "lockstatus %d, retrying\n",
894                                 vp, error,
895                                 lockstatus(&vp->v_lock, curthread));
896                         tsleep(object->handle, 0, "vnpgrl", hz);
897                 }
898                 vp = NULL;
899         }
900         if (lobject != object)
901                 vm_object_drop(lobject);
902         return (vp);
903 }