Fix many bugs and issues in the VM system, particularly related to
[dragonfly.git] / sys / kern / vfs_bio.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1994,1997 John S. Dyson
3  * All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice immediately at the beginning of the file, without modification,
10  *    this list of conditions, and the following disclaimer.
11  * 2. Absolutely no warranty of function or purpose is made by the author
12  *              John S. Dyson.
13  *
14  * $FreeBSD: src/sys/kern/vfs_bio.c,v 1.242.2.20 2003/05/28 18:38:10 alc Exp $
15  * $DragonFly: src/sys/kern/vfs_bio.c,v 1.102 2008/05/09 07:24:45 dillon Exp $
16  */
17
18 /*
19  * this file contains a new buffer I/O scheme implementing a coherent
20  * VM object and buffer cache scheme.  Pains have been taken to make
21  * sure that the performance degradation associated with schemes such
22  * as this is not realized.
23  *
24  * Author:  John S. Dyson
25  * Significant help during the development and debugging phases
26  * had been provided by David Greenman, also of the FreeBSD core team.
27  *
28  * see man buf(9) for more info.
29  */
30
31 #include <sys/param.h>
32 #include <sys/systm.h>
33 #include <sys/buf.h>
34 #include <sys/conf.h>
35 #include <sys/eventhandler.h>
36 #include <sys/lock.h>
37 #include <sys/malloc.h>
38 #include <sys/mount.h>
39 #include <sys/kernel.h>
40 #include <sys/kthread.h>
41 #include <sys/proc.h>
42 #include <sys/reboot.h>
43 #include <sys/resourcevar.h>
44 #include <sys/sysctl.h>
45 #include <sys/vmmeter.h>
46 #include <sys/vnode.h>
47 #include <sys/proc.h>
48 #include <vm/vm.h>
49 #include <vm/vm_param.h>
50 #include <vm/vm_kern.h>
51 #include <vm/vm_pageout.h>
52 #include <vm/vm_page.h>
53 #include <vm/vm_object.h>
54 #include <vm/vm_extern.h>
55 #include <vm/vm_map.h>
56
57 #include <sys/buf2.h>
58 #include <sys/thread2.h>
59 #include <sys/spinlock2.h>
60 #include <vm/vm_page2.h>
61
62 #include "opt_ddb.h"
63 #ifdef DDB
64 #include <ddb/ddb.h>
65 #endif
66
67 /*
68  * Buffer queues.
69  */
70 enum bufq_type {
71         BQUEUE_NONE,            /* not on any queue */
72         BQUEUE_LOCKED,          /* locked buffers */
73         BQUEUE_CLEAN,           /* non-B_DELWRI buffers */
74         BQUEUE_DIRTY,           /* B_DELWRI buffers */
75         BQUEUE_DIRTY_HW,        /* B_DELWRI buffers - heavy weight */
76         BQUEUE_EMPTYKVA,        /* empty buffer headers with KVA assignment */
77         BQUEUE_EMPTY,           /* empty buffer headers */
78
79         BUFFER_QUEUES           /* number of buffer queues */
80 };
81
82 typedef enum bufq_type bufq_type_t;
83
84 TAILQ_HEAD(bqueues, buf) bufqueues[BUFFER_QUEUES];
85
86 static MALLOC_DEFINE(M_BIOBUF, "BIO buffer", "BIO buffer");
87
88 struct buf *buf;                /* buffer header pool */
89
90 static void vm_hold_free_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from,
91                 vm_offset_t to);
92 static void vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from,
93                 vm_offset_t to);
94 static void vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off,
95                                int pageno, vm_page_t m);
96 static void vfs_clean_pages(struct buf *bp);
97 static void vfs_setdirty(struct buf *bp);
98 static void vfs_vmio_release(struct buf *bp);
99 static int flushbufqueues(bufq_type_t q);
100
101 static void buf_daemon(void);
102 static void buf_daemon_hw(void);
103 /*
104  * bogus page -- for I/O to/from partially complete buffers
105  * this is a temporary solution to the problem, but it is not
106  * really that bad.  it would be better to split the buffer
107  * for input in the case of buffers partially already in memory,
108  * but the code is intricate enough already.
109  */
110 vm_page_t bogus_page;
111
112 /*
113  * These are all static, but make the ones we export globals so we do
114  * not need to use compiler magic.
115  */
116 int bufspace, maxbufspace,
117         bufmallocspace, maxbufmallocspace, lobufspace, hibufspace;
118 static int bufreusecnt, bufdefragcnt, buffreekvacnt;
119 static int lorunningspace, hirunningspace, runningbufreq;
120 int numdirtybuffers, numdirtybuffershw, lodirtybuffers, hidirtybuffers;
121 int runningbufspace, runningbufcount;
122 static int numfreebuffers, lofreebuffers, hifreebuffers;
123 static int getnewbufcalls;
124 static int getnewbufrestarts;
125
126 static int needsbuffer;         /* locked by needsbuffer_spin */
127 static int bd_request;          /* locked by needsbuffer_spin */
128 static int bd_request_hw;       /* locked by needsbuffer_spin */
129 static struct spinlock needsbuffer_spin;
130
131 /*
132  * Sysctls for operational control of the buffer cache.
133  */
134 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lodirtybuffers, CTLFLAG_RW, &lodirtybuffers, 0,
135         "Number of dirty buffers to flush before bufdaemon becomes inactive");
136 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hidirtybuffers, CTLFLAG_RW, &hidirtybuffers, 0,
137         "High watermark used to trigger explicit flushing of dirty buffers");
138 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lofreebuffers, CTLFLAG_RW, &lofreebuffers, 0,
139         "Low watermark for special reserve in low-memory situations");
140 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hifreebuffers, CTLFLAG_RW, &hifreebuffers, 0,
141         "High watermark for special reserve in low-memory situations");
142 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lorunningspace, CTLFLAG_RW, &lorunningspace, 0,
143         "Minimum amount of buffer space required for active I/O");
144 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hirunningspace, CTLFLAG_RW, &hirunningspace, 0,
145         "Maximum amount of buffer space to usable for active I/O");
146 /*
147  * Sysctls determining current state of the buffer cache.
148  */
149 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, nbuf, CTLFLAG_RD, &nbuf, 0,
150         "Total number of buffers in buffer cache");
151 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numdirtybuffers, CTLFLAG_RD, &numdirtybuffers, 0,
152         "Pending number of dirty buffers (all)");
153 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numdirtybuffershw, CTLFLAG_RD, &numdirtybuffershw, 0,
154         "Pending number of dirty buffers (heavy weight)");
155 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numfreebuffers, CTLFLAG_RD, &numfreebuffers, 0,
156         "Number of free buffers on the buffer cache free list");
157 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, runningbufspace, CTLFLAG_RD, &runningbufspace, 0,
158         "I/O bytes currently in progress due to asynchronous writes");
159 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, runningbufcount, CTLFLAG_RD, &runningbufcount, 0,
160         "I/O buffers currently in progress due to asynchronous writes");
161 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxbufspace, CTLFLAG_RD, &maxbufspace, 0,
162         "Hard limit on maximum amount of memory usable for buffer space");
163 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hibufspace, CTLFLAG_RD, &hibufspace, 0,
164         "Soft limit on maximum amount of memory usable for buffer space");
165 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lobufspace, CTLFLAG_RD, &lobufspace, 0,
166         "Minimum amount of memory to reserve for system buffer space");
167 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufspace, CTLFLAG_RD, &bufspace, 0,
168         "Amount of memory available for buffers");
169 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxmallocbufspace, CTLFLAG_RD, &maxbufmallocspace,
170         0, "Maximum amount of memory reserved for buffers using malloc");
171 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufmallocspace, CTLFLAG_RD, &bufmallocspace, 0,
172         "Amount of memory left for buffers using malloc-scheme");
173 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufcalls, CTLFLAG_RD, &getnewbufcalls, 0,
174         "New buffer header acquisition requests");
175 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufrestarts, CTLFLAG_RD, &getnewbufrestarts,
176         0, "New buffer header acquisition restarts");
177 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufdefragcnt, CTLFLAG_RD, &bufdefragcnt, 0,
178         "Buffer acquisition restarts due to fragmented buffer map");
179 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, buffreekvacnt, CTLFLAG_RD, &buffreekvacnt, 0,
180         "Amount of time KVA space was deallocated in an arbitrary buffer");
181 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufreusecnt, CTLFLAG_RD, &bufreusecnt, 0,
182         "Amount of time buffer re-use operations were successful");
183 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, buf, CTLFLAG_RD, 0, sizeof(struct buf),
184         "sizeof(struct buf)");
185
186 char *buf_wmesg = BUF_WMESG;
187
188 extern int vm_swap_size;
189
190 #define VFS_BIO_NEED_ANY        0x01    /* any freeable buffer */
191 #define VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH 0x02    /* waiting for dirty buffer flush */
192 #define VFS_BIO_NEED_FREE       0x04    /* wait for free bufs, hi hysteresis */
193 #define VFS_BIO_NEED_BUFSPACE   0x08    /* wait for buf space, lo hysteresis */
194
195 /*
196  * numdirtywakeup:
197  *
198  *      If someone is blocked due to there being too many dirty buffers,
199  *      and numdirtybuffers is now reasonable, wake them up.
200  */
201 static __inline void
202 numdirtywakeup(void)
203 {
204         if (runningbufcount + numdirtybuffers <= 
205             (lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2) {
206                 if (needsbuffer & VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH) {
207                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
208                         needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH;
209                         spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
210                         wakeup(&needsbuffer);
211                 }
212         }
213 }
214
215 /*
216  * bufspacewakeup:
217  *
218  *      Called when buffer space is potentially available for recovery.
219  *      getnewbuf() will block on this flag when it is unable to free 
220  *      sufficient buffer space.  Buffer space becomes recoverable when 
221  *      bp's get placed back in the queues.
222  */
223
224 static __inline void
225 bufspacewakeup(void)
226 {
227         /*
228          * If someone is waiting for BUF space, wake them up.  Even
229          * though we haven't freed the kva space yet, the waiting
230          * process will be able to now.
231          */
232         if (needsbuffer & VFS_BIO_NEED_BUFSPACE) {
233                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
234                 needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
235                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
236                 wakeup(&needsbuffer);
237         }
238 }
239
240 /*
241  * runningbufwakeup:
242  *
243  *      Accounting for I/O in progress.
244  *
245  */
246 static __inline void
247 runningbufwakeup(struct buf *bp)
248 {
249         if (bp->b_runningbufspace) {
250                 runningbufspace -= bp->b_runningbufspace;
251                 --runningbufcount;
252                 bp->b_runningbufspace = 0;
253                 if (runningbufreq && runningbufspace <= lorunningspace) {
254                         runningbufreq = 0;
255                         wakeup(&runningbufreq);
256                 }
257                 numdirtywakeup();
258         }
259 }
260
261 /*
262  * bufcountwakeup:
263  *
264  *      Called when a buffer has been added to one of the free queues to
265  *      account for the buffer and to wakeup anyone waiting for free buffers.
266  *      This typically occurs when large amounts of metadata are being handled
267  *      by the buffer cache ( else buffer space runs out first, usually ).
268  */
269
270 static __inline void
271 bufcountwakeup(void) 
272 {
273         ++numfreebuffers;
274         if (needsbuffer) {
275                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
276                 needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_ANY;
277                 if (numfreebuffers >= hifreebuffers)
278                         needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_FREE;
279                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
280                 wakeup(&needsbuffer);
281         }
282 }
283
284 /*
285  * waitrunningbufspace()
286  *
287  *      runningbufspace is a measure of the amount of I/O currently
288  *      running.  This routine is used in async-write situations to
289  *      prevent creating huge backups of pending writes to a device.
290  *      Only asynchronous writes are governed by this function.  
291  *
292  *      Reads will adjust runningbufspace, but will not block based on it.
293  *      The read load has a side effect of reducing the allowed write load.
294  *
295  *      This does NOT turn an async write into a sync write.  It waits
296  *      for earlier writes to complete and generally returns before the
297  *      caller's write has reached the device.
298  */
299 static __inline void
300 waitrunningbufspace(void)
301 {
302         if (runningbufspace > hirunningspace) {
303                 crit_enter();
304                 while (runningbufspace > hirunningspace) {
305                         ++runningbufreq;
306                         tsleep(&runningbufreq, 0, "wdrain", 0);
307                 }
308                 crit_exit();
309         }
310 }
311
312 /*
313  * vfs_buf_test_cache:
314  *
315  *      Called when a buffer is extended.  This function clears the B_CACHE
316  *      bit if the newly extended portion of the buffer does not contain
317  *      valid data.
318  */
319 static __inline__
320 void
321 vfs_buf_test_cache(struct buf *bp,
322                   vm_ooffset_t foff, vm_offset_t off, vm_offset_t size,
323                   vm_page_t m)
324 {
325         if (bp->b_flags & B_CACHE) {
326                 int base = (foff + off) & PAGE_MASK;
327                 if (vm_page_is_valid(m, base, size) == 0)
328                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
329         }
330 }
331
332 /*
333  * bd_wakeup:
334  *
335  *      Wake up the buffer daemon if the number of outstanding dirty buffers
336  *      is above specified threshold 'dirtybuflevel'.
337  *
338  *      The buffer daemons are explicitly woken up when (a) the pending number
339  *      of dirty buffers exceeds the recovery and stall mid-point value,
340  *      (b) during bwillwrite() or (c) buf freelist was exhausted.
341  *
342  *      The buffer daemons will generally not stop flushing until the dirty
343  *      buffer count goes below lodirtybuffers.
344  */
345 static __inline__
346 void
347 bd_wakeup(int dirtybuflevel)
348 {
349         if (bd_request == 0 && numdirtybuffers && 
350             runningbufcount + numdirtybuffers >= dirtybuflevel) {
351                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
352                 bd_request = 1;
353                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
354                 wakeup(&bd_request);
355         }
356         if (bd_request_hw == 0 && numdirtybuffershw &&
357             numdirtybuffershw >= dirtybuflevel) {
358                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
359                 bd_request_hw = 1;
360                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
361                 wakeup(&bd_request_hw);
362         }
363 }
364
365 /*
366  * bd_speedup:
367  *
368  *      Speed up the buffer cache flushing process.
369  */
370
371 static __inline__
372 void
373 bd_speedup(void)
374 {
375         bd_wakeup(1);
376 }
377
378 /*
379  * bufinit:
380  *
381  *      Load time initialisation of the buffer cache, called from machine
382  *      dependant initialization code. 
383  */
384 void
385 bufinit(void)
386 {
387         struct buf *bp;
388         vm_offset_t bogus_offset;
389         int i;
390
391         spin_init(&needsbuffer_spin);
392
393         /* next, make a null set of free lists */
394         for (i = 0; i < BUFFER_QUEUES; i++)
395                 TAILQ_INIT(&bufqueues[i]);
396
397         /* finally, initialize each buffer header and stick on empty q */
398         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
399                 bp = &buf[i];
400                 bzero(bp, sizeof *bp);
401                 bp->b_flags = B_INVAL;  /* we're just an empty header */
402                 bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
403                 bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTY;
404                 initbufbio(bp);
405                 xio_init(&bp->b_xio);
406                 buf_dep_init(bp);
407                 BUF_LOCKINIT(bp);
408                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_EMPTY], bp, b_freelist);
409         }
410
411         /*
412          * maxbufspace is the absolute maximum amount of buffer space we are 
413          * allowed to reserve in KVM and in real terms.  The absolute maximum
414          * is nominally used by buf_daemon.  hibufspace is the nominal maximum
415          * used by most other processes.  The differential is required to 
416          * ensure that buf_daemon is able to run when other processes might 
417          * be blocked waiting for buffer space.
418          *
419          * maxbufspace is based on BKVASIZE.  Allocating buffers larger then
420          * this may result in KVM fragmentation which is not handled optimally
421          * by the system.
422          */
423         maxbufspace = nbuf * BKVASIZE;
424         hibufspace = imax(3 * maxbufspace / 4, maxbufspace - MAXBSIZE * 10);
425         lobufspace = hibufspace - MAXBSIZE;
426
427         lorunningspace = 512 * 1024;
428         hirunningspace = 1024 * 1024;
429
430 /*
431  * Limit the amount of malloc memory since it is wired permanently into
432  * the kernel space.  Even though this is accounted for in the buffer
433  * allocation, we don't want the malloced region to grow uncontrolled.
434  * The malloc scheme improves memory utilization significantly on average
435  * (small) directories.
436  */
437         maxbufmallocspace = hibufspace / 20;
438
439 /*
440  * Reduce the chance of a deadlock occuring by limiting the number
441  * of delayed-write dirty buffers we allow to stack up.
442  */
443         hidirtybuffers = nbuf / 4 + 20;
444         numdirtybuffers = 0;
445         numdirtybuffershw = 0;
446 /*
447  * To support extreme low-memory systems, make sure hidirtybuffers cannot
448  * eat up all available buffer space.  This occurs when our minimum cannot
449  * be met.  We try to size hidirtybuffers to 3/4 our buffer space assuming
450  * BKVASIZE'd (8K) buffers.
451  */
452         while (hidirtybuffers * BKVASIZE > 3 * hibufspace / 4) {
453                 hidirtybuffers >>= 1;
454         }
455         lodirtybuffers = hidirtybuffers / 2;
456
457 /*
458  * Try to keep the number of free buffers in the specified range,
459  * and give special processes (e.g. like buf_daemon) access to an 
460  * emergency reserve.
461  */
462         lofreebuffers = nbuf / 18 + 5;
463         hifreebuffers = 2 * lofreebuffers;
464         numfreebuffers = nbuf;
465
466 /*
467  * Maximum number of async ops initiated per buf_daemon loop.  This is
468  * somewhat of a hack at the moment, we really need to limit ourselves
469  * based on the number of bytes of I/O in-transit that were initiated
470  * from buf_daemon.
471  */
472
473         bogus_offset = kmem_alloc_pageable(&kernel_map, PAGE_SIZE);
474         bogus_page = vm_page_alloc(&kernel_object,
475                                    (bogus_offset >> PAGE_SHIFT),
476                                    VM_ALLOC_NORMAL);
477         vmstats.v_wire_count++;
478
479 }
480
481 /*
482  * Initialize the embedded bio structures
483  */
484 void
485 initbufbio(struct buf *bp)
486 {
487         bp->b_bio1.bio_buf = bp;
488         bp->b_bio1.bio_prev = NULL;
489         bp->b_bio1.bio_offset = NOOFFSET;
490         bp->b_bio1.bio_next = &bp->b_bio2;
491         bp->b_bio1.bio_done = NULL;
492
493         bp->b_bio2.bio_buf = bp;
494         bp->b_bio2.bio_prev = &bp->b_bio1;
495         bp->b_bio2.bio_offset = NOOFFSET;
496         bp->b_bio2.bio_next = NULL;
497         bp->b_bio2.bio_done = NULL;
498 }
499
500 /*
501  * Reinitialize the embedded bio structures as well as any additional
502  * translation cache layers.
503  */
504 void
505 reinitbufbio(struct buf *bp)
506 {
507         struct bio *bio;
508
509         for (bio = &bp->b_bio1; bio; bio = bio->bio_next) {
510                 bio->bio_done = NULL;
511                 bio->bio_offset = NOOFFSET;
512         }
513 }
514
515 /*
516  * Push another BIO layer onto an existing BIO and return it.  The new
517  * BIO layer may already exist, holding cached translation data.
518  */
519 struct bio *
520 push_bio(struct bio *bio)
521 {
522         struct bio *nbio;
523
524         if ((nbio = bio->bio_next) == NULL) {
525                 int index = bio - &bio->bio_buf->b_bio_array[0];
526                 if (index >= NBUF_BIO - 1) {
527                         panic("push_bio: too many layers bp %p\n",
528                                 bio->bio_buf);
529                 }
530                 nbio = &bio->bio_buf->b_bio_array[index + 1];
531                 bio->bio_next = nbio;
532                 nbio->bio_prev = bio;
533                 nbio->bio_buf = bio->bio_buf;
534                 nbio->bio_offset = NOOFFSET;
535                 nbio->bio_done = NULL;
536                 nbio->bio_next = NULL;
537         }
538         KKASSERT(nbio->bio_done == NULL);
539         return(nbio);
540 }
541
542 void
543 pop_bio(struct bio *bio)
544 {
545         /* NOP */
546 }
547
548 void
549 clearbiocache(struct bio *bio)
550 {
551         while (bio) {
552                 bio->bio_offset = NOOFFSET;
553                 bio = bio->bio_next;
554         }
555 }
556
557 /*
558  * bfreekva:
559  *
560  *      Free the KVA allocation for buffer 'bp'.
561  *
562  *      Must be called from a critical section as this is the only locking for
563  *      buffer_map.
564  *
565  *      Since this call frees up buffer space, we call bufspacewakeup().
566  */
567 static void
568 bfreekva(struct buf *bp)
569 {
570         int count;
571
572         if (bp->b_kvasize) {
573                 ++buffreekvacnt;
574                 count = vm_map_entry_reserve(MAP_RESERVE_COUNT);
575                 vm_map_lock(&buffer_map);
576                 bufspace -= bp->b_kvasize;
577                 vm_map_delete(&buffer_map,
578                     (vm_offset_t) bp->b_kvabase,
579                     (vm_offset_t) bp->b_kvabase + bp->b_kvasize,
580                     &count
581                 );
582                 vm_map_unlock(&buffer_map);
583                 vm_map_entry_release(count);
584                 bp->b_kvasize = 0;
585                 bufspacewakeup();
586         }
587 }
588
589 /*
590  * bremfree:
591  *
592  *      Remove the buffer from the appropriate free list.
593  */
594 void
595 bremfree(struct buf *bp)
596 {
597         int old_qindex;
598
599         crit_enter();
600         old_qindex = bp->b_qindex;
601
602         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE) {
603                 KASSERT(BUF_REFCNTNB(bp) == 1, 
604                                 ("bremfree: bp %p not locked",bp));
605                 TAILQ_REMOVE(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
606                 bp->b_qindex = BQUEUE_NONE;
607         } else {
608                 if (BUF_REFCNTNB(bp) <= 1)
609                         panic("bremfree: removing a buffer not on a queue");
610         }
611
612         /*
613          * Fixup numfreebuffers count.  If the buffer is invalid or not
614          * delayed-write, and it was on the EMPTY, LRU, or AGE queues,
615          * the buffer was free and we must decrement numfreebuffers.
616          */
617         if ((bp->b_flags & B_INVAL) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
618                 switch(old_qindex) {
619                 case BQUEUE_DIRTY:
620                 case BQUEUE_DIRTY_HW:
621                 case BQUEUE_CLEAN:
622                 case BQUEUE_EMPTY:
623                 case BQUEUE_EMPTYKVA:
624                         --numfreebuffers;
625                         break;
626                 default:
627                         break;
628                 }
629         }
630         crit_exit();
631 }
632
633
634 /*
635  * bread:
636  *
637  *      Get a buffer with the specified data.  Look in the cache first.  We
638  *      must clear B_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O.  If B_CACHE
639  *      is set, the buffer is valid and we do not have to do anything ( see
640  *      getblk() ).
641  */
642 int
643 bread(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, struct buf **bpp)
644 {
645         struct buf *bp;
646
647         bp = getblk(vp, loffset, size, 0, 0);
648         *bpp = bp;
649
650         /* if not found in cache, do some I/O */
651         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
652                 KASSERT(!(bp->b_flags & B_ASYNC), ("bread: illegal async bp %p", bp));
653                 bp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
654                 bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
655                 vfs_busy_pages(vp, bp);
656                 vn_strategy(vp, &bp->b_bio1);
657                 return (biowait(bp));
658         }
659         return (0);
660 }
661
662 /*
663  * breadn:
664  *
665  *      Operates like bread, but also starts asynchronous I/O on
666  *      read-ahead blocks.  We must clear B_ERROR and B_INVAL prior
667  *      to initiating I/O . If B_CACHE is set, the buffer is valid 
668  *      and we do not have to do anything.
669  */
670 int
671 breadn(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, off_t *raoffset,
672         int *rabsize, int cnt, struct buf **bpp)
673 {
674         struct buf *bp, *rabp;
675         int i;
676         int rv = 0, readwait = 0;
677
678         *bpp = bp = getblk(vp, loffset, size, 0, 0);
679
680         /* if not found in cache, do some I/O */
681         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
682                 bp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
683                 bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
684                 vfs_busy_pages(vp, bp);
685                 vn_strategy(vp, &bp->b_bio1);
686                 ++readwait;
687         }
688
689         for (i = 0; i < cnt; i++, raoffset++, rabsize++) {
690                 if (inmem(vp, *raoffset))
691                         continue;
692                 rabp = getblk(vp, *raoffset, *rabsize, 0, 0);
693
694                 if ((rabp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
695                         rabp->b_flags |= B_ASYNC;
696                         rabp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
697                         rabp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
698                         vfs_busy_pages(vp, rabp);
699                         BUF_KERNPROC(rabp);
700                         vn_strategy(vp, &rabp->b_bio1);
701                 } else {
702                         brelse(rabp);
703                 }
704         }
705
706         if (readwait) {
707                 rv = biowait(bp);
708         }
709         return (rv);
710 }
711
712 /*
713  * bwrite:
714  *
715  *      Write, release buffer on completion.  (Done by iodone
716  *      if async).  Do not bother writing anything if the buffer
717  *      is invalid.
718  *
719  *      Note that we set B_CACHE here, indicating that buffer is
720  *      fully valid and thus cacheable.  This is true even of NFS
721  *      now so we set it generally.  This could be set either here 
722  *      or in biodone() since the I/O is synchronous.  We put it
723  *      here.
724  */
725 int
726 bwrite(struct buf *bp)
727 {
728         int oldflags;
729
730         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
731                 brelse(bp);
732                 return (0);
733         }
734
735         oldflags = bp->b_flags;
736
737         if (BUF_REFCNTNB(bp) == 0)
738                 panic("bwrite: buffer is not busy???");
739         crit_enter();
740
741         /* Mark the buffer clean */
742         bundirty(bp);
743
744         bp->b_flags &= ~B_ERROR;
745         bp->b_flags |= B_CACHE;
746         bp->b_cmd = BUF_CMD_WRITE;
747         vfs_busy_pages(bp->b_vp, bp);
748
749         /*
750          * Normal bwrites pipeline writes.  NOTE: b_bufsize is only
751          * valid for vnode-backed buffers.
752          */
753         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
754         if (bp->b_runningbufspace) {
755                 runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
756                 ++runningbufcount;
757         }
758
759         crit_exit();
760         if (oldflags & B_ASYNC)
761                 BUF_KERNPROC(bp);
762         vn_strategy(bp->b_vp, &bp->b_bio1);
763
764         if ((oldflags & B_ASYNC) == 0) {
765                 int rtval = biowait(bp);
766                 brelse(bp);
767                 return (rtval);
768         }
769         return (0);
770 }
771
772 /*
773  * bdwrite:
774  *
775  *      Delayed write. (Buffer is marked dirty).  Do not bother writing
776  *      anything if the buffer is marked invalid.
777  *
778  *      Note that since the buffer must be completely valid, we can safely
779  *      set B_CACHE.  In fact, we have to set B_CACHE here rather then in
780  *      biodone() in order to prevent getblk from writing the buffer
781  *      out synchronously.
782  */
783 void
784 bdwrite(struct buf *bp)
785 {
786         if (BUF_REFCNTNB(bp) == 0)
787                 panic("bdwrite: buffer is not busy");
788
789         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
790                 brelse(bp);
791                 return;
792         }
793         bdirty(bp);
794
795         /*
796          * Set B_CACHE, indicating that the buffer is fully valid.  This is
797          * true even of NFS now.
798          */
799         bp->b_flags |= B_CACHE;
800
801         /*
802          * This bmap keeps the system from needing to do the bmap later,
803          * perhaps when the system is attempting to do a sync.  Since it
804          * is likely that the indirect block -- or whatever other datastructure
805          * that the filesystem needs is still in memory now, it is a good
806          * thing to do this.  Note also, that if the pageout daemon is
807          * requesting a sync -- there might not be enough memory to do
808          * the bmap then...  So, this is important to do.
809          */
810         if (bp->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) {
811                 VOP_BMAP(bp->b_vp, bp->b_loffset, &bp->b_bio2.bio_offset,
812                          NULL, NULL);
813         }
814
815         /*
816          * Set the *dirty* buffer range based upon the VM system dirty pages.
817          */
818         vfs_setdirty(bp);
819
820         /*
821          * We need to do this here to satisfy the vnode_pager and the
822          * pageout daemon, so that it thinks that the pages have been
823          * "cleaned".  Note that since the pages are in a delayed write
824          * buffer -- the VFS layer "will" see that the pages get written
825          * out on the next sync, or perhaps the cluster will be completed.
826          */
827         vfs_clean_pages(bp);
828         bqrelse(bp);
829
830         /*
831          * Wakeup the buffer flushing daemon if we have a lot of dirty
832          * buffers (midpoint between our recovery point and our stall
833          * point).
834          */
835         bd_wakeup((lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2);
836
837         /*
838          * note: we cannot initiate I/O from a bdwrite even if we wanted to,
839          * due to the softdep code.
840          */
841 }
842
843 /*
844  * bdirty:
845  *
846  *      Turn buffer into delayed write request by marking it B_DELWRI.
847  *      B_RELBUF and B_NOCACHE must be cleared.
848  *
849  *      We reassign the buffer to itself to properly update it in the
850  *      dirty/clean lists. 
851  *
852  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the 
853  *      numfreebuffers count.
854  *
855  *      Must be called from a critical section.
856  *      The buffer must be on BQUEUE_NONE.
857  */
858 void
859 bdirty(struct buf *bp)
860 {
861         KASSERT(bp->b_qindex == BQUEUE_NONE, ("bdirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
862         if (bp->b_flags & B_NOCACHE) {
863                 kprintf("bdirty: clearing B_NOCACHE on buf %p\n", bp);
864                 bp->b_flags &= ~B_NOCACHE;
865         }
866         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
867                 kprintf("bdirty: warning, dirtying invalid buffer %p\n", bp);
868         }
869         bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
870
871         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
872                 bp->b_flags |= B_DELWRI;
873                 reassignbuf(bp);
874                 ++numdirtybuffers;
875                 if (bp->b_flags & B_HEAVY)
876                         ++numdirtybuffershw;
877                 bd_wakeup((lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2);
878         }
879 }
880
881 /*
882  * Set B_HEAVY, indicating that this is a heavy-weight buffer that
883  * needs to be flushed with a different buf_daemon thread to avoid
884  * deadlocks.  B_HEAVY also imposes restrictions in getnewbuf().
885  */
886 void
887 bheavy(struct buf *bp)
888 {
889         if ((bp->b_flags & B_HEAVY) == 0) {
890                 bp->b_flags |= B_HEAVY;
891                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
892                         ++numdirtybuffershw;
893         }
894 }
895
896 /*
897  * bundirty:
898  *
899  *      Clear B_DELWRI for buffer.
900  *
901  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the numfreebuffers
902  *      count.
903  *      
904  *      Must be called from a critical section.
905  *
906  *      The buffer is typically on BQUEUE_NONE but there is one case in 
907  *      brelse() that calls this function after placing the buffer on
908  *      a different queue.
909  */
910
911 void
912 bundirty(struct buf *bp)
913 {
914         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
915                 bp->b_flags &= ~B_DELWRI;
916                 reassignbuf(bp);
917                 --numdirtybuffers;
918                 if (bp->b_flags & B_HEAVY)
919                         --numdirtybuffershw;
920                 numdirtywakeup();
921         }
922         /*
923          * Since it is now being written, we can clear its deferred write flag.
924          */
925         bp->b_flags &= ~B_DEFERRED;
926 }
927
928 /*
929  * bawrite:
930  *
931  *      Asynchronous write.  Start output on a buffer, but do not wait for
932  *      it to complete.  The buffer is released when the output completes.
933  *
934  *      bwrite() ( or the VOP routine anyway ) is responsible for handling 
935  *      B_INVAL buffers.  Not us.
936  */
937 void
938 bawrite(struct buf *bp)
939 {
940         bp->b_flags |= B_ASYNC;
941         bwrite(bp);
942 }
943
944 /*
945  * bowrite:
946  *
947  *      Ordered write.  Start output on a buffer, and flag it so that the 
948  *      device will write it in the order it was queued.  The buffer is 
949  *      released when the output completes.  bwrite() ( or the VOP routine
950  *      anyway ) is responsible for handling B_INVAL buffers.
951  */
952 int
953 bowrite(struct buf *bp)
954 {
955         bp->b_flags |= B_ORDERED | B_ASYNC;
956         return (bwrite(bp));
957 }
958
959 /*
960  * bwillwrite:
961  *
962  *      Called prior to the locking of any vnodes when we are expecting to
963  *      write.  We do not want to starve the buffer cache with too many
964  *      dirty buffers so we block here.  By blocking prior to the locking
965  *      of any vnodes we attempt to avoid the situation where a locked vnode
966  *      prevents the various system daemons from flushing related buffers.
967  */
968 void
969 bwillwrite(void)
970 {
971         if (runningbufcount + numdirtybuffers >= hidirtybuffers / 2) {
972                 bd_wakeup(1);
973                 while (runningbufcount + numdirtybuffers >= hidirtybuffers) {
974                         bd_wakeup(1);
975                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
976                         if (runningbufcount + numdirtybuffers >= 
977                             hidirtybuffers) {
978                                 needsbuffer |= VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH;
979                                 msleep(&needsbuffer, &needsbuffer_spin, 0,
980                                        "flswai", 0);
981                         }
982                         spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
983                 }
984         } 
985 #if 0
986         /* FUTURE - maybe */
987         else if (runningbufcount + numdirtybuffershw > hidirtybuffers / 2) {
988                 bd_wakeup(1);
989
990                 while (runningbufcount + numdirtybuffershw > hidirtybuffers) {
991                         needsbuffer |= VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH;
992                         tsleep(&needsbuffer, slpflags, "newbuf",
993                                slptimeo);
994                 }
995         }
996 #endif
997 }
998
999 /*
1000  * buf_dirty_count_severe:
1001  *
1002  *      Return true if we have too many dirty buffers.
1003  */
1004 int
1005 buf_dirty_count_severe(void)
1006 {
1007         return(runningbufcount + numdirtybuffers >= hidirtybuffers);
1008 }
1009
1010 /*
1011  * brelse:
1012  *
1013  *      Release a busy buffer and, if requested, free its resources.  The
1014  *      buffer will be stashed in the appropriate bufqueue[] allowing it
1015  *      to be accessed later as a cache entity or reused for other purposes.
1016  */
1017 void
1018 brelse(struct buf *bp)
1019 {
1020 #ifdef INVARIANTS
1021         int saved_flags = bp->b_flags;
1022 #endif
1023
1024         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)), ("brelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
1025
1026         crit_enter();
1027
1028         /*
1029          * If B_NOCACHE is set we are being asked to destroy the buffer and
1030          * its backing store.  Clear B_DELWRI.
1031          *
1032          * B_NOCACHE is set in two cases: (1) when the caller really wants
1033          * to destroy the buffer and backing store and (2) when the caller
1034          * wants to destroy the buffer and backing store after a write 
1035          * completes.
1036          */
1037         if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE|B_DELWRI)) == (B_NOCACHE|B_DELWRI)) {
1038                 bundirty(bp);
1039         }
1040
1041         if (bp->b_flags & B_LOCKED)
1042                 bp->b_flags &= ~B_ERROR;
1043
1044         /*
1045          * If a write error occurs and the caller does not want to throw
1046          * away the buffer, redirty the buffer.  This will also clear
1047          * B_NOCACHE.
1048          */
1049         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE &&
1050             (bp->b_flags & (B_ERROR | B_INVAL)) == B_ERROR) {
1051                 /*
1052                  * Failed write, redirty.  Must clear B_ERROR to prevent
1053                  * pages from being scrapped.  If B_INVAL is set then
1054                  * this case is not run and the next case is run to 
1055                  * destroy the buffer.  B_INVAL can occur if the buffer
1056                  * is outside the range supported by the underlying device.
1057                  */
1058                 bp->b_flags &= ~B_ERROR;
1059                 bdirty(bp);
1060         } else if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_ERROR)) ||
1061                    (bp->b_bufsize <= 0) || bp->b_cmd == BUF_CMD_FREEBLKS) {
1062                 /*
1063                  * Either a failed I/O or we were asked to free or not
1064                  * cache the buffer.
1065                  *
1066                  * NOTE: HAMMER will set B_LOCKED in buf_deallocate if the
1067                  * buffer cannot be immediately freed.
1068                  */
1069                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1070                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
1071                         buf_deallocate(bp);
1072                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1073                         --numdirtybuffers;
1074                         if (bp->b_flags & B_HEAVY)
1075                                 --numdirtybuffershw;
1076                         numdirtywakeup();
1077                 }
1078                 bp->b_flags &= ~(B_DELWRI | B_CACHE);
1079         }
1080
1081         /*
1082          * We must clear B_RELBUF if B_DELWRI or B_LOCKED is set.
1083          * If vfs_vmio_release() is called with either bit set, the
1084          * underlying pages may wind up getting freed causing a previous
1085          * write (bdwrite()) to get 'lost' because pages associated with
1086          * a B_DELWRI bp are marked clean.  Pages associated with a
1087          * B_LOCKED buffer may be mapped by the filesystem.
1088          *
1089          * If we want to release the buffer ourselves (rather then the
1090          * originator asking us to release it), give the originator a
1091          * chance to countermand the release by setting B_LOCKED.
1092          * 
1093          * We still allow the B_INVAL case to call vfs_vmio_release(), even
1094          * if B_DELWRI is set.
1095          *
1096          * If B_DELWRI is not set we may have to set B_RELBUF if we are low
1097          * on pages to return pages to the VM page queues.
1098          */
1099         if (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_LOCKED)) {
1100                 bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
1101         } else if (vm_page_count_severe()) {
1102                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
1103                         buf_deallocate(bp);
1104                 if (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_LOCKED))
1105                         bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
1106                 else
1107                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
1108         }
1109
1110         /*
1111          * At this point destroying the buffer is governed by the B_INVAL 
1112          * or B_RELBUF flags.
1113          */
1114         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
1115
1116         /*
1117          * VMIO buffer rundown.  Make sure the VM page array is restored
1118          * after an I/O may have replaces some of the pages with bogus pages
1119          * in order to not destroy dirty pages in a fill-in read.
1120          *
1121          * Note that due to the code above, if a buffer is marked B_DELWRI
1122          * then the B_RELBUF and B_NOCACHE bits will always be clear.
1123          * B_INVAL may still be set, however.
1124          *
1125          * For clean buffers, B_INVAL or B_RELBUF will destroy the buffer
1126          * but not the backing store.   B_NOCACHE will destroy the backing
1127          * store.
1128          *
1129          * Note that dirty NFS buffers contain byte-granular write ranges
1130          * and should not be destroyed w/ B_INVAL even if the backing store
1131          * is left intact.
1132          */
1133         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
1134                 /*
1135                  * Rundown for VMIO buffers which are not dirty NFS buffers.
1136                  */
1137                 int i, j, resid;
1138                 vm_page_t m;
1139                 off_t foff;
1140                 vm_pindex_t poff;
1141                 vm_object_t obj;
1142                 struct vnode *vp;
1143
1144                 vp = bp->b_vp;
1145
1146                 /*
1147                  * Get the base offset and length of the buffer.  Note that 
1148                  * in the VMIO case if the buffer block size is not
1149                  * page-aligned then b_data pointer may not be page-aligned.
1150                  * But our b_xio.xio_pages array *IS* page aligned.
1151                  *
1152                  * block sizes less then DEV_BSIZE (usually 512) are not 
1153                  * supported due to the page granularity bits (m->valid,
1154                  * m->dirty, etc...). 
1155                  *
1156                  * See man buf(9) for more information
1157                  */
1158
1159                 resid = bp->b_bufsize;
1160                 foff = bp->b_loffset;
1161
1162                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
1163                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1164                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1165                         /*
1166                          * If we hit a bogus page, fixup *all* of them
1167                          * now.  Note that we left these pages wired
1168                          * when we removed them so they had better exist,
1169                          * and they cannot be ripped out from under us so
1170                          * no critical section protection is necessary.
1171                          */
1172                         if (m == bogus_page) {
1173                                 obj = vp->v_object;
1174                                 poff = OFF_TO_IDX(bp->b_loffset);
1175
1176                                 for (j = i; j < bp->b_xio.xio_npages; j++) {
1177                                         vm_page_t mtmp;
1178
1179                                         mtmp = bp->b_xio.xio_pages[j];
1180                                         if (mtmp == bogus_page) {
1181                                                 mtmp = vm_page_lookup(obj, poff + j);
1182                                                 if (!mtmp) {
1183                                                         panic("brelse: page missing");
1184                                                 }
1185                                                 bp->b_xio.xio_pages[j] = mtmp;
1186                                         }
1187                                 }
1188
1189                                 if ((bp->b_flags & B_INVAL) == 0) {
1190                                         pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
1191                                                 bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
1192                                 }
1193                                 m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1194                         }
1195
1196                         /*
1197                          * Invalidate the backing store if B_NOCACHE is set
1198                          * (e.g. used with vinvalbuf()).  If this is NFS
1199                          * we impose a requirement that the block size be
1200                          * a multiple of PAGE_SIZE and create a temporary
1201                          * hack to basically invalidate the whole page.  The
1202                          * problem is that NFS uses really odd buffer sizes
1203                          * especially when tracking piecemeal writes and
1204                          * it also vinvalbuf()'s a lot, which would result
1205                          * in only partial page validation and invalidation
1206                          * here.  If the file page is mmap()'d, however,
1207                          * all the valid bits get set so after we invalidate
1208                          * here we would end up with weird m->valid values
1209                          * like 0xfc.  nfs_getpages() can't handle this so
1210                          * we clear all the valid bits for the NFS case
1211                          * instead of just some of them.
1212                          *
1213                          * The real bug is the VM system having to set m->valid
1214                          * to VM_PAGE_BITS_ALL for faulted-in pages, which
1215                          * itself is an artifact of the whole 512-byte
1216                          * granular mess that exists to support odd block 
1217                          * sizes and UFS meta-data block sizes (e.g. 6144).
1218                          * A complete rewrite is required.
1219                          */
1220                         if (bp->b_flags & (B_NOCACHE|B_ERROR)) {
1221                                 int poffset = foff & PAGE_MASK;
1222                                 int presid;
1223
1224                                 presid = PAGE_SIZE - poffset;
1225                                 if (bp->b_vp->v_tag == VT_NFS &&
1226                                     bp->b_vp->v_type == VREG) {
1227                                         ; /* entire page */
1228                                 } else if (presid > resid) {
1229                                         presid = resid;
1230                                 }
1231                                 KASSERT(presid >= 0, ("brelse: extra page"));
1232                                 vm_page_set_invalid(m, poffset, presid);
1233                         }
1234                         resid -= PAGE_SIZE - (foff & PAGE_MASK);
1235                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
1236                 }
1237                 if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF))
1238                         vfs_vmio_release(bp);
1239         } else {
1240                 /*
1241                  * Rundown for non-VMIO buffers.
1242                  */
1243                 if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF)) {
1244 #if 0
1245                         if (bp->b_vp)
1246                                 kprintf("brelse bp %p %08x/%08x: Warning, caught and fixed brelvp bug\n", bp, saved_flags, bp->b_flags);
1247 #endif
1248                         if (bp->b_bufsize)
1249                                 allocbuf(bp, 0);
1250                         KKASSERT (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1251                         if (bp->b_vp)
1252                                 brelvp(bp);
1253                 }
1254         }
1255                         
1256         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE)
1257                 panic("brelse: free buffer onto another queue???");
1258         if (BUF_REFCNTNB(bp) > 1) {
1259                 /* Temporary panic to verify exclusive locking */
1260                 /* This panic goes away when we allow shared refs */
1261                 panic("brelse: multiple refs");
1262                 /* do not release to free list */
1263                 BUF_UNLOCK(bp);
1264                 crit_exit();
1265                 return;
1266         }
1267
1268         /*
1269          * Figure out the correct queue to place the cleaned up buffer on.
1270          * Buffers placed in the EMPTY or EMPTYKVA had better already be
1271          * disassociated from their vnode.
1272          */
1273         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1274                 /*
1275                  * Buffers that are locked are placed in the locked queue
1276                  * immediately, regardless of their state.
1277                  */
1278                 bp->b_qindex = BQUEUE_LOCKED;
1279                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_LOCKED], bp, b_freelist);
1280         } else if (bp->b_bufsize == 0) {
1281                 /*
1282                  * Buffers with no memory.  Due to conditionals near the top
1283                  * of brelse() such buffers should probably already be
1284                  * marked B_INVAL and disassociated from their vnode.
1285                  */
1286                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1287                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp1 %p flags %08x/%08x vnode %p unexpectededly still associated!", bp, saved_flags, bp->b_flags, bp->b_vp));
1288                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1289                 if (bp->b_kvasize) {
1290                         bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1291                 } else {
1292                         bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTY;
1293                 }
1294                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1295         } else if (bp->b_flags & (B_ERROR | B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF)) {
1296                 /*
1297                  * Buffers with junk contents.   Again these buffers had better
1298                  * already be disassociated from their vnode.
1299                  */
1300                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp2 %p flags %08x/%08x vnode %p unexpectededly still associated!", bp, saved_flags, bp->b_flags, bp->b_vp));
1301                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1302                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1303                 bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1304                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1305         } else {
1306                 /*
1307                  * Remaining buffers.  These buffers are still associated with
1308                  * their vnode.
1309                  */
1310                 switch(bp->b_flags & (B_DELWRI|B_HEAVY|B_AGE)) {
1311                 case B_DELWRI | B_AGE:
1312                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY;
1313                     TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY], bp, b_freelist);
1314                     break;
1315                 case B_DELWRI:
1316                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY;
1317                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY], bp, b_freelist);
1318                     break;
1319                 case B_DELWRI | B_HEAVY | B_AGE:
1320                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY_HW;
1321                     TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY_HW], bp,
1322                                       b_freelist);
1323                     break;
1324                 case B_DELWRI | B_HEAVY:
1325                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY_HW;
1326                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY_HW], bp,
1327                                       b_freelist);
1328                     break;
1329                 case B_HEAVY | B_AGE:
1330                 case B_AGE:
1331                     bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1332                     TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1333                     break;
1334                 default:
1335                     bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1336                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1337                     break;
1338                 }
1339         }
1340
1341         /*
1342          * If B_INVAL, clear B_DELWRI.  We've already placed the buffer
1343          * on the correct queue.
1344          */
1345         if ((bp->b_flags & (B_INVAL|B_DELWRI)) == (B_INVAL|B_DELWRI))
1346                 bundirty(bp);
1347
1348         /*
1349          * Fixup numfreebuffers count.  The bp is on an appropriate queue
1350          * unless locked.  We then bump numfreebuffers if it is not B_DELWRI.
1351          * We've already handled the B_INVAL case ( B_DELWRI will be clear
1352          * if B_INVAL is set ).
1353          */
1354         if ((bp->b_flags & (B_LOCKED|B_DELWRI)) == 0)
1355                 bufcountwakeup();
1356
1357         /*
1358          * Something we can maybe free or reuse
1359          */
1360         if (bp->b_bufsize || bp->b_kvasize)
1361                 bufspacewakeup();
1362
1363         /*
1364          * Clean up temporary flags and unlock the buffer.
1365          */
1366         bp->b_flags &= ~(B_ORDERED | B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF |
1367                         B_DIRECT);
1368         BUF_UNLOCK(bp);
1369         crit_exit();
1370 }
1371
1372 /*
1373  * bqrelse:
1374  *
1375  *      Release a buffer back to the appropriate queue but do not try to free
1376  *      it.  The buffer is expected to be used again soon.
1377  *
1378  *      bqrelse() is used by bdwrite() to requeue a delayed write, and used by
1379  *      biodone() to requeue an async I/O on completion.  It is also used when
1380  *      known good buffers need to be requeued but we think we may need the data
1381  *      again soon.
1382  *
1383  *      XXX we should be able to leave the B_RELBUF hint set on completion.
1384  */
1385 void
1386 bqrelse(struct buf *bp)
1387 {
1388         crit_enter();
1389
1390         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)), ("bqrelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
1391
1392         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE)
1393                 panic("bqrelse: free buffer onto another queue???");
1394         if (BUF_REFCNTNB(bp) > 1) {
1395                 /* do not release to free list */
1396                 panic("bqrelse: multiple refs");
1397                 BUF_UNLOCK(bp);
1398                 crit_exit();
1399                 return;
1400         }
1401         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1402                 /*
1403                  * Locked buffers are released to the locked queue.  However,
1404                  * if the buffer is dirty it will first go into the dirty
1405                  * queue and later on after the I/O completes successfully it
1406                  * will be released to the locked queue.
1407                  */
1408                 bp->b_flags &= ~B_ERROR;
1409                 bp->b_qindex = BQUEUE_LOCKED;
1410                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_LOCKED], bp, b_freelist);
1411         } else if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1412                 bp->b_qindex = (bp->b_flags & B_HEAVY) ?
1413                                BQUEUE_DIRTY_HW : BQUEUE_DIRTY;
1414                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1415         } else if (vm_page_count_severe()) {
1416                 /*
1417                  * We are too low on memory, we have to try to free the
1418                  * buffer (most importantly: the wired pages making up its
1419                  * backing store) *now*.
1420                  */
1421                 crit_exit();
1422                 brelse(bp);
1423                 return;
1424         } else {
1425                 bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1426                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1427         }
1428
1429         if ((bp->b_flags & B_LOCKED) == 0 &&
1430             ((bp->b_flags & B_INVAL) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)) {
1431                 bufcountwakeup();
1432         }
1433
1434         /*
1435          * Something we can maybe free or reuse.
1436          */
1437         if (bp->b_bufsize && !(bp->b_flags & B_DELWRI))
1438                 bufspacewakeup();
1439
1440         /*
1441          * Final cleanup and unlock.  Clear bits that are only used while a
1442          * buffer is actively locked.
1443          */
1444         bp->b_flags &= ~(B_ORDERED | B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF);
1445         BUF_UNLOCK(bp);
1446         crit_exit();
1447 }
1448
1449 /*
1450  * vfs_vmio_release:
1451  *
1452  *      Return backing pages held by the buffer 'bp' back to the VM system
1453  *      if possible.  The pages are freed if they are no longer valid or
1454  *      attempt to free if it was used for direct I/O otherwise they are
1455  *      sent to the page cache.
1456  *
1457  *      Pages that were marked busy are left alone and skipped.
1458  *
1459  *      The KVA mapping (b_data) for the underlying pages is removed by
1460  *      this function.
1461  */
1462 static void
1463 vfs_vmio_release(struct buf *bp)
1464 {
1465         int i;
1466         vm_page_t m;
1467
1468         crit_enter();
1469         for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
1470                 m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1471                 bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
1472                 /*
1473                  * In order to keep page LRU ordering consistent, put
1474                  * everything on the inactive queue.
1475                  */
1476                 vm_page_unwire(m, 0);
1477                 /*
1478                  * We don't mess with busy pages, it is
1479                  * the responsibility of the process that
1480                  * busied the pages to deal with them.
1481                  */
1482                 if ((m->flags & PG_BUSY) || (m->busy != 0))
1483                         continue;
1484                         
1485                 if (m->wire_count == 0) {
1486                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1487                         /*
1488                          * Might as well free the page if we can and it has
1489                          * no valid data.  We also free the page if the
1490                          * buffer was used for direct I/O.
1491                          */
1492                         if ((bp->b_flags & B_ASYNC) == 0 && !m->valid &&
1493                                         m->hold_count == 0) {
1494                                 vm_page_busy(m);
1495                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
1496                                 vm_page_free(m);
1497                         } else if (bp->b_flags & B_DIRECT) {
1498                                 vm_page_try_to_free(m);
1499                         } else if (vm_page_count_severe()) {
1500                                 vm_page_try_to_cache(m);
1501                         }
1502                 }
1503         }
1504         crit_exit();
1505         pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t) bp->b_data), bp->b_xio.xio_npages);
1506         if (bp->b_bufsize) {
1507                 bufspacewakeup();
1508                 bp->b_bufsize = 0;
1509         }
1510         bp->b_xio.xio_npages = 0;
1511         bp->b_flags &= ~B_VMIO;
1512         KKASSERT (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1513         if (bp->b_vp)
1514                 brelvp(bp);
1515 }
1516
1517 /*
1518  * vfs_bio_awrite:
1519  *
1520  *      Implement clustered async writes for clearing out B_DELWRI buffers.
1521  *      This is much better then the old way of writing only one buffer at
1522  *      a time.  Note that we may not be presented with the buffers in the 
1523  *      correct order, so we search for the cluster in both directions.
1524  *
1525  *      The buffer is locked on call.
1526  */
1527 int
1528 vfs_bio_awrite(struct buf *bp)
1529 {
1530         int i;
1531         int j;
1532         off_t loffset = bp->b_loffset;
1533         struct vnode *vp = bp->b_vp;
1534         int nbytes;
1535         struct buf *bpa;
1536         int nwritten;
1537         int size;
1538
1539         crit_enter();
1540         /*
1541          * right now we support clustered writing only to regular files.  If
1542          * we find a clusterable block we could be in the middle of a cluster
1543          * rather then at the beginning.
1544          *
1545          * NOTE: b_bio1 contains the logical loffset and is aliased
1546          * to b_loffset.  b_bio2 contains the translated block number.
1547          */
1548         if ((vp->v_type == VREG) && 
1549             (vp->v_mount != 0) && /* Only on nodes that have the size info */
1550             (bp->b_flags & (B_CLUSTEROK | B_INVAL)) == B_CLUSTEROK) {
1551
1552                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
1553
1554                 for (i = size; i < MAXPHYS; i += size) {
1555                         if ((bpa = findblk(vp, loffset + i)) &&
1556                             BUF_REFCNT(bpa) == 0 &&
1557                             ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) ==
1558                             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK)) &&
1559                             (bpa->b_bufsize == size)) {
1560                                 if ((bpa->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) ||
1561                                     (bpa->b_bio2.bio_offset !=
1562                                      bp->b_bio2.bio_offset + i))
1563                                         break;
1564                         } else {
1565                                 break;
1566                         }
1567                 }
1568                 for (j = size; i + j <= MAXPHYS && j <= loffset; j += size) {
1569                         if ((bpa = findblk(vp, loffset - j)) &&
1570                             BUF_REFCNT(bpa) == 0 &&
1571                             ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) ==
1572                             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK)) &&
1573                             (bpa->b_bufsize == size)) {
1574                                 if ((bpa->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) ||
1575                                     (bpa->b_bio2.bio_offset !=
1576                                      bp->b_bio2.bio_offset - j))
1577                                         break;
1578                         } else {
1579                                 break;
1580                         }
1581                 }
1582                 j -= size;
1583                 nbytes = (i + j);
1584                 /*
1585                  * this is a possible cluster write
1586                  */
1587                 if (nbytes != size) {
1588                         BUF_UNLOCK(bp);
1589                         nwritten = cluster_wbuild(vp, size,
1590                                                   loffset - j, nbytes);
1591                         crit_exit();
1592                         return nwritten;
1593                 }
1594         }
1595
1596         bremfree(bp);
1597         bp->b_flags |= B_ASYNC;
1598
1599         crit_exit();
1600         /*
1601          * default (old) behavior, writing out only one block
1602          *
1603          * XXX returns b_bufsize instead of b_bcount for nwritten?
1604          */
1605         nwritten = bp->b_bufsize;
1606         bwrite(bp);
1607
1608         return nwritten;
1609 }
1610
1611 /*
1612  * getnewbuf:
1613  *
1614  *      Find and initialize a new buffer header, freeing up existing buffers 
1615  *      in the bufqueues as necessary.  The new buffer is returned locked.
1616  *
1617  *      Important:  B_INVAL is not set.  If the caller wishes to throw the
1618  *      buffer away, the caller must set B_INVAL prior to calling brelse().
1619  *
1620  *      We block if:
1621  *              We have insufficient buffer headers
1622  *              We have insufficient buffer space
1623  *              buffer_map is too fragmented ( space reservation fails )
1624  *              If we have to flush dirty buffers ( but we try to avoid this )
1625  *
1626  *      To avoid VFS layer recursion we do not flush dirty buffers ourselves.
1627  *      Instead we ask the buf daemon to do it for us.  We attempt to
1628  *      avoid piecemeal wakeups of the pageout daemon.
1629  */
1630
1631 static struct buf *
1632 getnewbuf(int blkflags, int slptimeo, int size, int maxsize)
1633 {
1634         struct buf *bp;
1635         struct buf *nbp;
1636         int defrag = 0;
1637         int nqindex;
1638         int slpflags = (blkflags & GETBLK_PCATCH) ? PCATCH : 0;
1639         static int flushingbufs;
1640
1641         /*
1642          * We can't afford to block since we might be holding a vnode lock,
1643          * which may prevent system daemons from running.  We deal with
1644          * low-memory situations by proactively returning memory and running
1645          * async I/O rather then sync I/O.
1646          */
1647         
1648         ++getnewbufcalls;
1649         --getnewbufrestarts;
1650 restart:
1651         ++getnewbufrestarts;
1652
1653         /*
1654          * Setup for scan.  If we do not have enough free buffers,
1655          * we setup a degenerate case that immediately fails.  Note
1656          * that if we are specially marked process, we are allowed to
1657          * dip into our reserves.
1658          *
1659          * The scanning sequence is nominally:  EMPTY->EMPTYKVA->CLEAN
1660          *
1661          * We start with EMPTYKVA.  If the list is empty we backup to EMPTY.
1662          * However, there are a number of cases (defragging, reusing, ...)
1663          * where we cannot backup.
1664          */
1665         nqindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1666         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTYKVA]);
1667
1668         if (nbp == NULL) {
1669                 /*
1670                  * If no EMPTYKVA buffers and we are either
1671                  * defragging or reusing, locate a CLEAN buffer
1672                  * to free or reuse.  If bufspace useage is low
1673                  * skip this step so we can allocate a new buffer.
1674                  */
1675                 if (defrag || bufspace >= lobufspace) {
1676                         nqindex = BQUEUE_CLEAN;
1677                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN]);
1678                 }
1679
1680                 /*
1681                  * If we could not find or were not allowed to reuse a
1682                  * CLEAN buffer, check to see if it is ok to use an EMPTY
1683                  * buffer.  We can only use an EMPTY buffer if allocating
1684                  * its KVA would not otherwise run us out of buffer space.
1685                  */
1686                 if (nbp == NULL && defrag == 0 &&
1687                     bufspace + maxsize < hibufspace) {
1688                         nqindex = BQUEUE_EMPTY;
1689                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTY]);
1690                 }
1691         }
1692
1693         /*
1694          * Run scan, possibly freeing data and/or kva mappings on the fly
1695          * depending.
1696          */
1697
1698         while ((bp = nbp) != NULL) {
1699                 int qindex = nqindex;
1700
1701                 /*
1702                  * Calculate next bp ( we can only use it if we do not block
1703                  * or do other fancy things ).
1704                  */
1705                 if ((nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist)) == NULL) {
1706                         switch(qindex) {
1707                         case BQUEUE_EMPTY:
1708                                 nqindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1709                                 if ((nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTYKVA])))
1710                                         break;
1711                                 /* fall through */
1712                         case BQUEUE_EMPTYKVA:
1713                                 nqindex = BQUEUE_CLEAN;
1714                                 if ((nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN])))
1715                                         break;
1716                                 /* fall through */
1717                         case BQUEUE_CLEAN:
1718                                 /*
1719                                  * nbp is NULL. 
1720                                  */
1721                                 break;
1722                         }
1723                 }
1724
1725                 /*
1726                  * Sanity Checks
1727                  */
1728                 KASSERT(bp->b_qindex == qindex, ("getnewbuf: inconsistent queue %d bp %p", qindex, bp));
1729
1730                 /*
1731                  * Note: we no longer distinguish between VMIO and non-VMIO
1732                  * buffers.
1733                  */
1734
1735                 KASSERT((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0, ("delwri buffer %p found in queue %d", bp, qindex));
1736
1737                 /*
1738                  * If we are defragging then we need a buffer with 
1739                  * b_kvasize != 0.  XXX this situation should no longer
1740                  * occur, if defrag is non-zero the buffer's b_kvasize
1741                  * should also be non-zero at this point.  XXX
1742                  */
1743                 if (defrag && bp->b_kvasize == 0) {
1744                         kprintf("Warning: defrag empty buffer %p\n", bp);
1745                         continue;
1746                 }
1747
1748                 /*
1749                  * Start freeing the bp.  This is somewhat involved.  nbp
1750                  * remains valid only for BQUEUE_EMPTY[KVA] bp's.  Buffers
1751                  * on the clean list must be disassociated from their 
1752                  * current vnode.  Buffers on the empty[kva] lists have
1753                  * already been disassociated.
1754                  */
1755
1756                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) != 0) {
1757                         kprintf("getnewbuf: warning, locked buf %p, race corrected\n", bp);
1758                         tsleep(&bd_request, 0, "gnbxxx", hz / 100);
1759                         goto restart;
1760                 }
1761                 if (bp->b_qindex != qindex) {
1762                         kprintf("getnewbuf: warning, BUF_LOCK blocked unexpectedly on buf %p index %d->%d, race corrected\n", bp, qindex, bp->b_qindex);
1763                         BUF_UNLOCK(bp);
1764                         goto restart;
1765                 }
1766                 bremfree(bp);
1767
1768                 /*
1769                  * Dependancies must be handled before we disassociate the
1770                  * vnode.
1771                  *
1772                  * NOTE: HAMMER will set B_LOCKED if the buffer cannot
1773                  * be immediately disassociated.  HAMMER then becomes
1774                  * responsible for releasing the buffer.
1775                  */
1776                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
1777                         buf_deallocate(bp);
1778                         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1779                                 bqrelse(bp);
1780                                 goto restart;
1781                         }
1782                         KKASSERT(LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1783                 }
1784
1785                 if (qindex == BQUEUE_CLEAN) {
1786                         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
1787                                 bp->b_flags &= ~B_ASYNC;
1788                                 vfs_vmio_release(bp);
1789                         }
1790                         if (bp->b_vp)
1791                                 brelvp(bp);
1792                 }
1793
1794                 /*
1795                  * NOTE:  nbp is now entirely invalid.  We can only restart
1796                  * the scan from this point on.
1797                  *
1798                  * Get the rest of the buffer freed up.  b_kva* is still
1799                  * valid after this operation.
1800                  */
1801
1802                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp3 %p flags %08x vnode %p qindex %d unexpectededly still associated!", bp, bp->b_flags, bp->b_vp, qindex));
1803                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1804
1805                 /*
1806                  * critical section protection is not required when
1807                  * scrapping a buffer's contents because it is already 
1808                  * wired.
1809                  */
1810                 if (bp->b_bufsize)
1811                         allocbuf(bp, 0);
1812
1813                 bp->b_flags = B_BNOCLIP;
1814                 bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
1815                 bp->b_vp = NULL;
1816                 bp->b_error = 0;
1817                 bp->b_resid = 0;
1818                 bp->b_bcount = 0;
1819                 bp->b_xio.xio_npages = 0;
1820                 bp->b_dirtyoff = bp->b_dirtyend = 0;
1821                 reinitbufbio(bp);
1822                 buf_dep_init(bp);
1823                 if (blkflags & GETBLK_BHEAVY)
1824                         bp->b_flags |= B_HEAVY;
1825
1826                 /*
1827                  * If we are defragging then free the buffer.
1828                  */
1829                 if (defrag) {
1830                         bp->b_flags |= B_INVAL;
1831                         bfreekva(bp);
1832                         brelse(bp);
1833                         defrag = 0;
1834                         goto restart;
1835                 }
1836
1837                 /*
1838                  * If we are overcomitted then recover the buffer and its
1839                  * KVM space.  This occurs in rare situations when multiple
1840                  * processes are blocked in getnewbuf() or allocbuf().
1841                  */
1842                 if (bufspace >= hibufspace)
1843                         flushingbufs = 1;
1844                 if (flushingbufs && bp->b_kvasize != 0) {
1845                         bp->b_flags |= B_INVAL;
1846                         bfreekva(bp);
1847                         brelse(bp);
1848                         goto restart;
1849                 }
1850                 if (bufspace < lobufspace)
1851                         flushingbufs = 0;
1852                 break;
1853         }
1854
1855         /*
1856          * If we exhausted our list, sleep as appropriate.  We may have to
1857          * wakeup various daemons and write out some dirty buffers.
1858          *
1859          * Generally we are sleeping due to insufficient buffer space.
1860          */
1861
1862         if (bp == NULL) {
1863                 int flags;
1864                 char *waitmsg;
1865
1866                 if (defrag) {
1867                         flags = VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
1868                         waitmsg = "nbufkv";
1869                 } else if (bufspace >= hibufspace) {
1870                         waitmsg = "nbufbs";
1871                         flags = VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
1872                 } else {
1873                         waitmsg = "newbuf";
1874                         flags = VFS_BIO_NEED_ANY;
1875                 }
1876
1877                 needsbuffer |= flags;
1878                 bd_speedup();   /* heeeelp */
1879                 while (needsbuffer & flags) {
1880                         if (tsleep(&needsbuffer, slpflags, waitmsg, slptimeo))
1881                                 return (NULL);
1882                 }
1883         } else {
1884                 /*
1885                  * We finally have a valid bp.  We aren't quite out of the
1886                  * woods, we still have to reserve kva space.  In order
1887                  * to keep fragmentation sane we only allocate kva in
1888                  * BKVASIZE chunks.
1889                  */
1890                 maxsize = (maxsize + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
1891
1892                 if (maxsize != bp->b_kvasize) {
1893                         vm_offset_t addr = 0;
1894                         int count;
1895
1896                         bfreekva(bp);
1897
1898                         count = vm_map_entry_reserve(MAP_RESERVE_COUNT);
1899                         vm_map_lock(&buffer_map);
1900
1901                         if (vm_map_findspace(&buffer_map,
1902                                     vm_map_min(&buffer_map), maxsize,
1903                                     maxsize, &addr)) {
1904                                 /*
1905                                  * Uh oh.  Buffer map is too fragmented.  We
1906                                  * must defragment the map.
1907                                  */
1908                                 vm_map_unlock(&buffer_map);
1909                                 vm_map_entry_release(count);
1910                                 ++bufdefragcnt;
1911                                 defrag = 1;
1912                                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1913                                 brelse(bp);
1914                                 goto restart;
1915                         }
1916                         if (addr) {
1917                                 vm_map_insert(&buffer_map, &count,
1918                                         NULL, 0,
1919                                         addr, addr + maxsize,
1920                                         VM_MAPTYPE_NORMAL,
1921                                         VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL,
1922                                         MAP_NOFAULT);
1923
1924                                 bp->b_kvabase = (caddr_t) addr;
1925                                 bp->b_kvasize = maxsize;
1926                                 bufspace += bp->b_kvasize;
1927                                 ++bufreusecnt;
1928                         }
1929                         vm_map_unlock(&buffer_map);
1930                         vm_map_entry_release(count);
1931                 }
1932                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
1933         }
1934         return(bp);
1935 }
1936
1937 /*
1938  * buf_daemon:
1939  *
1940  *      Buffer flushing daemon.  Buffers are normally flushed by the
1941  *      update daemon but if it cannot keep up this process starts to
1942  *      take the load in an attempt to prevent getnewbuf() from blocking.
1943  *
1944  *      Once a flush is initiated it does not stop until the number
1945  *      of buffers falls below lodirtybuffers, but we will wake up anyone
1946  *      waiting at the mid-point.
1947  */
1948
1949 static struct thread *bufdaemon_td;
1950 static struct thread *bufdaemonhw_td;
1951
1952 static struct kproc_desc buf_kp = {
1953         "bufdaemon",
1954         buf_daemon,
1955         &bufdaemon_td
1956 };
1957 SYSINIT(bufdaemon, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST,
1958         kproc_start, &buf_kp)
1959
1960 static struct kproc_desc bufhw_kp = {
1961         "bufdaemon_hw",
1962         buf_daemon_hw,
1963         &bufdaemonhw_td
1964 };
1965 SYSINIT(bufdaemon_hw, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST,
1966         kproc_start, &bufhw_kp)
1967
1968 static void
1969 buf_daemon(void)
1970 {
1971         /*
1972          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
1973          */
1974         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, shutdown_kproc,
1975                               bufdaemon_td, SHUTDOWN_PRI_LAST);
1976
1977         /*
1978          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
1979          */
1980         crit_enter();
1981
1982         for (;;) {
1983                 kproc_suspend_loop();
1984
1985                 /*
1986                  * Do the flush.  Limit the amount of in-transit I/O we
1987                  * allow to build up, otherwise we would completely saturate
1988                  * the I/O system.  Wakeup any waiting processes before we
1989                  * normally would so they can run in parallel with our drain.
1990                  */
1991                 while (numdirtybuffers > lodirtybuffers) {
1992                         if (flushbufqueues(BQUEUE_DIRTY) == 0)
1993                                 break;
1994                         waitrunningbufspace();
1995                         numdirtywakeup();
1996                 }
1997                 if (runningbufcount + numdirtybuffers > lodirtybuffers) {
1998                         waitrunningbufspace();
1999                 }
2000                 numdirtywakeup();
2001
2002                 /*
2003                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
2004                  * mark.  The buf_daemon normally waits 5 seconds and
2005                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
2006                  * built up, within reason.
2007                  *
2008                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
2009                  * find any flushable buffers, we sleep half a second. 
2010                  * Otherwise we loop immediately.
2011                  */
2012                 if (runningbufcount + numdirtybuffers <= lodirtybuffers) {
2013                         /*
2014                          * We reached our low water mark, reset the
2015                          * request and sleep until we are needed again.
2016                          * The sleep is just so the suspend code works.
2017                          */
2018                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
2019                         bd_request = 0;
2020                         msleep(&bd_request, &needsbuffer_spin, 0,
2021                                "psleep", hz);
2022                         spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
2023                 } else {
2024                         /*
2025                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
2026                          * still have too many dirty buffers, we
2027                          * have to sleep and try again.  (rare)
2028                          */
2029                         tsleep(&bd_request, 0, "qsleep", hz / 2);
2030                 }
2031         }
2032 }
2033
2034 static void
2035 buf_daemon_hw(void)
2036 {
2037         /*
2038          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
2039          */
2040         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, shutdown_kproc,
2041                               bufdaemonhw_td, SHUTDOWN_PRI_LAST);
2042
2043         /*
2044          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
2045          */
2046         crit_enter();
2047
2048         for (;;) {
2049                 kproc_suspend_loop();
2050
2051                 /*
2052                  * Do the flush.  Limit the amount of in-transit I/O we
2053                  * allow to build up, otherwise we would completely saturate
2054                  * the I/O system.  Wakeup any waiting processes before we
2055                  * normally would so they can run in parallel with our drain.
2056                  */
2057                 while (numdirtybuffershw > lodirtybuffers) {
2058                         if (flushbufqueues(BQUEUE_DIRTY_HW) == 0)
2059                                 break;
2060                         waitrunningbufspace();
2061                         numdirtywakeup();
2062                 }
2063                 if (runningbufcount + numdirtybuffershw > lodirtybuffers) {
2064                         waitrunningbufspace();
2065                 }
2066
2067                 /*
2068                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
2069                  * mark.  The buf_daemon normally waits 5 seconds and
2070                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
2071                  * built up, within reason.
2072                  *
2073                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
2074                  * find any flushable buffers, we sleep half a second. 
2075                  * Otherwise we loop immediately.
2076                  */
2077                 if (runningbufcount + numdirtybuffershw <= lodirtybuffers) {
2078                         /*
2079                          * We reached our low water mark, reset the
2080                          * request and sleep until we are needed again.
2081                          * The sleep is just so the suspend code works.
2082                          */
2083                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
2084                         bd_request_hw = 0;
2085                         msleep(&bd_request_hw, &needsbuffer_spin, 0,
2086                                "psleep", hz);
2087                         spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
2088                 } else {
2089                         /*
2090                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
2091                          * still have too many dirty buffers, we
2092                          * have to sleep and try again.  (rare)
2093                          */
2094                         tsleep(&bd_request_hw, 0, "qsleep", hz / 2);
2095                 }
2096         }
2097 }
2098
2099 /*
2100  * flushbufqueues:
2101  *
2102  *      Try to flush a buffer in the dirty queue.  We must be careful to
2103  *      free up B_INVAL buffers instead of write them, which NFS is 
2104  *      particularly sensitive to.
2105  */
2106
2107 static int
2108 flushbufqueues(bufq_type_t q)
2109 {
2110         struct buf *bp;
2111         int r = 0;
2112
2113         bp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[q]);
2114
2115         while (bp) {
2116                 KASSERT((bp->b_flags & B_DELWRI),
2117                         ("unexpected clean buffer %p", bp));
2118                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2119                         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2120                                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) != 0)
2121                                         panic("flushbufqueues: locked buf");
2122                                 bremfree(bp);
2123                                 brelse(bp);
2124                                 ++r;
2125                                 break;
2126                         }
2127                         if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL &&
2128                             (bp->b_flags & B_DEFERRED) == 0 &&
2129                             buf_countdeps(bp, 0)) {
2130                                 TAILQ_REMOVE(&bufqueues[q], bp, b_freelist);
2131                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[q], bp,
2132                                                   b_freelist);
2133                                 bp->b_flags |= B_DEFERRED;
2134                                 bp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[q]);
2135                                 continue;
2136                         }
2137
2138                         /*
2139                          * Only write it out if we can successfully lock
2140                          * it.  If the buffer has a dependancy,
2141                          * buf_checkwrite must also return 0.
2142                          */
2143                         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) == 0) {
2144                                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL &&
2145                                     buf_checkwrite(bp)) {
2146                                         bremfree(bp);
2147                                         brelse(bp);
2148                                 } else {
2149                                         vfs_bio_awrite(bp);
2150                                 }
2151                                 ++r;
2152                                 break;
2153                         }
2154                 }
2155                 bp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist);
2156         }
2157         return (r);
2158 }
2159
2160 /*
2161  * inmem:
2162  *
2163  *      Returns true if no I/O is needed to access the associated VM object.
2164  *      This is like findblk except it also hunts around in the VM system for
2165  *      the data.
2166  *
2167  *      Note that we ignore vm_page_free() races from interrupts against our
2168  *      lookup, since if the caller is not protected our return value will not
2169  *      be any more valid then otherwise once we exit the critical section.
2170  */
2171 int
2172 inmem(struct vnode *vp, off_t loffset)
2173 {
2174         vm_object_t obj;
2175         vm_offset_t toff, tinc, size;
2176         vm_page_t m;
2177
2178         if (findblk(vp, loffset))
2179                 return 1;
2180         if (vp->v_mount == NULL)
2181                 return 0;
2182         if ((obj = vp->v_object) == NULL)
2183                 return 0;
2184
2185         size = PAGE_SIZE;
2186         if (size > vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize)
2187                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2188
2189         for (toff = 0; toff < vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize; toff += tinc) {
2190                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(loffset + toff));
2191                 if (m == NULL)
2192                         return 0;
2193                 tinc = size;
2194                 if (tinc > PAGE_SIZE - ((toff + loffset) & PAGE_MASK))
2195                         tinc = PAGE_SIZE - ((toff + loffset) & PAGE_MASK);
2196                 if (vm_page_is_valid(m,
2197                     (vm_offset_t) ((toff + loffset) & PAGE_MASK), tinc) == 0)
2198                         return 0;
2199         }
2200         return 1;
2201 }
2202
2203 /*
2204  * vfs_setdirty:
2205  *
2206  *      Sets the dirty range for a buffer based on the status of the dirty
2207  *      bits in the pages comprising the buffer.
2208  *
2209  *      The range is limited to the size of the buffer.
2210  *
2211  *      This routine is primarily used by NFS, but is generalized for the
2212  *      B_VMIO case.
2213  */
2214 static void
2215 vfs_setdirty(struct buf *bp) 
2216 {
2217         int i;
2218         vm_object_t object;
2219
2220         /*
2221          * Degenerate case - empty buffer
2222          */
2223
2224         if (bp->b_bufsize == 0)
2225                 return;
2226
2227         /*
2228          * We qualify the scan for modified pages on whether the
2229          * object has been flushed yet.  The OBJ_WRITEABLE flag
2230          * is not cleared simply by protecting pages off.
2231          */
2232
2233         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0)
2234                 return;
2235
2236         object = bp->b_xio.xio_pages[0]->object;
2237
2238         if ((object->flags & OBJ_WRITEABLE) && !(object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY))
2239                 kprintf("Warning: object %p writeable but not mightbedirty\n", object);
2240         if (!(object->flags & OBJ_WRITEABLE) && (object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY))
2241                 kprintf("Warning: object %p mightbedirty but not writeable\n", object);
2242
2243         if (object->flags & (OBJ_MIGHTBEDIRTY|OBJ_CLEANING)) {
2244                 vm_offset_t boffset;
2245                 vm_offset_t eoffset;
2246
2247                 /*
2248                  * test the pages to see if they have been modified directly
2249                  * by users through the VM system.
2250                  */
2251                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2252                         vm_page_flag_clear(bp->b_xio.xio_pages[i], PG_ZERO);
2253                         vm_page_test_dirty(bp->b_xio.xio_pages[i]);
2254                 }
2255
2256                 /*
2257                  * Calculate the encompassing dirty range, boffset and eoffset,
2258                  * (eoffset - boffset) bytes.
2259                  */
2260
2261                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2262                         if (bp->b_xio.xio_pages[i]->dirty)
2263                                 break;
2264                 }
2265                 boffset = (i << PAGE_SHIFT) - (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
2266
2267                 for (i = bp->b_xio.xio_npages - 1; i >= 0; --i) {
2268                         if (bp->b_xio.xio_pages[i]->dirty) {
2269                                 break;
2270                         }
2271                 }
2272                 eoffset = ((i + 1) << PAGE_SHIFT) - (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
2273
2274                 /*
2275                  * Fit it to the buffer.
2276                  */
2277
2278                 if (eoffset > bp->b_bcount)
2279                         eoffset = bp->b_bcount;
2280
2281                 /*
2282                  * If we have a good dirty range, merge with the existing
2283                  * dirty range.
2284                  */
2285
2286                 if (boffset < eoffset) {
2287                         if (bp->b_dirtyoff > boffset)
2288                                 bp->b_dirtyoff = boffset;
2289                         if (bp->b_dirtyend < eoffset)
2290                                 bp->b_dirtyend = eoffset;
2291                 }
2292         }
2293 }
2294
2295 /*
2296  * findblk:
2297  *
2298  *      Locate and return the specified buffer, or NULL if the buffer does
2299  *      not exist.  Do not attempt to lock the buffer or manipulate it in
2300  *      any way.  The caller must validate that the correct buffer has been
2301  *      obtain after locking it.
2302  */
2303 struct buf *
2304 findblk(struct vnode *vp, off_t loffset)
2305 {
2306         struct buf *bp;
2307
2308         crit_enter();
2309         bp = buf_rb_hash_RB_LOOKUP(&vp->v_rbhash_tree, loffset);
2310         crit_exit();
2311         return(bp);
2312 }
2313
2314 /*
2315  * getblk:
2316  *
2317  *      Get a block given a specified block and offset into a file/device.
2318  *      B_INVAL may or may not be set on return.  The caller should clear
2319  *      B_INVAL prior to initiating a READ.
2320  *
2321  *      IT IS IMPORTANT TO UNDERSTAND THAT IF YOU CALL GETBLK() AND B_CACHE
2322  *      IS NOT SET, YOU MUST INITIALIZE THE RETURNED BUFFER, ISSUE A READ,
2323  *      OR SET B_INVAL BEFORE RETIRING IT.  If you retire a getblk'd buffer
2324  *      without doing any of those things the system will likely believe
2325  *      the buffer to be valid (especially if it is not B_VMIO), and the
2326  *      next getblk() will return the buffer with B_CACHE set.
2327  *
2328  *      For a non-VMIO buffer, B_CACHE is set to the opposite of B_INVAL for
2329  *      an existing buffer.
2330  *
2331  *      For a VMIO buffer, B_CACHE is modified according to the backing VM.
2332  *      If getblk()ing a previously 0-sized invalid buffer, B_CACHE is set
2333  *      and then cleared based on the backing VM.  If the previous buffer is
2334  *      non-0-sized but invalid, B_CACHE will be cleared.
2335  *
2336  *      If getblk() must create a new buffer, the new buffer is returned with
2337  *      both B_INVAL and B_CACHE clear unless it is a VMIO buffer, in which
2338  *      case it is returned with B_INVAL clear and B_CACHE set based on the
2339  *      backing VM.
2340  *
2341  *      getblk() also forces a bwrite() for any B_DELWRI buffer whos
2342  *      B_CACHE bit is clear.
2343  *      
2344  *      What this means, basically, is that the caller should use B_CACHE to
2345  *      determine whether the buffer is fully valid or not and should clear
2346  *      B_INVAL prior to issuing a read.  If the caller intends to validate
2347  *      the buffer by loading its data area with something, the caller needs
2348  *      to clear B_INVAL.  If the caller does this without issuing an I/O, 
2349  *      the caller should set B_CACHE ( as an optimization ), else the caller
2350  *      should issue the I/O and biodone() will set B_CACHE if the I/O was
2351  *      a write attempt or if it was a successfull read.  If the caller 
2352  *      intends to issue a READ, the caller must clear B_INVAL and B_ERROR
2353  *      prior to issuing the READ.  biodone() will *not* clear B_INVAL.
2354  *
2355  *      getblk flags:
2356  *
2357  *      GETBLK_PCATCH - catch signal if blocked, can cause NULL return
2358  *      GETBLK_BHEAVY - heavy-weight buffer cache buffer
2359  */
2360 struct buf *
2361 getblk(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, int blkflags, int slptimeo)
2362 {
2363         struct buf *bp;
2364         int slpflags = (blkflags & GETBLK_PCATCH) ? PCATCH : 0;
2365
2366         if (size > MAXBSIZE)
2367                 panic("getblk: size(%d) > MAXBSIZE(%d)", size, MAXBSIZE);
2368         if (vp->v_object == NULL)
2369                 panic("getblk: vnode %p has no object!", vp);
2370
2371         crit_enter();
2372 loop:
2373         if ((bp = findblk(vp, loffset))) {
2374                 /*
2375                  * The buffer was found in the cache, but we need to lock it.
2376                  * Even with LK_NOWAIT the lockmgr may break our critical
2377                  * section, so double-check the validity of the buffer
2378                  * once the lock has been obtained.
2379                  */
2380                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT)) {
2381                         int lkflags = LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL;
2382                         if (blkflags & GETBLK_PCATCH)
2383                                 lkflags |= LK_PCATCH;
2384                         if (BUF_TIMELOCK(bp, lkflags, "getblk", slptimeo) ==
2385                             ENOLCK) {
2386                                 goto loop;
2387                         }
2388                         crit_exit();
2389                         return (NULL);
2390                 }
2391
2392                 /*
2393                  * Once the buffer has been locked, make sure we didn't race
2394                  * a buffer recyclement.  Buffers that are no longer hashed
2395                  * will have b_vp == NULL, so this takes care of that check
2396                  * as well.
2397                  */
2398                 if (bp->b_vp != vp || bp->b_loffset != loffset) {
2399                         kprintf("Warning buffer %p (vp %p loffset %lld) was recycled\n", bp, vp, loffset);
2400                         BUF_UNLOCK(bp);
2401                         goto loop;
2402                 }
2403
2404                 /*
2405                  * All vnode-based buffers must be backed by a VM object.
2406                  */
2407                 KKASSERT(bp->b_flags & B_VMIO);
2408                 KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_DONE);
2409
2410                 /*
2411                  * Make sure that B_INVAL buffers do not have a cached
2412                  * block number translation.
2413                  */
2414                 if ((bp->b_flags & B_INVAL) && (bp->b_bio2.bio_offset != NOOFFSET)) {
2415                         kprintf("Warning invalid buffer %p (vp %p loffset %lld) did not have cleared bio_offset cache\n", bp, vp, loffset);
2416                         clearbiocache(&bp->b_bio2);
2417                 }
2418
2419                 /*
2420                  * The buffer is locked.  B_CACHE is cleared if the buffer is 
2421                  * invalid.
2422                  */
2423                 if (bp->b_flags & B_INVAL)
2424                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2425                 bremfree(bp);
2426
2427                 /*
2428                  * Any size inconsistancy with a dirty buffer or a buffer
2429                  * with a softupdates dependancy must be resolved.  Resizing
2430                  * the buffer in such circumstances can lead to problems.
2431                  */
2432                 if (size != bp->b_bcount) {
2433                         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2434                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2435                                 bwrite(bp);
2436                         } else if (LIST_FIRST(&bp->b_dep)) {
2437                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2438                                 bwrite(bp);
2439                         } else {
2440                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
2441                                 brelse(bp);
2442                         }
2443                         goto loop;
2444                 }
2445                 KKASSERT(size <= bp->b_kvasize);
2446                 KASSERT(bp->b_loffset != NOOFFSET, 
2447                         ("getblk: no buffer offset"));
2448
2449                 /*
2450                  * A buffer with B_DELWRI set and B_CACHE clear must
2451                  * be committed before we can return the buffer in
2452                  * order to prevent the caller from issuing a read
2453                  * ( due to B_CACHE not being set ) and overwriting
2454                  * it.
2455                  *
2456                  * Most callers, including NFS and FFS, need this to
2457                  * operate properly either because they assume they
2458                  * can issue a read if B_CACHE is not set, or because
2459                  * ( for example ) an uncached B_DELWRI might loop due 
2460                  * to softupdates re-dirtying the buffer.  In the latter
2461                  * case, B_CACHE is set after the first write completes,
2462                  * preventing further loops.
2463                  *
2464                  * NOTE!  b*write() sets B_CACHE.  If we cleared B_CACHE
2465                  * above while extending the buffer, we cannot allow the
2466                  * buffer to remain with B_CACHE set after the write
2467                  * completes or it will represent a corrupt state.  To
2468                  * deal with this we set B_NOCACHE to scrap the buffer
2469                  * after the write.
2470                  *
2471                  * We might be able to do something fancy, like setting
2472                  * B_CACHE in bwrite() except if B_DELWRI is already set,
2473                  * so the below call doesn't set B_CACHE, but that gets real
2474                  * confusing.  This is much easier.
2475                  */
2476
2477                 if ((bp->b_flags & (B_CACHE|B_DELWRI)) == B_DELWRI) {
2478                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2479                         bwrite(bp);
2480                         goto loop;
2481                 }
2482                 crit_exit();
2483         } else {
2484                 /*
2485                  * Buffer is not in-core, create new buffer.  The buffer
2486                  * returned by getnewbuf() is locked.  Note that the returned
2487                  * buffer is also considered valid (not marked B_INVAL).
2488                  *
2489                  * Calculating the offset for the I/O requires figuring out
2490                  * the block size.  We use DEV_BSIZE for VBLK or VCHR and
2491                  * the mount's f_iosize otherwise.  If the vnode does not
2492                  * have an associated mount we assume that the passed size is 
2493                  * the block size.  
2494                  *
2495                  * Note that vn_isdisk() cannot be used here since it may
2496                  * return a failure for numerous reasons.   Note that the
2497                  * buffer size may be larger then the block size (the caller
2498                  * will use block numbers with the proper multiple).  Beware
2499                  * of using any v_* fields which are part of unions.  In
2500                  * particular, in DragonFly the mount point overloading 
2501                  * mechanism uses the namecache only and the underlying
2502                  * directory vnode is not a special case.
2503                  */
2504                 int bsize, maxsize;
2505
2506                 if (vp->v_type == VBLK || vp->v_type == VCHR)
2507                         bsize = DEV_BSIZE;
2508                 else if (vp->v_mount)
2509                         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2510                 else
2511                         bsize = size;
2512
2513                 maxsize = size + (loffset & PAGE_MASK);
2514                 maxsize = imax(maxsize, bsize);
2515
2516                 if ((bp = getnewbuf(blkflags, slptimeo, size, maxsize)) == NULL) {
2517                         if (slpflags || slptimeo) {
2518                                 crit_exit();
2519                                 return NULL;
2520                         }
2521                         goto loop;
2522                 }
2523
2524                 /*
2525                  * This code is used to make sure that a buffer is not
2526                  * created while the getnewbuf routine is blocked.
2527                  * This can be a problem whether the vnode is locked or not.
2528                  * If the buffer is created out from under us, we have to
2529                  * throw away the one we just created.  There is no window
2530                  * race because we are safely running in a critical section
2531                  * from the point of the duplicate buffer creation through
2532                  * to here, and we've locked the buffer.
2533                  */
2534                 if (findblk(vp, loffset)) {
2535                         bp->b_flags |= B_INVAL;
2536                         brelse(bp);
2537                         goto loop;
2538                 }
2539
2540                 /*
2541                  * Insert the buffer into the hash, so that it can
2542                  * be found by findblk(). 
2543                  *
2544                  * Make sure the translation layer has been cleared.
2545                  */
2546                 bp->b_loffset = loffset;
2547                 bp->b_bio2.bio_offset = NOOFFSET;
2548                 /* bp->b_bio2.bio_next = NULL; */
2549
2550                 bgetvp(vp, bp);
2551
2552                 /*
2553                  * All vnode-based buffers must be backed by a VM object.
2554                  */
2555                 KKASSERT(vp->v_object != NULL);
2556                 bp->b_flags |= B_VMIO;
2557                 KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_DONE);
2558
2559                 allocbuf(bp, size);
2560
2561                 crit_exit();
2562         }
2563         return (bp);
2564 }
2565
2566 /*
2567  * regetblk(bp)
2568  *
2569  * Reacquire a buffer that was previously released to the locked queue,
2570  * or reacquire a buffer which is interlocked by having bioops->io_deallocate
2571  * set B_LOCKED (which handles the acquisition race).
2572  *
2573  * To this end, either B_LOCKED must be set or the dependancy list must be
2574  * non-empty.
2575  */
2576 void
2577 regetblk(struct buf *bp)
2578 {
2579         KKASSERT((bp->b_flags & B_LOCKED) || LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL);
2580         BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2581         crit_enter();
2582         bremfree(bp);
2583         crit_exit();
2584 }
2585
2586 /*
2587  * geteblk:
2588  *
2589  *      Get an empty, disassociated buffer of given size.  The buffer is
2590  *      initially set to B_INVAL.
2591  *
2592  *      critical section protection is not required for the allocbuf()
2593  *      call because races are impossible here.
2594  */
2595 struct buf *
2596 geteblk(int size)
2597 {
2598         struct buf *bp;
2599         int maxsize;
2600
2601         maxsize = (size + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
2602
2603         crit_enter();
2604         while ((bp = getnewbuf(0, 0, size, maxsize)) == 0)
2605                 ;
2606         crit_exit();
2607         allocbuf(bp, size);
2608         bp->b_flags |= B_INVAL; /* b_dep cleared by getnewbuf() */
2609         return (bp);
2610 }
2611
2612
2613 /*
2614  * allocbuf:
2615  *
2616  *      This code constitutes the buffer memory from either anonymous system
2617  *      memory (in the case of non-VMIO operations) or from an associated
2618  *      VM object (in the case of VMIO operations).  This code is able to
2619  *      resize a buffer up or down.
2620  *
2621  *      Note that this code is tricky, and has many complications to resolve
2622  *      deadlock or inconsistant data situations.  Tread lightly!!! 
2623  *      There are B_CACHE and B_DELWRI interactions that must be dealt with by 
2624  *      the caller.  Calling this code willy nilly can result in the loss of data.
2625  *
2626  *      allocbuf() only adjusts B_CACHE for VMIO buffers.  getblk() deals with
2627  *      B_CACHE for the non-VMIO case.
2628  *
2629  *      This routine does not need to be called from a critical section but you
2630  *      must own the buffer.
2631  */
2632 int
2633 allocbuf(struct buf *bp, int size)
2634 {
2635         int newbsize, mbsize;
2636         int i;
2637
2638         if (BUF_REFCNT(bp) == 0)
2639                 panic("allocbuf: buffer not busy");
2640
2641         if (bp->b_kvasize < size)
2642                 panic("allocbuf: buffer too small");
2643
2644         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
2645                 caddr_t origbuf;
2646                 int origbufsize;
2647                 /*
2648                  * Just get anonymous memory from the kernel.  Don't
2649                  * mess with B_CACHE.
2650                  */
2651                 mbsize = (size + DEV_BSIZE - 1) & ~(DEV_BSIZE - 1);
2652                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
2653                         newbsize = mbsize;
2654                 else
2655                         newbsize = round_page(size);
2656
2657                 if (newbsize < bp->b_bufsize) {
2658                         /*
2659                          * Malloced buffers are not shrunk
2660                          */
2661                         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
2662                                 if (newbsize) {
2663                                         bp->b_bcount = size;
2664                                 } else {
2665                                         kfree(bp->b_data, M_BIOBUF);
2666                                         if (bp->b_bufsize) {
2667                                                 bufmallocspace -= bp->b_bufsize;
2668                                                 bufspacewakeup();
2669                                                 bp->b_bufsize = 0;
2670                                         }
2671                                         bp->b_data = bp->b_kvabase;
2672                                         bp->b_bcount = 0;
2673                                         bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
2674                                 }
2675                                 return 1;
2676                         }               
2677                         vm_hold_free_pages(
2678                             bp,
2679                             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize,
2680                             (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize);
2681                 } else if (newbsize > bp->b_bufsize) {
2682                         /*
2683                          * We only use malloced memory on the first allocation.
2684                          * and revert to page-allocated memory when the buffer
2685                          * grows.
2686                          */
2687                         if ((bufmallocspace < maxbufmallocspace) &&
2688                                 (bp->b_bufsize == 0) &&
2689                                 (mbsize <= PAGE_SIZE/2)) {
2690
2691                                 bp->b_data = kmalloc(mbsize, M_BIOBUF, M_WAITOK);
2692                                 bp->b_bufsize = mbsize;
2693                                 bp->b_bcount = size;
2694                                 bp->b_flags |= B_MALLOC;
2695                                 bufmallocspace += mbsize;
2696                                 return 1;
2697                         }
2698                         origbuf = NULL;
2699                         origbufsize = 0;
2700                         /*
2701                          * If the buffer is growing on its other-than-first
2702                          * allocation, then we revert to the page-allocation
2703                          * scheme.
2704                          */
2705                         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
2706                                 origbuf = bp->b_data;
2707                                 origbufsize = bp->b_bufsize;
2708                                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
2709                                 if (bp->b_bufsize) {
2710                                         bufmallocspace -= bp->b_bufsize;
2711                                         bufspacewakeup();
2712                                         bp->b_bufsize = 0;
2713                                 }
2714                                 bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
2715                                 newbsize = round_page(newbsize);
2716                         }
2717                         vm_hold_load_pages(
2718                             bp,
2719                             (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize,
2720                             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize);
2721                         if (origbuf) {
2722                                 bcopy(origbuf, bp->b_data, origbufsize);
2723                                 kfree(origbuf, M_BIOBUF);
2724                         }
2725                 }
2726         } else {
2727                 vm_page_t m;
2728                 int desiredpages;
2729
2730                 newbsize = (size + DEV_BSIZE - 1) & ~(DEV_BSIZE - 1);
2731                 desiredpages = ((int)(bp->b_loffset & PAGE_MASK) +
2732                                 newbsize + PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT;
2733                 KKASSERT(desiredpages <= XIO_INTERNAL_PAGES);
2734
2735                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
2736                         panic("allocbuf: VMIO buffer can't be malloced");
2737                 /*
2738                  * Set B_CACHE initially if buffer is 0 length or will become
2739                  * 0-length.
2740                  */
2741                 if (size == 0 || bp->b_bufsize == 0)
2742                         bp->b_flags |= B_CACHE;
2743
2744                 if (newbsize < bp->b_bufsize) {
2745                         /*
2746                          * DEV_BSIZE aligned new buffer size is less then the
2747                          * DEV_BSIZE aligned existing buffer size.  Figure out
2748                          * if we have to remove any pages.
2749                          */
2750                         if (desiredpages < bp->b_xio.xio_npages) {
2751                                 for (i = desiredpages; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2752                                         /*
2753                                          * the page is not freed here -- it
2754                                          * is the responsibility of 
2755                                          * vnode_pager_setsize
2756                                          */
2757                                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
2758                                         KASSERT(m != bogus_page,
2759                                             ("allocbuf: bogus page found"));
2760                                         while (vm_page_sleep_busy(m, TRUE, "biodep"))
2761                                                 ;
2762
2763                                         bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
2764                                         vm_page_unwire(m, 0);
2765                                 }
2766                                 pmap_qremove((vm_offset_t) trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data) +
2767                                     (desiredpages << PAGE_SHIFT), (bp->b_xio.xio_npages - desiredpages));
2768                                 bp->b_xio.xio_npages = desiredpages;
2769                         }
2770                 } else if (size > bp->b_bcount) {
2771                         /*
2772                          * We are growing the buffer, possibly in a 
2773                          * byte-granular fashion.
2774                          */
2775                         struct vnode *vp;
2776                         vm_object_t obj;
2777                         vm_offset_t toff;
2778                         vm_offset_t tinc;
2779
2780                         /*
2781                          * Step 1, bring in the VM pages from the object, 
2782                          * allocating them if necessary.  We must clear
2783                          * B_CACHE if these pages are not valid for the 
2784                          * range covered by the buffer.
2785                          *
2786                          * critical section protection is required to protect
2787                          * against interrupts unbusying and freeing pages
2788                          * between our vm_page_lookup() and our
2789                          * busycheck/wiring call.
2790                          */
2791                         vp = bp->b_vp;
2792                         obj = vp->v_object;
2793
2794                         crit_enter();
2795                         while (bp->b_xio.xio_npages < desiredpages) {
2796                                 vm_page_t m;
2797                                 vm_pindex_t pi;
2798
2799                                 pi = OFF_TO_IDX(bp->b_loffset) + bp->b_xio.xio_npages;
2800                                 if ((m = vm_page_lookup(obj, pi)) == NULL) {
2801                                         /*
2802                                          * note: must allocate system pages
2803                                          * since blocking here could intefere
2804                                          * with paging I/O, no matter which
2805                                          * process we are.
2806                                          */
2807                                         m = vm_page_alloc(obj, pi, VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_SYSTEM);
2808                                         if (m == NULL) {
2809                                                 vm_wait();
2810                                                 vm_pageout_deficit += desiredpages -
2811                                                         bp->b_xio.xio_npages;
2812                                         } else {
2813                                                 vm_page_wire(m);
2814                                                 vm_page_wakeup(m);
2815                                                 bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2816                                                 bp->b_xio.xio_pages[bp->b_xio.xio_npages] = m;
2817                                                 ++bp->b_xio.xio_npages;
2818                                         }
2819                                         continue;
2820                                 }
2821
2822                                 /*
2823                                  * We found a page.  If we have to sleep on it,
2824                                  * retry because it might have gotten freed out
2825                                  * from under us.
2826                                  *
2827                                  * We can only test PG_BUSY here.  Blocking on
2828                                  * m->busy might lead to a deadlock:
2829                                  *
2830                                  *  vm_fault->getpages->cluster_read->allocbuf
2831                                  *
2832                                  */
2833
2834                                 if (vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "pgtblk"))
2835                                         continue;
2836
2837                                 /*
2838                                  * We have a good page.  Should we wakeup the
2839                                  * page daemon?
2840                                  */
2841                                 if ((curthread != pagethread) &&
2842                                     ((m->queue - m->pc) == PQ_CACHE) &&
2843                                     ((vmstats.v_free_count + vmstats.v_cache_count) <
2844                                         (vmstats.v_free_min + vmstats.v_cache_min))) {
2845                                         pagedaemon_wakeup();
2846                                 }
2847                                 vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
2848                                 vm_page_wire(m);
2849                                 bp->b_xio.xio_pages[bp->b_xio.xio_npages] = m;
2850                                 ++bp->b_xio.xio_npages;
2851                         }
2852                         crit_exit();
2853
2854                         /*
2855                          * Step 2.  We've loaded the pages into the buffer,
2856                          * we have to figure out if we can still have B_CACHE
2857                          * set.  Note that B_CACHE is set according to the
2858                          * byte-granular range ( bcount and size ), not the
2859                          * aligned range ( newbsize ).
2860                          *
2861                          * The VM test is against m->valid, which is DEV_BSIZE
2862                          * aligned.  Needless to say, the validity of the data
2863                          * needs to also be DEV_BSIZE aligned.  Note that this
2864                          * fails with NFS if the server or some other client
2865                          * extends the file's EOF.  If our buffer is resized, 
2866                          * B_CACHE may remain set! XXX
2867                          */
2868
2869                         toff = bp->b_bcount;
2870                         tinc = PAGE_SIZE - ((bp->b_loffset + toff) & PAGE_MASK);
2871
2872                         while ((bp->b_flags & B_CACHE) && toff < size) {
2873                                 vm_pindex_t pi;
2874
2875                                 if (tinc > (size - toff))
2876                                         tinc = size - toff;
2877
2878                                 pi = ((bp->b_loffset & PAGE_MASK) + toff) >> 
2879                                     PAGE_SHIFT;
2880
2881                                 vfs_buf_test_cache(
2882                                     bp, 
2883                                     bp->b_loffset,
2884                                     toff, 
2885                                     tinc, 
2886                                     bp->b_xio.xio_pages[pi]
2887                                 );
2888                                 toff += tinc;
2889                                 tinc = PAGE_SIZE;
2890                         }
2891
2892                         /*
2893                          * Step 3, fixup the KVM pmap.  Remember that
2894                          * bp->b_data is relative to bp->b_loffset, but 
2895                          * bp->b_loffset may be offset into the first page.
2896                          */
2897
2898                         bp->b_data = (caddr_t)
2899                             trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data);
2900                         pmap_qenter(
2901                             (vm_offset_t)bp->b_data,
2902                             bp->b_xio.xio_pages, 
2903                             bp->b_xio.xio_npages
2904                         );
2905                         bp->b_data = (caddr_t)((vm_offset_t)bp->b_data | 
2906                             (vm_offset_t)(bp->b_loffset & PAGE_MASK));
2907                 }
2908         }
2909         if (newbsize < bp->b_bufsize)
2910                 bufspacewakeup();
2911         bp->b_bufsize = newbsize;       /* actual buffer allocation     */
2912         bp->b_bcount = size;            /* requested buffer size        */
2913         return 1;
2914 }
2915
2916 /*
2917  * biowait:
2918  *
2919  *      Wait for buffer I/O completion, returning error status.  The buffer
2920  *      is left locked on return.  B_EINTR is converted into an EINTR error
2921  *      and cleared.
2922  *
2923  *      NOTE!  The original b_cmd is lost on return, since b_cmd will be
2924  *      set to BUF_CMD_DONE.
2925  */
2926 int
2927 biowait(struct buf *bp)
2928 {
2929         crit_enter();
2930         while (bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE) {
2931                 if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
2932                         tsleep(bp, 0, "biord", 0);
2933                 else
2934                         tsleep(bp, 0, "biowr", 0);
2935         }
2936         crit_exit();
2937         if (bp->b_flags & B_EINTR) {
2938                 bp->b_flags &= ~B_EINTR;
2939                 return (EINTR);
2940         }
2941         if (bp->b_flags & B_ERROR) {
2942                 return (bp->b_error ? bp->b_error : EIO);
2943         } else {
2944                 return (0);
2945         }
2946 }
2947
2948 /*
2949  * This associates a tracking count with an I/O.  vn_strategy() and
2950  * dev_dstrategy() do this automatically but there are a few cases
2951  * where a vnode or device layer is bypassed when a block translation
2952  * is cached.  In such cases bio_start_transaction() may be called on
2953  * the bypassed layers so the system gets an I/O in progress indication 
2954  * for those higher layers.
2955  */
2956 void
2957 bio_start_transaction(struct bio *bio, struct bio_track *track)
2958 {
2959         bio->bio_track = track;
2960         atomic_add_int(&track->bk_active, 1);
2961 }
2962
2963 /*
2964  * Initiate I/O on a vnode.
2965  */
2966 void
2967 vn_strategy(struct vnode *vp, struct bio *bio)
2968 {
2969         struct bio_track *track;
2970
2971         KKASSERT(bio->bio_buf->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
2972         if (bio->bio_buf->b_cmd == BUF_CMD_READ)
2973                 track = &vp->v_track_read;
2974         else
2975                 track = &vp->v_track_write;
2976         bio->bio_track = track;
2977         atomic_add_int(&track->bk_active, 1);
2978         vop_strategy(*vp->v_ops, vp, bio);
2979 }
2980
2981
2982 /*
2983  * biodone:
2984  *
2985  *      Finish I/O on a buffer, optionally calling a completion function.
2986  *      This is usually called from an interrupt so process blocking is
2987  *      not allowed.
2988  *
2989  *      biodone is also responsible for setting B_CACHE in a B_VMIO bp.
2990  *      In a non-VMIO bp, B_CACHE will be set on the next getblk() 
2991  *      assuming B_INVAL is clear.
2992  *
2993  *      For the VMIO case, we set B_CACHE if the op was a read and no
2994  *      read error occured, or if the op was a write.  B_CACHE is never
2995  *      set if the buffer is invalid or otherwise uncacheable.
2996  *
2997  *      biodone does not mess with B_INVAL, allowing the I/O routine or the
2998  *      initiator to leave B_INVAL set to brelse the buffer out of existance
2999  *      in the biodone routine.
3000  */
3001 void
3002 biodone(struct bio *bio)
3003 {
3004         struct buf *bp = bio->bio_buf;
3005         buf_cmd_t cmd;
3006
3007         crit_enter();
3008
3009         KASSERT(BUF_REFCNTNB(bp) > 0, 
3010                 ("biodone: bp %p not busy %d", bp, BUF_REFCNTNB(bp)));
3011         KASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE, 
3012                 ("biodone: bp %p already done!", bp));
3013
3014         runningbufwakeup(bp);
3015
3016         /*
3017          * Run up the chain of BIO's.   Leave b_cmd intact for the duration.
3018          */
3019         while (bio) {
3020                 biodone_t *done_func; 
3021                 struct bio_track *track;
3022
3023                 /*
3024                  * BIO tracking.  Most but not all BIOs are tracked.
3025                  */
3026                 if ((track = bio->bio_track) != NULL) {
3027                         atomic_subtract_int(&track->bk_active, 1);
3028                         if (track->bk_active < 0) {
3029                                 panic("biodone: bad active count bio %p\n",
3030                                       bio);
3031                         }
3032                         if (track->bk_waitflag) {
3033                                 track->bk_waitflag = 0;
3034                                 wakeup(track);
3035                         }
3036                         bio->bio_track = NULL;
3037                 }
3038
3039                 /*
3040                  * A bio_done function terminates the loop.  The function
3041                  * will be responsible for any further chaining and/or 
3042                  * buffer management.
3043                  *
3044                  * WARNING!  The done function can deallocate the buffer!
3045                  */
3046                 if ((done_func = bio->bio_done) != NULL) {
3047                         bio->bio_done = NULL;
3048                         done_func(bio);
3049                         crit_exit();
3050                         return;
3051                 }
3052                 bio = bio->bio_prev;
3053         }
3054
3055         cmd = bp->b_cmd;
3056         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
3057
3058         /*
3059          * Only reads and writes are processed past this point.
3060          */
3061         if (cmd != BUF_CMD_READ && cmd != BUF_CMD_WRITE) {
3062                 brelse(bp);
3063                 crit_exit();
3064                 return;
3065         }
3066
3067         /*
3068          * Warning: softupdates may re-dirty the buffer.
3069          */
3070         if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
3071                 buf_complete(bp);
3072
3073         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3074                 int i;
3075                 vm_ooffset_t foff;
3076                 vm_page_t m;
3077                 vm_object_t obj;
3078                 int iosize;
3079                 struct vnode *vp = bp->b_vp;
3080
3081                 obj = vp->v_object;
3082
3083 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3084                 if (vp->v_auxrefs == 0)
3085                         panic("biodone: zero vnode hold count");
3086                 if ((vp->v_flag & VOBJBUF) == 0)
3087                         panic("biodone: vnode is not setup for merged cache");
3088 #endif
3089
3090                 foff = bp->b_loffset;
3091                 KASSERT(foff != NOOFFSET, ("biodone: no buffer offset"));
3092                 KASSERT(obj != NULL, ("biodone: missing VM object"));
3093
3094 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3095                 if (obj->paging_in_progress < bp->b_xio.xio_npages) {
3096                         kprintf("biodone: paging in progress(%d) < bp->b_xio.xio_npages(%d)\n",
3097                             obj->paging_in_progress, bp->b_xio.xio_npages);
3098                 }
3099 #endif
3100
3101                 /*
3102                  * Set B_CACHE if the op was a normal read and no error
3103                  * occured.  B_CACHE is set for writes in the b*write()
3104                  * routines.
3105                  */
3106                 iosize = bp->b_bcount - bp->b_resid;
3107                 if (cmd == BUF_CMD_READ && (bp->b_flags & (B_INVAL|B_NOCACHE|B_ERROR)) == 0) {
3108                         bp->b_flags |= B_CACHE;
3109                 }
3110
3111                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3112                         int bogusflag = 0;
3113                         int resid;
3114
3115                         resid = ((foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK) - foff;
3116                         if (resid > iosize)
3117                                 resid = iosize;
3118
3119                         /*
3120                          * cleanup bogus pages, restoring the originals.  Since
3121                          * the originals should still be wired, we don't have
3122                          * to worry about interrupt/freeing races destroying
3123                          * the VM object association.
3124                          */
3125                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3126                         if (m == bogus_page) {
3127                                 bogusflag = 1;
3128                                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(foff));
3129                                 if (m == NULL)
3130                                         panic("biodone: page disappeared");
3131                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = m;
3132                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3133                                         bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3134                         }
3135 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3136                         if (OFF_TO_IDX(foff) != m->pindex) {
3137                                 kprintf(
3138 "biodone: foff(%lu)/m->pindex(%d) mismatch\n",
3139                                     (unsigned long)foff, m->pindex);
3140                         }
3141 #endif
3142
3143                         /*
3144                          * In the write case, the valid and clean bits are
3145                          * already changed correctly ( see bdwrite() ), so we 
3146                          * only need to do this here in the read case.
3147                          */
3148                         if (cmd == BUF_CMD_READ && !bogusflag && resid > 0) {
3149                                 vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3150                         }
3151                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3152
3153                         /*
3154                          * when debugging new filesystems or buffer I/O methods, this
3155                          * is the most common error that pops up.  if you see this, you
3156                          * have not set the page busy flag correctly!!!
3157                          */
3158                         if (m->busy == 0) {
3159                                 kprintf("biodone: page busy < 0, "
3160                                     "pindex: %d, foff: 0x(%x,%x), "
3161                                     "resid: %d, index: %d\n",
3162                                     (int) m->pindex, (int)(foff >> 32),
3163                                                 (int) foff & 0xffffffff, resid, i);
3164                                 if (!vn_isdisk(vp, NULL))
3165                                         kprintf(" iosize: %ld, loffset: %lld, flags: 0x%08x, npages: %d\n",
3166                                             bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize,
3167                                             bp->b_loffset,
3168                                             bp->b_flags, bp->b_xio.xio_npages);
3169                                 else
3170                                         kprintf(" VDEV, loffset: %lld, flags: 0x%08x, npages: %d\n",
3171                                             bp->b_loffset,
3172                                             bp->b_flags, bp->b_xio.xio_npages);
3173                                 kprintf(" valid: 0x%x, dirty: 0x%x, wired: %d\n",
3174                                     m->valid, m->dirty, m->wire_count);
3175                                 panic("biodone: page busy < 0");
3176                         }
3177                         vm_page_io_finish(m);
3178                         vm_object_pip_subtract(obj, 1);
3179                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3180                         iosize -= resid;
3181                 }
3182                 if (obj)
3183                         vm_object_pip_wakeupn(obj, 0);
3184         }
3185
3186         /*
3187          * For asynchronous completions, release the buffer now. The brelse
3188          * will do a wakeup there if necessary - so no need to do a wakeup
3189          * here in the async case. The sync case always needs to do a wakeup.
3190          */
3191
3192         if (bp->b_flags & B_ASYNC) {
3193                 if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_ERROR | B_RELBUF)) != 0)
3194                         brelse(bp);
3195                 else
3196                         bqrelse(bp);
3197         } else {
3198                 wakeup(bp);
3199         }
3200         crit_exit();
3201 }
3202
3203 /*
3204  * vfs_unbusy_pages:
3205  *
3206  *      This routine is called in lieu of iodone in the case of
3207  *      incomplete I/O.  This keeps the busy status for pages
3208  *      consistant.
3209  */
3210 void
3211 vfs_unbusy_pages(struct buf *bp)
3212 {
3213         int i;
3214
3215         runningbufwakeup(bp);
3216         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3217                 struct vnode *vp = bp->b_vp;
3218                 vm_object_t obj;
3219
3220                 obj = vp->v_object;
3221
3222                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3223                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3224
3225                         /*
3226                          * When restoring bogus changes the original pages
3227                          * should still be wired, so we are in no danger of
3228                          * losing the object association and do not need
3229                          * critical section protection particularly.
3230                          */
3231                         if (m == bogus_page) {
3232                                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(bp->b_loffset) + i);
3233                                 if (!m) {
3234                                         panic("vfs_unbusy_pages: page missing");
3235                                 }
3236                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = m;
3237                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3238                                         bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3239                         }
3240                         vm_object_pip_subtract(obj, 1);
3241                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3242                         vm_page_io_finish(m);
3243                 }
3244                 vm_object_pip_wakeupn(obj, 0);
3245         }
3246 }
3247
3248 /*
3249  * vfs_page_set_valid:
3250  *
3251  *      Set the valid bits in a page based on the supplied offset.   The
3252  *      range is restricted to the buffer's size.
3253  *
3254  *      This routine is typically called after a read completes.
3255  */
3256 static void
3257 vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, int pageno, vm_page_t m)
3258 {
3259         vm_ooffset_t soff, eoff;
3260
3261         /*
3262          * Start and end offsets in buffer.  eoff - soff may not cross a
3263          * page boundry or cross the end of the buffer.  The end of the
3264          * buffer, in this case, is our file EOF, not the allocation size
3265          * of the buffer.
3266          */
3267         soff = off;
3268         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3269         if (eoff > bp->b_loffset + bp->b_bcount)
3270                 eoff = bp->b_loffset + bp->b_bcount;
3271
3272         /*
3273          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
3274          * entire page.
3275          */
3276         if (eoff > soff) {
3277                 vm_page_set_validclean(
3278                     m,
3279                    (vm_offset_t) (soff & PAGE_MASK),
3280                    (vm_offset_t) (eoff - soff)
3281                 );
3282         }
3283 }
3284
3285 /*
3286  * vfs_busy_pages:
3287  *
3288  *      This routine is called before a device strategy routine.
3289  *      It is used to tell the VM system that paging I/O is in
3290  *      progress, and treat the pages associated with the buffer
3291  *      almost as being PG_BUSY.  Also the object 'paging_in_progress'
3292  *      flag is handled to make sure that the object doesn't become
3293  *      inconsistant.
3294  *
3295  *      Since I/O has not been initiated yet, certain buffer flags
3296  *      such as B_ERROR or B_INVAL may be in an inconsistant state
3297  *      and should be ignored.
3298  */
3299 void
3300 vfs_busy_pages(struct vnode *vp, struct buf *bp)
3301 {
3302         int i, bogus;
3303         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
3304
3305         /*
3306          * The buffer's I/O command must already be set.  If reading,
3307          * B_CACHE must be 0 (double check against callers only doing
3308          * I/O when B_CACHE is 0).
3309          */
3310         KKASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
3311         KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE || (bp->b_flags & B_CACHE) == 0);
3312
3313         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3314                 vm_object_t obj;
3315                 vm_ooffset_t foff;
3316
3317                 obj = vp->v_object;
3318                 foff = bp->b_loffset;
3319                 KASSERT(bp->b_loffset != NOOFFSET,
3320                         ("vfs_busy_pages: no buffer offset"));
3321                 vfs_setdirty(bp);
3322
3323                 /*
3324                  * Loop until none of the pages are busy.
3325                  */
3326 retry:
3327                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3328                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3329
3330                         if (vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "vbpage"))
3331                                 goto retry;
3332                 }
3333
3334                 /*
3335                  * Setup for I/O, soft-busy the page right now because
3336                  * the next loop may block.
3337                  */
3338                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3339                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3340
3341                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3342                         if ((bp->b_flags & B_CLUSTER) == 0) {
3343                                 vm_object_pip_add(obj, 1);
3344                                 vm_page_io_start(m);
3345                         }
3346                 }
3347
3348                 /*
3349                  * Adjust protections for I/O and do bogus-page mapping.
3350                  * Assume that vm_page_protect() can block (it can block
3351                  * if VM_PROT_NONE, don't take any chances regardless).
3352                  */
3353                 bogus = 0;
3354                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3355                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3356
3357                         /*
3358                          * When readying a vnode-backed buffer for a write
3359                          * we must zero-fill any invalid portions of the
3360                          * backing VM pages.
3361                          *
3362                          * When readying a vnode-backed buffer for a read
3363                          * we must replace any dirty pages with a bogus
3364                          * page so we do not destroy dirty data when
3365                          * filling in gaps.  Dirty pages might not
3366                          * necessarily be marked dirty yet, so use m->valid
3367                          * as a reasonable test.
3368                          *
3369                          * Bogus page replacement is, uh, bogus.  We need
3370                          * to find a better way.
3371                          */
3372                         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE) {
3373                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_READ);
3374                                 vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3375                         } else if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
3376                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = bogus_page;
3377                                 bogus++;
3378                         } else {
3379                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
3380                         }
3381                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3382                 }
3383                 if (bogus)
3384                         pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3385                                 bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3386         }
3387
3388         /*
3389          * This is the easiest place to put the process accounting for the I/O
3390          * for now.
3391          */
3392         if (lp != NULL) {
3393                 if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3394                         lp->lwp_ru.ru_inblock++;
3395                 else
3396                         lp->lwp_ru.ru_oublock++;
3397         }
3398 }
3399
3400 /*
3401  * vfs_clean_pages:
3402  *      
3403  *      Tell the VM system that the pages associated with this buffer
3404  *      are clean.  This is used for delayed writes where the data is
3405  *      going to go to disk eventually without additional VM intevention.
3406  *
3407  *      Note that while we only really need to clean through to b_bcount, we
3408  *      just go ahead and clean through to b_bufsize.
3409  */
3410 static void
3411 vfs_clean_pages(struct buf *bp)
3412 {
3413         int i;
3414
3415         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3416                 vm_ooffset_t foff;
3417
3418                 foff = bp->b_loffset;
3419                 KASSERT(foff != NOOFFSET, ("vfs_clean_pages: no buffer offset"));
3420                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3421                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3422                         vm_ooffset_t noff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3423                         vm_ooffset_t eoff = noff;
3424
3425                         if (eoff > bp->b_loffset + bp->b_bufsize)
3426                                 eoff = bp->b_loffset + bp->b_bufsize;
3427                         vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3428                         /* vm_page_clear_dirty(m, foff & PAGE_MASK, eoff - foff); */
3429                         foff = noff;
3430                 }
3431         }
3432 }
3433
3434 /*
3435  * vfs_bio_set_validclean:
3436  *
3437  *      Set the range within the buffer to valid and clean.  The range is 
3438  *      relative to the beginning of the buffer, b_loffset.  Note that
3439  *      b_loffset itself may be offset from the beginning of the first page.
3440  */
3441
3442 void   
3443 vfs_bio_set_validclean(struct buf *bp, int base, int size)
3444 {
3445         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3446                 int i;
3447                 int n;
3448
3449                 /*
3450                  * Fixup base to be relative to beginning of first page.
3451                  * Set initial n to be the maximum number of bytes in the
3452                  * first page that can be validated.
3453                  */
3454
3455                 base += (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
3456                 n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
3457
3458                 for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_xio.xio_npages; ++i) {
3459                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3460
3461                         if (n > size)
3462                                 n = size;
3463
3464                         vm_page_set_validclean(m, base & PAGE_MASK, n);
3465                         base += n;
3466                         size -= n;
3467                         n = PAGE_SIZE;
3468                 }
3469         }
3470 }
3471
3472 /*
3473  * vfs_bio_clrbuf:
3474  *
3475  *      Clear a buffer.  This routine essentially fakes an I/O, so we need
3476  *      to clear B_ERROR and B_INVAL.
3477  *
3478  *      Note that while we only theoretically need to clear through b_bcount,
3479  *      we go ahead and clear through b_bufsize.
3480  */
3481
3482 void
3483 vfs_bio_clrbuf(struct buf *bp)
3484 {
3485         int i, mask = 0;
3486         caddr_t sa, ea;
3487         if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_MALLOC)) == B_VMIO) {
3488                 bp->b_flags &= ~(B_INVAL|B_ERROR);
3489                 if ((bp->b_xio.xio_npages == 1) && (bp->b_bufsize < PAGE_SIZE) &&
3490                     (bp->b_loffset & PAGE_MASK) == 0) {
3491                         mask = (1 << (bp->b_bufsize / DEV_BSIZE)) - 1;
3492                         if ((bp->b_xio.xio_pages[0]->valid & mask) == mask) {
3493                                 bp->b_resid = 0;
3494                                 return;
3495                         }
3496                         if (((bp->b_xio.xio_pages[0]->flags & PG_ZERO) == 0) &&
3497                             ((bp->b_xio.xio_pages[0]->valid & mask) == 0)) {
3498                                 bzero(bp->b_data, bp->b_bufsize);
3499                                 bp->b_xio.xio_pages[0]->valid |= mask;
3500                                 bp->b_resid = 0;
3501                                 return;
3502                         }
3503                 }
3504                 ea = sa = bp->b_data;
3505                 for(i=0;i<bp->b_xio.xio_npages;i++,sa=ea) {
3506                         int j = ((vm_offset_t)sa & PAGE_MASK) / DEV_BSIZE;
3507                         ea = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)sa + PAGE_SIZE);
3508                         ea = (caddr_t)(vm_offset_t)ulmin(
3509                             (u_long)(vm_offset_t)ea,
3510                             (u_long)(vm_offset_t)bp->b_data + bp->b_bufsize);
3511                         mask = ((1 << ((ea - sa) / DEV_BSIZE)) - 1) << j;
3512                         if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & mask) == mask)
3513                                 continue;
3514                         if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & mask) == 0) {
3515                                 if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->flags & PG_ZERO) == 0) {
3516                                         bzero(sa, ea - sa);
3517                                 }
3518                         } else {
3519                                 for (; sa < ea; sa += DEV_BSIZE, j++) {
3520                                         if (((bp->b_xio.xio_pages[i]->flags & PG_ZERO) == 0) &&
3521                                                 (bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & (1<<j)) == 0)
3522                                                 bzero(sa, DEV_BSIZE);
3523                                 }
3524                         }
3525                         bp->b_xio.xio_pages[i]->valid |= mask;
3526                         vm_page_flag_clear(bp->b_xio.xio_pages[i], PG_ZERO);
3527                 }
3528                 bp->b_resid = 0;
3529         } else {
3530                 clrbuf(bp);
3531         }
3532 }
3533
3534 /*
3535  * vm_hold_load_pages:
3536  *
3537  *      Load pages into the buffer's address space.  The pages are
3538  *      allocated from the kernel object in order to reduce interference
3539  *      with the any VM paging I/O activity.  The range of loaded
3540  *      pages will be wired.
3541  *
3542  *      If a page cannot be allocated, the 'pagedaemon' is woken up to
3543  *      retrieve the full range (to - from) of pages.
3544  *
3545  */
3546 void
3547 vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
3548 {
3549         vm_offset_t pg;
3550         vm_page_t p;
3551         int index;
3552
3553         to = round_page(to);
3554         from = round_page(from);
3555         index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
3556
3557         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
3558
3559 tryagain:
3560
3561                 /*
3562                  * Note: must allocate system pages since blocking here
3563                  * could intefere with paging I/O, no matter which
3564                  * process we are.
3565                  */
3566                 p = vm_page_alloc(&kernel_object,
3567                                   (pg >> PAGE_SHIFT),
3568                                   VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_SYSTEM);
3569                 if (!p) {
3570                         vm_pageout_deficit += (to - from) >> PAGE_SHIFT;
3571                         vm_wait();
3572                         goto tryagain;
3573                 }
3574                 vm_page_wire(p);
3575                 p->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
3576                 vm_page_flag_clear(p, PG_ZERO);
3577                 pmap_kenter(pg, VM_PAGE_TO_PHYS(p));
3578                 bp->b_xio.xio_pages[index] = p;
3579                 vm_page_wakeup(p);
3580         }
3581         bp->b_xio.xio_npages = index;
3582 }
3583
3584 /*
3585  * vm_hold_free_pages:
3586  *
3587  *      Return pages associated with the buffer back to the VM system.
3588  *
3589  *      The range of pages underlying the buffer's address space will
3590  *      be unmapped and un-wired.
3591  */
3592 void
3593 vm_hold_free_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
3594 {
3595         vm_offset_t pg;
3596         vm_page_t p;
3597         int index, newnpages;
3598
3599         from = round_page(from);
3600         to = round_page(to);
3601         newnpages = index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
3602
3603         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
3604                 p = bp->b_xio.xio_pages[index];
3605                 if (p && (index < bp->b_xio.xio_npages)) {
3606                         if (p->busy) {
3607                                 kprintf("vm_hold_free_pages: doffset: %lld, loffset: %lld\n",
3608                                         bp->b_bio2.bio_offset, bp->b_loffset);
3609                         }
3610                         bp->b_xio.xio_pages[index] = NULL;
3611                         pmap_kremove(pg);
3612                         vm_page_busy(p);
3613                         vm_page_unwire(p, 0);
3614                         vm_page_free(p);
3615                 }
3616         }
3617         bp->b_xio.xio_npages = newnpages;
3618 }
3619
3620 /*
3621  * vmapbuf:
3622  *
3623  *      Map a user buffer into KVM via a pbuf.  On return the buffer's
3624  *      b_data, b_bufsize, and b_bcount will be set, and its XIO page array
3625  *      initialized.
3626  */
3627 int
3628 vmapbuf(struct buf *bp, caddr_t udata, int bytes)
3629 {
3630         caddr_t addr;
3631         vm_offset_t va;
3632         vm_page_t m;
3633         int vmprot;
3634         int error;
3635         int pidx;
3636         int i;
3637
3638         /* 
3639          * bp had better have a command and it better be a pbuf.
3640          */
3641         KKASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
3642         KKASSERT(bp->b_flags & B_PAGING);
3643
3644         if (bytes < 0)
3645                 return (-1);
3646
3647         /*
3648          * Map the user data into KVM.  Mappings have to be page-aligned.
3649          */
3650         addr = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)udata);
3651         pidx = 0;
3652
3653         vmprot = VM_PROT_READ;
3654         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3655                 vmprot |= VM_PROT_WRITE;
3656
3657         while (addr < udata + bytes) {
3658                 /*
3659                  * Do the vm_fault if needed; do the copy-on-write thing
3660                  * when reading stuff off device into memory.
3661                  *
3662                  * vm_fault_page*() returns a held VM page.
3663                  */
3664                 va = (addr >= udata) ? (vm_offset_t)addr : (vm_offset_t)udata;
3665                 va = trunc_page(va);
3666
3667                 m = vm_fault_page_quick(va, vmprot, &error);
3668                 if (m == NULL) {
3669                         for (i = 0; i < pidx; ++i) {
3670                             vm_page_unhold(bp->b_xio.xio_pages[i]);
3671                             bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
3672                         }
3673                         return(-1);
3674                 }
3675                 bp->b_xio.xio_pages[pidx] = m;
3676                 addr += PAGE_SIZE;
3677                 ++pidx;
3678         }
3679
3680         /*
3681          * Map the page array and set the buffer fields to point to
3682          * the mapped data buffer.
3683          */
3684         if (pidx > btoc(MAXPHYS))
3685                 panic("vmapbuf: mapped more than MAXPHYS");
3686         pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_xio.xio_pages, pidx);
3687
3688         bp->b_xio.xio_npages = pidx;
3689         bp->b_data = bp->b_kvabase + ((int)(intptr_t)udata & PAGE_MASK);
3690         bp->b_bcount = bytes;
3691         bp->b_bufsize = bytes;
3692         return(0);
3693 }
3694
3695 /*
3696  * vunmapbuf:
3697  *
3698  *      Free the io map PTEs associated with this IO operation.
3699  *      We also invalidate the TLB entries and restore the original b_addr.
3700  */
3701 void
3702 vunmapbuf(struct buf *bp)
3703 {
3704         int pidx;
3705         int npages;
3706
3707         KKASSERT(bp->b_flags & B_PAGING);
3708
3709         npages = bp->b_xio.xio_npages;
3710         pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), npages);
3711         for (pidx = 0; pidx < npages; ++pidx) {
3712                 vm_page_unhold(bp->b_xio.xio_pages[pidx]);
3713                 bp->b_xio.xio_pages[pidx] = NULL;
3714         }
3715         bp->b_xio.xio_npages = 0;
3716         bp->b_data = bp->b_kvabase;
3717 }
3718
3719 /*
3720  * Scan all buffers in the system and issue the callback.
3721  */
3722 int
3723 scan_all_buffers(int (*callback)(struct buf *, void *), void *info)
3724 {
3725         int count = 0;
3726         int error;
3727         int n;
3728
3729         for (n = 0; n < nbuf; ++n) {
3730                 if ((error = callback(&buf[n], info)) < 0) {
3731                         count = error;
3732                         break;
3733                 }
3734                 count += error;
3735         }
3736         return (count);
3737 }
3738
3739 /*
3740  * print out statistics from the current status of the buffer pool
3741  * this can be toggeled by the system control option debug.syncprt
3742  */
3743 #ifdef DEBUG
3744 void
3745 vfs_bufstats(void)
3746 {
3747         int i, j, count;
3748         struct buf *bp;
3749         struct bqueues *dp;
3750         int counts[(MAXBSIZE / PAGE_SIZE) + 1];
3751         static char *bname[3] = { "LOCKED", "LRU", "AGE" };
3752
3753         for (dp = bufqueues, i = 0; dp < &bufqueues[3]; dp++, i++) {
3754                 count = 0;
3755                 for (j = 0; j <= MAXBSIZE/PAGE_SIZE; j++)
3756                         counts[j] = 0;
3757                 crit_enter();
3758                 TAILQ_FOREACH(bp, dp, b_freelist) {
3759                         counts[bp->b_bufsize/PAGE_SIZE]++;
3760                         count++;
3761                 }
3762                 crit_exit();
3763                 kprintf("%s: total-%d", bname[i], count);
3764                 for (j = 0; j <= MAXBSIZE/PAGE_SIZE; j++)
3765                         if (counts[j] != 0)
3766                                 kprintf(", %d-%d", j * PAGE_SIZE, counts[j]);
3767                 kprintf("\n");
3768         }
3769 }
3770 #endif
3771
3772 #ifdef DDB
3773
3774 DB_SHOW_COMMAND(buffer, db_show_buffer)
3775 {
3776         /* get args */
3777         struct buf *bp = (struct buf *)addr;
3778
3779         if (!have_addr) {
3780                 db_printf("usage: show buffer <addr>\n");
3781                 return;
3782         }
3783
3784         db_printf("b_flags = 0x%b\n", (u_int)bp->b_flags, PRINT_BUF_FLAGS);
3785         db_printf("b_cmd = %d\n", bp->b_cmd);
3786         db_printf("b_error = %d, b_bufsize = %d, b_bcount = %d, "
3787                   "b_resid = %d\n, b_data = %p, "
3788                   "bio_offset(disk) = %lld, bio_offset(phys) = %lld\n",
3789                   bp->b_error, bp->b_bufsize, bp->b_bcount, bp->b_resid,
3790                   bp->b_data, bp->b_bio2.bio_offset, (bp->b_bio2.bio_next ? bp->b_bio2.bio_next->bio_offset : (off_t)-1));
3791         if (bp->b_xio.xio_npages) {
3792                 int i;
3793                 db_printf("b_xio.xio_npages = %d, pages(OBJ, IDX, PA): ",
3794                         bp->b_xio.xio_npages);
3795                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3796                         vm_page_t m;
3797                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3798                         db_printf("(%p, 0x%lx, 0x%lx)", (void *)m->object,
3799                             (u_long)m->pindex, (u_long)VM_PAGE_TO_PHYS(m));
3800                         if ((i + 1) < bp->b_xio.xio_npages)
3801                                 db_printf(",");
3802                 }
3803                 db_printf("\n");
3804         }
3805 }
3806 #endif /* DDB */