Keep track of the number of buffers undgoing IO, and include that number
[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 1.101 2008/05/06 00:13:53 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, numdirtybuffers, CTLFLAG_RD, &numdirtybuffers, 0,
150         "Pending number of dirty buffers (all)");
151 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numdirtybuffershw, CTLFLAG_RD, &numdirtybuffershw, 0,
152         "Pending number of dirty buffers (heavy weight)");
153 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numfreebuffers, CTLFLAG_RD, &numfreebuffers, 0,
154         "Number of free buffers on the buffer cache free list");
155 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, runningbufspace, CTLFLAG_RD, &runningbufspace, 0,
156         "I/O bytes currently in progress due to asynchronous writes");
157 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, runningbufcount, CTLFLAG_RD, &runningbufcount, 0,
158         "I/O buffers currently in progress due to asynchronous writes");
159 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxbufspace, CTLFLAG_RD, &maxbufspace, 0,
160         "Hard limit on maximum amount of memory usable for buffer space");
161 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hibufspace, CTLFLAG_RD, &hibufspace, 0,
162         "Soft limit on maximum amount of memory usable for buffer space");
163 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lobufspace, CTLFLAG_RD, &lobufspace, 0,
164         "Minimum amount of memory to reserve for system buffer space");
165 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufspace, CTLFLAG_RD, &bufspace, 0,
166         "Amount of memory available for buffers");
167 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxmallocbufspace, CTLFLAG_RD, &maxbufmallocspace,
168         0, "Maximum amount of memory reserved for buffers using malloc");
169 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufmallocspace, CTLFLAG_RD, &bufmallocspace, 0,
170         "Amount of memory left for buffers using malloc-scheme");
171 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufcalls, CTLFLAG_RD, &getnewbufcalls, 0,
172         "New buffer header acquisition requests");
173 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufrestarts, CTLFLAG_RD, &getnewbufrestarts,
174         0, "New buffer header acquisition restarts");
175 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufdefragcnt, CTLFLAG_RD, &bufdefragcnt, 0,
176         "Buffer acquisition restarts due to fragmented buffer map");
177 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, buffreekvacnt, CTLFLAG_RD, &buffreekvacnt, 0,
178         "Amount of time KVA space was deallocated in an arbitrary buffer");
179 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufreusecnt, CTLFLAG_RD, &bufreusecnt, 0,
180         "Amount of time buffer re-use operations were successful");
181 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, buf, CTLFLAG_RD, 0, sizeof(struct buf),
182         "sizeof(struct buf)");
183
184 char *buf_wmesg = BUF_WMESG;
185
186 extern int vm_swap_size;
187
188 #define VFS_BIO_NEED_ANY        0x01    /* any freeable buffer */
189 #define VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH 0x02    /* waiting for dirty buffer flush */
190 #define VFS_BIO_NEED_FREE       0x04    /* wait for free bufs, hi hysteresis */
191 #define VFS_BIO_NEED_BUFSPACE   0x08    /* wait for buf space, lo hysteresis */
192
193 /*
194  * numdirtywakeup:
195  *
196  *      If someone is blocked due to there being too many dirty buffers,
197  *      and numdirtybuffers is now reasonable, wake them up.
198  */
199 static __inline void
200 numdirtywakeup(void)
201 {
202         if (runningbufcount + numdirtybuffers <= 
203             (lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2) {
204                 if (needsbuffer & VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH) {
205                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
206                         needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH;
207                         spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
208                         wakeup(&needsbuffer);
209                 }
210         }
211 }
212
213 /*
214  * bufspacewakeup:
215  *
216  *      Called when buffer space is potentially available for recovery.
217  *      getnewbuf() will block on this flag when it is unable to free 
218  *      sufficient buffer space.  Buffer space becomes recoverable when 
219  *      bp's get placed back in the queues.
220  */
221
222 static __inline void
223 bufspacewakeup(void)
224 {
225         /*
226          * If someone is waiting for BUF space, wake them up.  Even
227          * though we haven't freed the kva space yet, the waiting
228          * process will be able to now.
229          */
230         if (needsbuffer & VFS_BIO_NEED_BUFSPACE) {
231                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
232                 needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
233                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
234                 wakeup(&needsbuffer);
235         }
236 }
237
238 /*
239  * runningbufwakeup:
240  *
241  *      Accounting for I/O in progress.
242  *
243  */
244 static __inline void
245 runningbufwakeup(struct buf *bp)
246 {
247         if (bp->b_runningbufspace) {
248                 runningbufspace -= bp->b_runningbufspace;
249                 --runningbufcount;
250                 bp->b_runningbufspace = 0;
251                 if (runningbufreq && runningbufspace <= lorunningspace) {
252                         runningbufreq = 0;
253                         wakeup(&runningbufreq);
254                 }
255                 numdirtywakeup();
256         }
257 }
258
259 /*
260  * bufcountwakeup:
261  *
262  *      Called when a buffer has been added to one of the free queues to
263  *      account for the buffer and to wakeup anyone waiting for free buffers.
264  *      This typically occurs when large amounts of metadata are being handled
265  *      by the buffer cache ( else buffer space runs out first, usually ).
266  */
267
268 static __inline void
269 bufcountwakeup(void) 
270 {
271         ++numfreebuffers;
272         if (needsbuffer) {
273                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
274                 needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_ANY;
275                 if (numfreebuffers >= hifreebuffers)
276                         needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_FREE;
277                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
278                 wakeup(&needsbuffer);
279         }
280 }
281
282 /*
283  * waitrunningbufspace()
284  *
285  *      runningbufspace is a measure of the amount of I/O currently
286  *      running.  This routine is used in async-write situations to
287  *      prevent creating huge backups of pending writes to a device.
288  *      Only asynchronous writes are governed by this function.  
289  *
290  *      Reads will adjust runningbufspace, but will not block based on it.
291  *      The read load has a side effect of reducing the allowed write load.
292  *
293  *      This does NOT turn an async write into a sync write.  It waits
294  *      for earlier writes to complete and generally returns before the
295  *      caller's write has reached the device.
296  */
297 static __inline void
298 waitrunningbufspace(void)
299 {
300         if (runningbufspace > hirunningspace) {
301                 crit_enter();
302                 while (runningbufspace > hirunningspace) {
303                         ++runningbufreq;
304                         tsleep(&runningbufreq, 0, "wdrain", 0);
305                 }
306                 crit_exit();
307         }
308 }
309
310 /*
311  * vfs_buf_test_cache:
312  *
313  *      Called when a buffer is extended.  This function clears the B_CACHE
314  *      bit if the newly extended portion of the buffer does not contain
315  *      valid data.
316  */
317 static __inline__
318 void
319 vfs_buf_test_cache(struct buf *bp,
320                   vm_ooffset_t foff, vm_offset_t off, vm_offset_t size,
321                   vm_page_t m)
322 {
323         if (bp->b_flags & B_CACHE) {
324                 int base = (foff + off) & PAGE_MASK;
325                 if (vm_page_is_valid(m, base, size) == 0)
326                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
327         }
328 }
329
330 /*
331  * bd_wakeup:
332  *
333  *      Wake up the buffer daemon if the number of outstanding dirty buffers
334  *      is above specified threshold 'dirtybuflevel'.
335  *
336  *      The buffer daemons are explicitly woken up when (a) the pending number
337  *      of dirty buffers exceeds the recovery and stall mid-point value,
338  *      (b) during bwillwrite() or (c) buf freelist was exhausted.
339  *
340  *      The buffer daemons will generally not stop flushing until the dirty
341  *      buffer count goes below lodirtybuffers.
342  */
343 static __inline__
344 void
345 bd_wakeup(int dirtybuflevel)
346 {
347         if (bd_request == 0 && numdirtybuffers && 
348             runningbufcount + numdirtybuffers >= dirtybuflevel) {
349                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
350                 bd_request = 1;
351                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
352                 wakeup(&bd_request);
353         }
354         if (bd_request_hw == 0 && numdirtybuffershw &&
355             numdirtybuffershw >= dirtybuflevel) {
356                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
357                 bd_request_hw = 1;
358                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
359                 wakeup(&bd_request_hw);
360         }
361 }
362
363 /*
364  * bd_speedup:
365  *
366  *      Speed up the buffer cache flushing process.
367  */
368
369 static __inline__
370 void
371 bd_speedup(void)
372 {
373         bd_wakeup(1);
374 }
375
376 /*
377  * bufinit:
378  *
379  *      Load time initialisation of the buffer cache, called from machine
380  *      dependant initialization code. 
381  */
382 void
383 bufinit(void)
384 {
385         struct buf *bp;
386         vm_offset_t bogus_offset;
387         int i;
388
389         spin_init(&needsbuffer_spin);
390
391         /* next, make a null set of free lists */
392         for (i = 0; i < BUFFER_QUEUES; i++)
393                 TAILQ_INIT(&bufqueues[i]);
394
395         /* finally, initialize each buffer header and stick on empty q */
396         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
397                 bp = &buf[i];
398                 bzero(bp, sizeof *bp);
399                 bp->b_flags = B_INVAL;  /* we're just an empty header */
400                 bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
401                 bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTY;
402                 initbufbio(bp);
403                 xio_init(&bp->b_xio);
404                 buf_dep_init(bp);
405                 BUF_LOCKINIT(bp);
406                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_EMPTY], bp, b_freelist);
407         }
408
409         /*
410          * maxbufspace is the absolute maximum amount of buffer space we are 
411          * allowed to reserve in KVM and in real terms.  The absolute maximum
412          * is nominally used by buf_daemon.  hibufspace is the nominal maximum
413          * used by most other processes.  The differential is required to 
414          * ensure that buf_daemon is able to run when other processes might 
415          * be blocked waiting for buffer space.
416          *
417          * maxbufspace is based on BKVASIZE.  Allocating buffers larger then
418          * this may result in KVM fragmentation which is not handled optimally
419          * by the system.
420          */
421         maxbufspace = nbuf * BKVASIZE;
422         hibufspace = imax(3 * maxbufspace / 4, maxbufspace - MAXBSIZE * 10);
423         lobufspace = hibufspace - MAXBSIZE;
424
425         lorunningspace = 512 * 1024;
426         hirunningspace = 1024 * 1024;
427
428 /*
429  * Limit the amount of malloc memory since it is wired permanently into
430  * the kernel space.  Even though this is accounted for in the buffer
431  * allocation, we don't want the malloced region to grow uncontrolled.
432  * The malloc scheme improves memory utilization significantly on average
433  * (small) directories.
434  */
435         maxbufmallocspace = hibufspace / 20;
436
437 /*
438  * Reduce the chance of a deadlock occuring by limiting the number
439  * of delayed-write dirty buffers we allow to stack up.
440  */
441         hidirtybuffers = nbuf / 4 + 20;
442         numdirtybuffers = 0;
443         numdirtybuffershw = 0;
444 /*
445  * To support extreme low-memory systems, make sure hidirtybuffers cannot
446  * eat up all available buffer space.  This occurs when our minimum cannot
447  * be met.  We try to size hidirtybuffers to 3/4 our buffer space assuming
448  * BKVASIZE'd (8K) buffers.
449  */
450         while (hidirtybuffers * BKVASIZE > 3 * hibufspace / 4) {
451                 hidirtybuffers >>= 1;
452         }
453         lodirtybuffers = hidirtybuffers / 2;
454
455 /*
456  * Try to keep the number of free buffers in the specified range,
457  * and give special processes (e.g. like buf_daemon) access to an 
458  * emergency reserve.
459  */
460         lofreebuffers = nbuf / 18 + 5;
461         hifreebuffers = 2 * lofreebuffers;
462         numfreebuffers = nbuf;
463
464 /*
465  * Maximum number of async ops initiated per buf_daemon loop.  This is
466  * somewhat of a hack at the moment, we really need to limit ourselves
467  * based on the number of bytes of I/O in-transit that were initiated
468  * from buf_daemon.
469  */
470
471         bogus_offset = kmem_alloc_pageable(&kernel_map, PAGE_SIZE);
472         bogus_page = vm_page_alloc(&kernel_object,
473                                    (bogus_offset >> PAGE_SHIFT),
474                                    VM_ALLOC_NORMAL);
475         vmstats.v_wire_count++;
476
477 }
478
479 /*
480  * Initialize the embedded bio structures
481  */
482 void
483 initbufbio(struct buf *bp)
484 {
485         bp->b_bio1.bio_buf = bp;
486         bp->b_bio1.bio_prev = NULL;
487         bp->b_bio1.bio_offset = NOOFFSET;
488         bp->b_bio1.bio_next = &bp->b_bio2;
489         bp->b_bio1.bio_done = NULL;
490
491         bp->b_bio2.bio_buf = bp;
492         bp->b_bio2.bio_prev = &bp->b_bio1;
493         bp->b_bio2.bio_offset = NOOFFSET;
494         bp->b_bio2.bio_next = NULL;
495         bp->b_bio2.bio_done = NULL;
496 }
497
498 /*
499  * Reinitialize the embedded bio structures as well as any additional
500  * translation cache layers.
501  */
502 void
503 reinitbufbio(struct buf *bp)
504 {
505         struct bio *bio;
506
507         for (bio = &bp->b_bio1; bio; bio = bio->bio_next) {
508                 bio->bio_done = NULL;
509                 bio->bio_offset = NOOFFSET;
510         }
511 }
512
513 /*
514  * Push another BIO layer onto an existing BIO and return it.  The new
515  * BIO layer may already exist, holding cached translation data.
516  */
517 struct bio *
518 push_bio(struct bio *bio)
519 {
520         struct bio *nbio;
521
522         if ((nbio = bio->bio_next) == NULL) {
523                 int index = bio - &bio->bio_buf->b_bio_array[0];
524                 if (index >= NBUF_BIO - 1) {
525                         panic("push_bio: too many layers bp %p\n",
526                                 bio->bio_buf);
527                 }
528                 nbio = &bio->bio_buf->b_bio_array[index + 1];
529                 bio->bio_next = nbio;
530                 nbio->bio_prev = bio;
531                 nbio->bio_buf = bio->bio_buf;
532                 nbio->bio_offset = NOOFFSET;
533                 nbio->bio_done = NULL;
534                 nbio->bio_next = NULL;
535         }
536         KKASSERT(nbio->bio_done == NULL);
537         return(nbio);
538 }
539
540 void
541 pop_bio(struct bio *bio)
542 {
543         /* NOP */
544 }
545
546 void
547 clearbiocache(struct bio *bio)
548 {
549         while (bio) {
550                 bio->bio_offset = NOOFFSET;
551                 bio = bio->bio_next;
552         }
553 }
554
555 /*
556  * bfreekva:
557  *
558  *      Free the KVA allocation for buffer 'bp'.
559  *
560  *      Must be called from a critical section as this is the only locking for
561  *      buffer_map.
562  *
563  *      Since this call frees up buffer space, we call bufspacewakeup().
564  */
565 static void
566 bfreekva(struct buf *bp)
567 {
568         int count;
569
570         if (bp->b_kvasize) {
571                 ++buffreekvacnt;
572                 count = vm_map_entry_reserve(MAP_RESERVE_COUNT);
573                 vm_map_lock(&buffer_map);
574                 bufspace -= bp->b_kvasize;
575                 vm_map_delete(&buffer_map,
576                     (vm_offset_t) bp->b_kvabase,
577                     (vm_offset_t) bp->b_kvabase + bp->b_kvasize,
578                     &count
579                 );
580                 vm_map_unlock(&buffer_map);
581                 vm_map_entry_release(count);
582                 bp->b_kvasize = 0;
583                 bufspacewakeup();
584         }
585 }
586
587 /*
588  * bremfree:
589  *
590  *      Remove the buffer from the appropriate free list.
591  */
592 void
593 bremfree(struct buf *bp)
594 {
595         int old_qindex;
596
597         crit_enter();
598         old_qindex = bp->b_qindex;
599
600         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE) {
601                 KASSERT(BUF_REFCNTNB(bp) == 1, 
602                                 ("bremfree: bp %p not locked",bp));
603                 TAILQ_REMOVE(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
604                 bp->b_qindex = BQUEUE_NONE;
605         } else {
606                 if (BUF_REFCNTNB(bp) <= 1)
607                         panic("bremfree: removing a buffer not on a queue");
608         }
609
610         /*
611          * Fixup numfreebuffers count.  If the buffer is invalid or not
612          * delayed-write, and it was on the EMPTY, LRU, or AGE queues,
613          * the buffer was free and we must decrement numfreebuffers.
614          */
615         if ((bp->b_flags & B_INVAL) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
616                 switch(old_qindex) {
617                 case BQUEUE_DIRTY:
618                 case BQUEUE_DIRTY_HW:
619                 case BQUEUE_CLEAN:
620                 case BQUEUE_EMPTY:
621                 case BQUEUE_EMPTYKVA:
622                         --numfreebuffers;
623                         break;
624                 default:
625                         break;
626                 }
627         }
628         crit_exit();
629 }
630
631
632 /*
633  * bread:
634  *
635  *      Get a buffer with the specified data.  Look in the cache first.  We
636  *      must clear B_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O.  If B_CACHE
637  *      is set, the buffer is valid and we do not have to do anything ( see
638  *      getblk() ).
639  */
640 int
641 bread(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, struct buf **bpp)
642 {
643         struct buf *bp;
644
645         bp = getblk(vp, loffset, size, 0, 0);
646         *bpp = bp;
647
648         /* if not found in cache, do some I/O */
649         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
650                 KASSERT(!(bp->b_flags & B_ASYNC), ("bread: illegal async bp %p", bp));
651                 bp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
652                 bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
653                 vfs_busy_pages(vp, bp);
654                 vn_strategy(vp, &bp->b_bio1);
655                 return (biowait(bp));
656         }
657         return (0);
658 }
659
660 /*
661  * breadn:
662  *
663  *      Operates like bread, but also starts asynchronous I/O on
664  *      read-ahead blocks.  We must clear B_ERROR and B_INVAL prior
665  *      to initiating I/O . If B_CACHE is set, the buffer is valid 
666  *      and we do not have to do anything.
667  */
668 int
669 breadn(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, off_t *raoffset,
670         int *rabsize, int cnt, struct buf **bpp)
671 {
672         struct buf *bp, *rabp;
673         int i;
674         int rv = 0, readwait = 0;
675
676         *bpp = bp = getblk(vp, loffset, size, 0, 0);
677
678         /* if not found in cache, do some I/O */
679         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
680                 bp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
681                 bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
682                 vfs_busy_pages(vp, bp);
683                 vn_strategy(vp, &bp->b_bio1);
684                 ++readwait;
685         }
686
687         for (i = 0; i < cnt; i++, raoffset++, rabsize++) {
688                 if (inmem(vp, *raoffset))
689                         continue;
690                 rabp = getblk(vp, *raoffset, *rabsize, 0, 0);
691
692                 if ((rabp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
693                         rabp->b_flags |= B_ASYNC;
694                         rabp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
695                         rabp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
696                         vfs_busy_pages(vp, rabp);
697                         BUF_KERNPROC(rabp);
698                         vn_strategy(vp, &rabp->b_bio1);
699                 } else {
700                         brelse(rabp);
701                 }
702         }
703
704         if (readwait) {
705                 rv = biowait(bp);
706         }
707         return (rv);
708 }
709
710 /*
711  * bwrite:
712  *
713  *      Write, release buffer on completion.  (Done by iodone
714  *      if async).  Do not bother writing anything if the buffer
715  *      is invalid.
716  *
717  *      Note that we set B_CACHE here, indicating that buffer is
718  *      fully valid and thus cacheable.  This is true even of NFS
719  *      now so we set it generally.  This could be set either here 
720  *      or in biodone() since the I/O is synchronous.  We put it
721  *      here.
722  */
723 int
724 bwrite(struct buf *bp)
725 {
726         int oldflags;
727
728         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
729                 brelse(bp);
730                 return (0);
731         }
732
733         oldflags = bp->b_flags;
734
735         if (BUF_REFCNTNB(bp) == 0)
736                 panic("bwrite: buffer is not busy???");
737         crit_enter();
738
739         /* Mark the buffer clean */
740         bundirty(bp);
741
742         bp->b_flags &= ~B_ERROR;
743         bp->b_flags |= B_CACHE;
744         bp->b_cmd = BUF_CMD_WRITE;
745         vfs_busy_pages(bp->b_vp, bp);
746
747         /*
748          * Normal bwrites pipeline writes.  NOTE: b_bufsize is only
749          * valid for vnode-backed buffers.
750          */
751         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
752         if (bp->b_runningbufspace) {
753                 runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
754                 ++runningbufcount;
755         }
756
757         crit_exit();
758         if (oldflags & B_ASYNC)
759                 BUF_KERNPROC(bp);
760         vn_strategy(bp->b_vp, &bp->b_bio1);
761
762         if ((oldflags & B_ASYNC) == 0) {
763                 int rtval = biowait(bp);
764                 brelse(bp);
765                 return (rtval);
766         }
767         return (0);
768 }
769
770 /*
771  * bdwrite:
772  *
773  *      Delayed write. (Buffer is marked dirty).  Do not bother writing
774  *      anything if the buffer is marked invalid.
775  *
776  *      Note that since the buffer must be completely valid, we can safely
777  *      set B_CACHE.  In fact, we have to set B_CACHE here rather then in
778  *      biodone() in order to prevent getblk from writing the buffer
779  *      out synchronously.
780  */
781 void
782 bdwrite(struct buf *bp)
783 {
784         if (BUF_REFCNTNB(bp) == 0)
785                 panic("bdwrite: buffer is not busy");
786
787         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
788                 brelse(bp);
789                 return;
790         }
791         bdirty(bp);
792
793         /*
794          * Set B_CACHE, indicating that the buffer is fully valid.  This is
795          * true even of NFS now.
796          */
797         bp->b_flags |= B_CACHE;
798
799         /*
800          * This bmap keeps the system from needing to do the bmap later,
801          * perhaps when the system is attempting to do a sync.  Since it
802          * is likely that the indirect block -- or whatever other datastructure
803          * that the filesystem needs is still in memory now, it is a good
804          * thing to do this.  Note also, that if the pageout daemon is
805          * requesting a sync -- there might not be enough memory to do
806          * the bmap then...  So, this is important to do.
807          */
808         if (bp->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) {
809                 VOP_BMAP(bp->b_vp, bp->b_loffset, &bp->b_bio2.bio_offset,
810                          NULL, NULL);
811         }
812
813         /*
814          * Set the *dirty* buffer range based upon the VM system dirty pages.
815          */
816         vfs_setdirty(bp);
817
818         /*
819          * We need to do this here to satisfy the vnode_pager and the
820          * pageout daemon, so that it thinks that the pages have been
821          * "cleaned".  Note that since the pages are in a delayed write
822          * buffer -- the VFS layer "will" see that the pages get written
823          * out on the next sync, or perhaps the cluster will be completed.
824          */
825         vfs_clean_pages(bp);
826         bqrelse(bp);
827
828         /*
829          * Wakeup the buffer flushing daemon if we have a lot of dirty
830          * buffers (midpoint between our recovery point and our stall
831          * point).
832          */
833         bd_wakeup((lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2);
834
835         /*
836          * note: we cannot initiate I/O from a bdwrite even if we wanted to,
837          * due to the softdep code.
838          */
839 }
840
841 /*
842  * bdirty:
843  *
844  *      Turn buffer into delayed write request by marking it B_DELWRI.
845  *      B_RELBUF and B_NOCACHE must be cleared.
846  *
847  *      We reassign the buffer to itself to properly update it in the
848  *      dirty/clean lists. 
849  *
850  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the 
851  *      numfreebuffers count.
852  *
853  *      Must be called from a critical section.
854  *      The buffer must be on BQUEUE_NONE.
855  */
856 void
857 bdirty(struct buf *bp)
858 {
859         KASSERT(bp->b_qindex == BQUEUE_NONE, ("bdirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
860         if (bp->b_flags & B_NOCACHE) {
861                 kprintf("bdirty: clearing B_NOCACHE on buf %p\n", bp);
862                 bp->b_flags &= ~B_NOCACHE;
863         }
864         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
865                 kprintf("bdirty: warning, dirtying invalid buffer %p\n", bp);
866         }
867         bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
868
869         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
870                 bp->b_flags |= B_DELWRI;
871                 reassignbuf(bp);
872                 ++numdirtybuffers;
873                 if (bp->b_flags & B_HEAVY)
874                         ++numdirtybuffershw;
875                 bd_wakeup((lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2);
876         }
877 }
878
879 /*
880  * Set B_HEAVY, indicating that this is a heavy-weight buffer that
881  * needs to be flushed with a different buf_daemon thread to avoid
882  * deadlocks.  B_HEAVY also imposes restrictions in getnewbuf().
883  */
884 void
885 bheavy(struct buf *bp)
886 {
887         if ((bp->b_flags & B_HEAVY) == 0) {
888                 bp->b_flags |= B_HEAVY;
889                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
890                         ++numdirtybuffershw;
891         }
892 }
893
894 /*
895  * bundirty:
896  *
897  *      Clear B_DELWRI for buffer.
898  *
899  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the numfreebuffers
900  *      count.
901  *      
902  *      Must be called from a critical section.
903  *
904  *      The buffer is typically on BQUEUE_NONE but there is one case in 
905  *      brelse() that calls this function after placing the buffer on
906  *      a different queue.
907  */
908
909 void
910 bundirty(struct buf *bp)
911 {
912         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
913                 bp->b_flags &= ~B_DELWRI;
914                 reassignbuf(bp);
915                 --numdirtybuffers;
916                 if (bp->b_flags & B_HEAVY)
917                         --numdirtybuffershw;
918                 numdirtywakeup();
919         }
920         /*
921          * Since it is now being written, we can clear its deferred write flag.
922          */
923         bp->b_flags &= ~B_DEFERRED;
924 }
925
926 /*
927  * bawrite:
928  *
929  *      Asynchronous write.  Start output on a buffer, but do not wait for
930  *      it to complete.  The buffer is released when the output completes.
931  *
932  *      bwrite() ( or the VOP routine anyway ) is responsible for handling 
933  *      B_INVAL buffers.  Not us.
934  */
935 void
936 bawrite(struct buf *bp)
937 {
938         bp->b_flags |= B_ASYNC;
939         bwrite(bp);
940 }
941
942 /*
943  * bowrite:
944  *
945  *      Ordered write.  Start output on a buffer, and flag it so that the 
946  *      device will write it in the order it was queued.  The buffer is 
947  *      released when the output completes.  bwrite() ( or the VOP routine
948  *      anyway ) is responsible for handling B_INVAL buffers.
949  */
950 int
951 bowrite(struct buf *bp)
952 {
953         bp->b_flags |= B_ORDERED | B_ASYNC;
954         return (bwrite(bp));
955 }
956
957 /*
958  * bwillwrite:
959  *
960  *      Called prior to the locking of any vnodes when we are expecting to
961  *      write.  We do not want to starve the buffer cache with too many
962  *      dirty buffers so we block here.  By blocking prior to the locking
963  *      of any vnodes we attempt to avoid the situation where a locked vnode
964  *      prevents the various system daemons from flushing related buffers.
965  */
966 void
967 bwillwrite(void)
968 {
969         if (runningbufcount + numdirtybuffers >= hidirtybuffers / 2) {
970                 bd_wakeup(1);
971                 while (runningbufcount + numdirtybuffers >= hidirtybuffers) {
972                         bd_wakeup(1);
973                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
974                         if (runningbufcount + numdirtybuffers >= 
975                             hidirtybuffers) {
976                                 needsbuffer |= VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH;
977                                 msleep(&needsbuffer, &needsbuffer_spin, 0,
978                                        "flswai", 0);
979                         }
980                         spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
981                 }
982         } 
983 #if 0
984         /* FUTURE - maybe */
985         else if (runningbufcount + numdirtybuffershw > hidirtybuffers / 2) {
986                 bd_wakeup(1);
987
988                 while (runningbufcount + numdirtybuffershw > hidirtybuffers) {
989                         needsbuffer |= VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH;
990                         tsleep(&needsbuffer, slpflags, "newbuf",
991                                slptimeo);
992                 }
993         }
994 #endif
995 }
996
997 /*
998  * buf_dirty_count_severe:
999  *
1000  *      Return true if we have too many dirty buffers.
1001  */
1002 int
1003 buf_dirty_count_severe(void)
1004 {
1005         return(runningbufcount + numdirtybuffers >= hidirtybuffers);
1006 }
1007
1008 /*
1009  * brelse:
1010  *
1011  *      Release a busy buffer and, if requested, free its resources.  The
1012  *      buffer will be stashed in the appropriate bufqueue[] allowing it
1013  *      to be accessed later as a cache entity or reused for other purposes.
1014  */
1015 void
1016 brelse(struct buf *bp)
1017 {
1018 #ifdef INVARIANTS
1019         int saved_flags = bp->b_flags;
1020 #endif
1021
1022         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)), ("brelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
1023
1024         crit_enter();
1025
1026         /*
1027          * If B_NOCACHE is set we are being asked to destroy the buffer and
1028          * its backing store.  Clear B_DELWRI.
1029          *
1030          * B_NOCACHE is set in two cases: (1) when the caller really wants
1031          * to destroy the buffer and backing store and (2) when the caller
1032          * wants to destroy the buffer and backing store after a write 
1033          * completes.
1034          */
1035         if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE|B_DELWRI)) == (B_NOCACHE|B_DELWRI)) {
1036                 bundirty(bp);
1037         }
1038
1039         if (bp->b_flags & B_LOCKED)
1040                 bp->b_flags &= ~B_ERROR;
1041
1042         /*
1043          * If a write error occurs and the caller does not want to throw
1044          * away the buffer, redirty the buffer.  This will also clear
1045          * B_NOCACHE.
1046          */
1047         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE &&
1048             (bp->b_flags & (B_ERROR | B_INVAL)) == B_ERROR) {
1049                 /*
1050                  * Failed write, redirty.  Must clear B_ERROR to prevent
1051                  * pages from being scrapped.  If B_INVAL is set then
1052                  * this case is not run and the next case is run to 
1053                  * destroy the buffer.  B_INVAL can occur if the buffer
1054                  * is outside the range supported by the underlying device.
1055                  */
1056                 bp->b_flags &= ~B_ERROR;
1057                 bdirty(bp);
1058         } else if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_ERROR)) ||
1059                    (bp->b_bufsize <= 0) || bp->b_cmd == BUF_CMD_FREEBLKS) {
1060                 /*
1061                  * Either a failed I/O or we were asked to free or not
1062                  * cache the buffer.
1063                  *
1064                  * NOTE: HAMMER will set B_LOCKED in buf_deallocate if the
1065                  * buffer cannot be immediately freed.
1066                  */
1067                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1068                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
1069                         buf_deallocate(bp);
1070                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1071                         --numdirtybuffers;
1072                         if (bp->b_flags & B_HEAVY)
1073                                 --numdirtybuffershw;
1074                         numdirtywakeup();
1075                 }
1076                 bp->b_flags &= ~(B_DELWRI | B_CACHE);
1077         }
1078
1079         /*
1080          * We must clear B_RELBUF if B_DELWRI or B_LOCKED is set.
1081          * If vfs_vmio_release() is called with either bit set, the
1082          * underlying pages may wind up getting freed causing a previous
1083          * write (bdwrite()) to get 'lost' because pages associated with
1084          * a B_DELWRI bp are marked clean.  Pages associated with a
1085          * B_LOCKED buffer may be mapped by the filesystem.
1086          *
1087          * If we want to release the buffer ourselves (rather then the
1088          * originator asking us to release it), give the originator a
1089          * chance to countermand the release by setting B_LOCKED.
1090          * 
1091          * We still allow the B_INVAL case to call vfs_vmio_release(), even
1092          * if B_DELWRI is set.
1093          *
1094          * If B_DELWRI is not set we may have to set B_RELBUF if we are low
1095          * on pages to return pages to the VM page queues.
1096          */
1097         if (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_LOCKED)) {
1098                 bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
1099         } else if (vm_page_count_severe()) {
1100                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
1101                         buf_deallocate(bp);
1102                 if (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_LOCKED))
1103                         bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
1104                 else
1105                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
1106         }
1107
1108         /*
1109          * At this point destroying the buffer is governed by the B_INVAL 
1110          * or B_RELBUF flags.
1111          */
1112         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
1113
1114         /*
1115          * VMIO buffer rundown.  Make sure the VM page array is restored
1116          * after an I/O may have replaces some of the pages with bogus pages
1117          * in order to not destroy dirty pages in a fill-in read.
1118          *
1119          * Note that due to the code above, if a buffer is marked B_DELWRI
1120          * then the B_RELBUF and B_NOCACHE bits will always be clear.
1121          * B_INVAL may still be set, however.
1122          *
1123          * For clean buffers, B_INVAL or B_RELBUF will destroy the buffer
1124          * but not the backing store.   B_NOCACHE will destroy the backing
1125          * store.
1126          *
1127          * Note that dirty NFS buffers contain byte-granular write ranges
1128          * and should not be destroyed w/ B_INVAL even if the backing store
1129          * is left intact.
1130          */
1131         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
1132                 /*
1133                  * Rundown for VMIO buffers which are not dirty NFS buffers.
1134                  */
1135                 int i, j, resid;
1136                 vm_page_t m;
1137                 off_t foff;
1138                 vm_pindex_t poff;
1139                 vm_object_t obj;
1140                 struct vnode *vp;
1141
1142                 vp = bp->b_vp;
1143
1144                 /*
1145                  * Get the base offset and length of the buffer.  Note that 
1146                  * in the VMIO case if the buffer block size is not
1147                  * page-aligned then b_data pointer may not be page-aligned.
1148                  * But our b_xio.xio_pages array *IS* page aligned.
1149                  *
1150                  * block sizes less then DEV_BSIZE (usually 512) are not 
1151                  * supported due to the page granularity bits (m->valid,
1152                  * m->dirty, etc...). 
1153                  *
1154                  * See man buf(9) for more information
1155                  */
1156
1157                 resid = bp->b_bufsize;
1158                 foff = bp->b_loffset;
1159
1160                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
1161                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1162                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1163                         /*
1164                          * If we hit a bogus page, fixup *all* of them
1165                          * now.  Note that we left these pages wired
1166                          * when we removed them so they had better exist,
1167                          * and they cannot be ripped out from under us so
1168                          * no critical section protection is necessary.
1169                          */
1170                         if (m == bogus_page) {
1171                                 obj = vp->v_object;
1172                                 poff = OFF_TO_IDX(bp->b_loffset);
1173
1174                                 for (j = i; j < bp->b_xio.xio_npages; j++) {
1175                                         vm_page_t mtmp;
1176
1177                                         mtmp = bp->b_xio.xio_pages[j];
1178                                         if (mtmp == bogus_page) {
1179                                                 mtmp = vm_page_lookup(obj, poff + j);
1180                                                 if (!mtmp) {
1181                                                         panic("brelse: page missing");
1182                                                 }
1183                                                 bp->b_xio.xio_pages[j] = mtmp;
1184                                         }
1185                                 }
1186
1187                                 if ((bp->b_flags & B_INVAL) == 0) {
1188                                         pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
1189                                                 bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
1190                                 }
1191                                 m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1192                         }
1193
1194                         /*
1195                          * Invalidate the backing store if B_NOCACHE is set
1196                          * (e.g. used with vinvalbuf()).  If this is NFS
1197                          * we impose a requirement that the block size be
1198                          * a multiple of PAGE_SIZE and create a temporary
1199                          * hack to basically invalidate the whole page.  The
1200                          * problem is that NFS uses really odd buffer sizes
1201                          * especially when tracking piecemeal writes and
1202                          * it also vinvalbuf()'s a lot, which would result
1203                          * in only partial page validation and invalidation
1204                          * here.  If the file page is mmap()'d, however,
1205                          * all the valid bits get set so after we invalidate
1206                          * here we would end up with weird m->valid values
1207                          * like 0xfc.  nfs_getpages() can't handle this so
1208                          * we clear all the valid bits for the NFS case
1209                          * instead of just some of them.
1210                          *
1211                          * The real bug is the VM system having to set m->valid
1212                          * to VM_PAGE_BITS_ALL for faulted-in pages, which
1213                          * itself is an artifact of the whole 512-byte
1214                          * granular mess that exists to support odd block 
1215                          * sizes and UFS meta-data block sizes (e.g. 6144).
1216                          * A complete rewrite is required.
1217                          */
1218                         if (bp->b_flags & (B_NOCACHE|B_ERROR)) {
1219                                 int poffset = foff & PAGE_MASK;
1220                                 int presid;
1221
1222                                 presid = PAGE_SIZE - poffset;
1223                                 if (bp->b_vp->v_tag == VT_NFS &&
1224                                     bp->b_vp->v_type == VREG) {
1225                                         ; /* entire page */
1226                                 } else if (presid > resid) {
1227                                         presid = resid;
1228                                 }
1229                                 KASSERT(presid >= 0, ("brelse: extra page"));
1230                                 vm_page_set_invalid(m, poffset, presid);
1231                         }
1232                         resid -= PAGE_SIZE - (foff & PAGE_MASK);
1233                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
1234                 }
1235                 if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF))
1236                         vfs_vmio_release(bp);
1237         } else {
1238                 /*
1239                  * Rundown for non-VMIO buffers.
1240                  */
1241                 if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF)) {
1242 #if 0
1243                         if (bp->b_vp)
1244                                 kprintf("brelse bp %p %08x/%08x: Warning, caught and fixed brelvp bug\n", bp, saved_flags, bp->b_flags);
1245 #endif
1246                         if (bp->b_bufsize)
1247                                 allocbuf(bp, 0);
1248                         KKASSERT (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1249                         if (bp->b_vp)
1250                                 brelvp(bp);
1251                 }
1252         }
1253                         
1254         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE)
1255                 panic("brelse: free buffer onto another queue???");
1256         if (BUF_REFCNTNB(bp) > 1) {
1257                 /* Temporary panic to verify exclusive locking */
1258                 /* This panic goes away when we allow shared refs */
1259                 panic("brelse: multiple refs");
1260                 /* do not release to free list */
1261                 BUF_UNLOCK(bp);
1262                 crit_exit();
1263                 return;
1264         }
1265
1266         /*
1267          * Figure out the correct queue to place the cleaned up buffer on.
1268          * Buffers placed in the EMPTY or EMPTYKVA had better already be
1269          * disassociated from their vnode.
1270          */
1271         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1272                 /*
1273                  * Buffers that are locked are placed in the locked queue
1274                  * immediately, regardless of their state.
1275                  */
1276                 bp->b_qindex = BQUEUE_LOCKED;
1277                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_LOCKED], bp, b_freelist);
1278         } else if (bp->b_bufsize == 0) {
1279                 /*
1280                  * Buffers with no memory.  Due to conditionals near the top
1281                  * of brelse() such buffers should probably already be
1282                  * marked B_INVAL and disassociated from their vnode.
1283                  */
1284                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1285                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp1 %p flags %08x/%08x vnode %p unexpectededly still associated!", bp, saved_flags, bp->b_flags, bp->b_vp));
1286                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1287                 if (bp->b_kvasize) {
1288                         bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1289                 } else {
1290                         bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTY;
1291                 }
1292                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1293         } else if (bp->b_flags & (B_ERROR | B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF)) {
1294                 /*
1295                  * Buffers with junk contents.   Again these buffers had better
1296                  * already be disassociated from their vnode.
1297                  */
1298                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp2 %p flags %08x/%08x vnode %p unexpectededly still associated!", bp, saved_flags, bp->b_flags, bp->b_vp));
1299                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1300                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1301                 bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1302                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1303         } else {
1304                 /*
1305                  * Remaining buffers.  These buffers are still associated with
1306                  * their vnode.
1307                  */
1308                 switch(bp->b_flags & (B_DELWRI|B_HEAVY|B_AGE)) {
1309                 case B_DELWRI | B_AGE:
1310                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY;
1311                     TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY], bp, b_freelist);
1312                     break;
1313                 case B_DELWRI:
1314                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY;
1315                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY], bp, b_freelist);
1316                     break;
1317                 case B_DELWRI | B_HEAVY | B_AGE:
1318                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY_HW;
1319                     TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY_HW], bp,
1320                                       b_freelist);
1321                     break;
1322                 case B_DELWRI | B_HEAVY:
1323                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY_HW;
1324                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY_HW], bp,
1325                                       b_freelist);
1326                     break;
1327                 case B_HEAVY | B_AGE:
1328                 case B_AGE:
1329                     bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1330                     TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1331                     break;
1332                 default:
1333                     bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1334                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1335                     break;
1336                 }
1337         }
1338
1339         /*
1340          * If B_INVAL, clear B_DELWRI.  We've already placed the buffer
1341          * on the correct queue.
1342          */
1343         if ((bp->b_flags & (B_INVAL|B_DELWRI)) == (B_INVAL|B_DELWRI))
1344                 bundirty(bp);
1345
1346         /*
1347          * Fixup numfreebuffers count.  The bp is on an appropriate queue
1348          * unless locked.  We then bump numfreebuffers if it is not B_DELWRI.
1349          * We've already handled the B_INVAL case ( B_DELWRI will be clear
1350          * if B_INVAL is set ).
1351          */
1352         if ((bp->b_flags & (B_LOCKED|B_DELWRI)) == 0)
1353                 bufcountwakeup();
1354
1355         /*
1356          * Something we can maybe free or reuse
1357          */
1358         if (bp->b_bufsize || bp->b_kvasize)
1359                 bufspacewakeup();
1360
1361         /*
1362          * Clean up temporary flags and unlock the buffer.
1363          */
1364         bp->b_flags &= ~(B_ORDERED | B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF |
1365                         B_DIRECT);
1366         BUF_UNLOCK(bp);
1367         crit_exit();
1368 }
1369
1370 /*
1371  * bqrelse:
1372  *
1373  *      Release a buffer back to the appropriate queue but do not try to free
1374  *      it.  The buffer is expected to be used again soon.
1375  *
1376  *      bqrelse() is used by bdwrite() to requeue a delayed write, and used by
1377  *      biodone() to requeue an async I/O on completion.  It is also used when
1378  *      known good buffers need to be requeued but we think we may need the data
1379  *      again soon.
1380  *
1381  *      XXX we should be able to leave the B_RELBUF hint set on completion.
1382  */
1383 void
1384 bqrelse(struct buf *bp)
1385 {
1386         crit_enter();
1387
1388         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)), ("bqrelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
1389
1390         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE)
1391                 panic("bqrelse: free buffer onto another queue???");
1392         if (BUF_REFCNTNB(bp) > 1) {
1393                 /* do not release to free list */
1394                 panic("bqrelse: multiple refs");
1395                 BUF_UNLOCK(bp);
1396                 crit_exit();
1397                 return;
1398         }
1399         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1400                 /*
1401                  * Locked buffers are released to the locked queue.  However,
1402                  * if the buffer is dirty it will first go into the dirty
1403                  * queue and later on after the I/O completes successfully it
1404                  * will be released to the locked queue.
1405                  */
1406                 bp->b_flags &= ~B_ERROR;
1407                 bp->b_qindex = BQUEUE_LOCKED;
1408                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_LOCKED], bp, b_freelist);
1409         } else if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1410                 bp->b_qindex = (bp->b_flags & B_HEAVY) ?
1411                                BQUEUE_DIRTY_HW : BQUEUE_DIRTY;
1412                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1413         } else if (vm_page_count_severe()) {
1414                 /*
1415                  * We are too low on memory, we have to try to free the
1416                  * buffer (most importantly: the wired pages making up its
1417                  * backing store) *now*.
1418                  */
1419                 crit_exit();
1420                 brelse(bp);
1421                 return;
1422         } else {
1423                 bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1424                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1425         }
1426
1427         if ((bp->b_flags & B_LOCKED) == 0 &&
1428             ((bp->b_flags & B_INVAL) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)) {
1429                 bufcountwakeup();
1430         }
1431
1432         /*
1433          * Something we can maybe free or reuse.
1434          */
1435         if (bp->b_bufsize && !(bp->b_flags & B_DELWRI))
1436                 bufspacewakeup();
1437
1438         /*
1439          * Final cleanup and unlock.  Clear bits that are only used while a
1440          * buffer is actively locked.
1441          */
1442         bp->b_flags &= ~(B_ORDERED | B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF);
1443         BUF_UNLOCK(bp);
1444         crit_exit();
1445 }
1446
1447 /*
1448  * vfs_vmio_release:
1449  *
1450  *      Return backing pages held by the buffer 'bp' back to the VM system
1451  *      if possible.  The pages are freed if they are no longer valid or
1452  *      attempt to free if it was used for direct I/O otherwise they are
1453  *      sent to the page cache.
1454  *
1455  *      Pages that were marked busy are left alone and skipped.
1456  *
1457  *      The KVA mapping (b_data) for the underlying pages is removed by
1458  *      this function.
1459  */
1460 static void
1461 vfs_vmio_release(struct buf *bp)
1462 {
1463         int i;
1464         vm_page_t m;
1465
1466         crit_enter();
1467         for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
1468                 m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1469                 bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
1470                 /*
1471                  * In order to keep page LRU ordering consistent, put
1472                  * everything on the inactive queue.
1473                  */
1474                 vm_page_unwire(m, 0);
1475                 /*
1476                  * We don't mess with busy pages, it is
1477                  * the responsibility of the process that
1478                  * busied the pages to deal with them.
1479                  */
1480                 if ((m->flags & PG_BUSY) || (m->busy != 0))
1481                         continue;
1482                         
1483                 if (m->wire_count == 0) {
1484                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1485                         /*
1486                          * Might as well free the page if we can and it has
1487                          * no valid data.  We also free the page if the
1488                          * buffer was used for direct I/O.
1489                          */
1490                         if ((bp->b_flags & B_ASYNC) == 0 && !m->valid &&
1491                                         m->hold_count == 0) {
1492                                 vm_page_busy(m);
1493                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
1494                                 vm_page_free(m);
1495                         } else if (bp->b_flags & B_DIRECT) {
1496                                 vm_page_try_to_free(m);
1497                         } else if (vm_page_count_severe()) {
1498                                 vm_page_try_to_cache(m);
1499                         }
1500                 }
1501         }
1502         crit_exit();
1503         pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t) bp->b_data), bp->b_xio.xio_npages);
1504         if (bp->b_bufsize) {
1505                 bufspacewakeup();
1506                 bp->b_bufsize = 0;
1507         }
1508         bp->b_xio.xio_npages = 0;
1509         bp->b_flags &= ~B_VMIO;
1510         KKASSERT (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1511         if (bp->b_vp)
1512                 brelvp(bp);
1513 }
1514
1515 /*
1516  * vfs_bio_awrite:
1517  *
1518  *      Implement clustered async writes for clearing out B_DELWRI buffers.
1519  *      This is much better then the old way of writing only one buffer at
1520  *      a time.  Note that we may not be presented with the buffers in the 
1521  *      correct order, so we search for the cluster in both directions.
1522  *
1523  *      The buffer is locked on call.
1524  */
1525 int
1526 vfs_bio_awrite(struct buf *bp)
1527 {
1528         int i;
1529         int j;
1530         off_t loffset = bp->b_loffset;
1531         struct vnode *vp = bp->b_vp;
1532         int nbytes;
1533         struct buf *bpa;
1534         int nwritten;
1535         int size;
1536
1537         crit_enter();
1538         /*
1539          * right now we support clustered writing only to regular files.  If
1540          * we find a clusterable block we could be in the middle of a cluster
1541          * rather then at the beginning.
1542          *
1543          * NOTE: b_bio1 contains the logical loffset and is aliased
1544          * to b_loffset.  b_bio2 contains the translated block number.
1545          */
1546         if ((vp->v_type == VREG) && 
1547             (vp->v_mount != 0) && /* Only on nodes that have the size info */
1548             (bp->b_flags & (B_CLUSTEROK | B_INVAL)) == B_CLUSTEROK) {
1549
1550                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
1551
1552                 for (i = size; i < MAXPHYS; i += size) {
1553                         if ((bpa = findblk(vp, loffset + i)) &&
1554                             BUF_REFCNT(bpa) == 0 &&
1555                             ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) ==
1556                             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK)) &&
1557                             (bpa->b_bufsize == size)) {
1558                                 if ((bpa->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) ||
1559                                     (bpa->b_bio2.bio_offset !=
1560                                      bp->b_bio2.bio_offset + i))
1561                                         break;
1562                         } else {
1563                                 break;
1564                         }
1565                 }
1566                 for (j = size; i + j <= MAXPHYS && j <= loffset; j += size) {
1567                         if ((bpa = findblk(vp, loffset - j)) &&
1568                             BUF_REFCNT(bpa) == 0 &&
1569                             ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) ==
1570                             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK)) &&
1571                             (bpa->b_bufsize == size)) {
1572                                 if ((bpa->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) ||
1573                                     (bpa->b_bio2.bio_offset !=
1574                                      bp->b_bio2.bio_offset - j))
1575                                         break;
1576                         } else {
1577                                 break;
1578                         }
1579                 }
1580                 j -= size;
1581                 nbytes = (i + j);
1582                 /*
1583                  * this is a possible cluster write
1584                  */
1585                 if (nbytes != size) {
1586                         BUF_UNLOCK(bp);
1587                         nwritten = cluster_wbuild(vp, size,
1588                                                   loffset - j, nbytes);
1589                         crit_exit();
1590                         return nwritten;
1591                 }
1592         }
1593
1594         bremfree(bp);
1595         bp->b_flags |= B_ASYNC;
1596
1597         crit_exit();
1598         /*
1599          * default (old) behavior, writing out only one block
1600          *
1601          * XXX returns b_bufsize instead of b_bcount for nwritten?
1602          */
1603         nwritten = bp->b_bufsize;
1604         bwrite(bp);
1605
1606         return nwritten;
1607 }
1608
1609 /*
1610  * getnewbuf:
1611  *
1612  *      Find and initialize a new buffer header, freeing up existing buffers 
1613  *      in the bufqueues as necessary.  The new buffer is returned locked.
1614  *
1615  *      Important:  B_INVAL is not set.  If the caller wishes to throw the
1616  *      buffer away, the caller must set B_INVAL prior to calling brelse().
1617  *
1618  *      We block if:
1619  *              We have insufficient buffer headers
1620  *              We have insufficient buffer space
1621  *              buffer_map is too fragmented ( space reservation fails )
1622  *              If we have to flush dirty buffers ( but we try to avoid this )
1623  *
1624  *      To avoid VFS layer recursion we do not flush dirty buffers ourselves.
1625  *      Instead we ask the buf daemon to do it for us.  We attempt to
1626  *      avoid piecemeal wakeups of the pageout daemon.
1627  */
1628
1629 static struct buf *
1630 getnewbuf(int blkflags, int slptimeo, int size, int maxsize)
1631 {
1632         struct buf *bp;
1633         struct buf *nbp;
1634         int defrag = 0;
1635         int nqindex;
1636         int slpflags = (blkflags & GETBLK_PCATCH) ? PCATCH : 0;
1637         static int flushingbufs;
1638
1639         /*
1640          * We can't afford to block since we might be holding a vnode lock,
1641          * which may prevent system daemons from running.  We deal with
1642          * low-memory situations by proactively returning memory and running
1643          * async I/O rather then sync I/O.
1644          */
1645         
1646         ++getnewbufcalls;
1647         --getnewbufrestarts;
1648 restart:
1649         ++getnewbufrestarts;
1650
1651         /*
1652          * Setup for scan.  If we do not have enough free buffers,
1653          * we setup a degenerate case that immediately fails.  Note
1654          * that if we are specially marked process, we are allowed to
1655          * dip into our reserves.
1656          *
1657          * The scanning sequence is nominally:  EMPTY->EMPTYKVA->CLEAN
1658          *
1659          * We start with EMPTYKVA.  If the list is empty we backup to EMPTY.
1660          * However, there are a number of cases (defragging, reusing, ...)
1661          * where we cannot backup.
1662          */
1663         nqindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1664         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTYKVA]);
1665
1666         if (nbp == NULL) {
1667                 /*
1668                  * If no EMPTYKVA buffers and we are either
1669                  * defragging or reusing, locate a CLEAN buffer
1670                  * to free or reuse.  If bufspace useage is low
1671                  * skip this step so we can allocate a new buffer.
1672                  */
1673                 if (defrag || bufspace >= lobufspace) {
1674                         nqindex = BQUEUE_CLEAN;
1675                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN]);
1676                 }
1677
1678                 /*
1679                  * If we could not find or were not allowed to reuse a
1680                  * CLEAN buffer, check to see if it is ok to use an EMPTY
1681                  * buffer.  We can only use an EMPTY buffer if allocating
1682                  * its KVA would not otherwise run us out of buffer space.
1683                  */
1684                 if (nbp == NULL && defrag == 0 &&
1685                     bufspace + maxsize < hibufspace) {
1686                         nqindex = BQUEUE_EMPTY;
1687                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTY]);
1688                 }
1689         }
1690
1691         /*
1692          * Run scan, possibly freeing data and/or kva mappings on the fly
1693          * depending.
1694          */
1695
1696         while ((bp = nbp) != NULL) {
1697                 int qindex = nqindex;
1698
1699                 /*
1700                  * Calculate next bp ( we can only use it if we do not block
1701                  * or do other fancy things ).
1702                  */
1703                 if ((nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist)) == NULL) {
1704                         switch(qindex) {
1705                         case BQUEUE_EMPTY:
1706                                 nqindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1707                                 if ((nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTYKVA])))
1708                                         break;
1709                                 /* fall through */
1710                         case BQUEUE_EMPTYKVA:
1711                                 nqindex = BQUEUE_CLEAN;
1712                                 if ((nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN])))
1713                                         break;
1714                                 /* fall through */
1715                         case BQUEUE_CLEAN:
1716                                 /*
1717                                  * nbp is NULL. 
1718                                  */
1719                                 break;
1720                         }
1721                 }
1722
1723                 /*
1724                  * Sanity Checks
1725                  */
1726                 KASSERT(bp->b_qindex == qindex, ("getnewbuf: inconsistent queue %d bp %p", qindex, bp));
1727
1728                 /*
1729                  * Note: we no longer distinguish between VMIO and non-VMIO
1730                  * buffers.
1731                  */
1732
1733                 KASSERT((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0, ("delwri buffer %p found in queue %d", bp, qindex));
1734
1735                 /*
1736                  * If we are defragging then we need a buffer with 
1737                  * b_kvasize != 0.  XXX this situation should no longer
1738                  * occur, if defrag is non-zero the buffer's b_kvasize
1739                  * should also be non-zero at this point.  XXX
1740                  */
1741                 if (defrag && bp->b_kvasize == 0) {
1742                         kprintf("Warning: defrag empty buffer %p\n", bp);
1743                         continue;
1744                 }
1745
1746                 /*
1747                  * Start freeing the bp.  This is somewhat involved.  nbp
1748                  * remains valid only for BQUEUE_EMPTY[KVA] bp's.  Buffers
1749                  * on the clean list must be disassociated from their 
1750                  * current vnode.  Buffers on the empty[kva] lists have
1751                  * already been disassociated.
1752                  */
1753
1754                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) != 0) {
1755                         kprintf("getnewbuf: warning, locked buf %p, race corrected\n", bp);
1756                         tsleep(&bd_request, 0, "gnbxxx", hz / 100);
1757                         goto restart;
1758                 }
1759                 if (bp->b_qindex != qindex) {
1760                         kprintf("getnewbuf: warning, BUF_LOCK blocked unexpectedly on buf %p index %d->%d, race corrected\n", bp, qindex, bp->b_qindex);
1761                         BUF_UNLOCK(bp);
1762                         goto restart;
1763                 }
1764                 bremfree(bp);
1765
1766                 /*
1767                  * Dependancies must be handled before we disassociate the
1768                  * vnode.
1769                  *
1770                  * NOTE: HAMMER will set B_LOCKED if the buffer cannot
1771                  * be immediately disassociated.  HAMMER then becomes
1772                  * responsible for releasing the buffer.
1773                  */
1774                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
1775                         buf_deallocate(bp);
1776                         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1777                                 bqrelse(bp);
1778                                 goto restart;
1779                         }
1780                         KKASSERT(LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1781                 }
1782
1783                 if (qindex == BQUEUE_CLEAN) {
1784                         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
1785                                 bp->b_flags &= ~B_ASYNC;
1786                                 vfs_vmio_release(bp);
1787                         }
1788                         if (bp->b_vp)
1789                                 brelvp(bp);
1790                 }
1791
1792                 /*
1793                  * NOTE:  nbp is now entirely invalid.  We can only restart
1794                  * the scan from this point on.
1795                  *
1796                  * Get the rest of the buffer freed up.  b_kva* is still
1797                  * valid after this operation.
1798                  */
1799
1800                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp3 %p flags %08x vnode %p qindex %d unexpectededly still associated!", bp, bp->b_flags, bp->b_vp, qindex));
1801                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1802
1803                 /*
1804                  * critical section protection is not required when
1805                  * scrapping a buffer's contents because it is already 
1806                  * wired.
1807                  */
1808                 if (bp->b_bufsize)
1809                         allocbuf(bp, 0);
1810
1811                 bp->b_flags = B_BNOCLIP;
1812                 bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
1813                 bp->b_vp = NULL;
1814                 bp->b_error = 0;
1815                 bp->b_resid = 0;
1816                 bp->b_bcount = 0;
1817                 bp->b_xio.xio_npages = 0;
1818                 bp->b_dirtyoff = bp->b_dirtyend = 0;
1819                 reinitbufbio(bp);
1820                 buf_dep_init(bp);
1821                 if (blkflags & GETBLK_BHEAVY)
1822                         bp->b_flags |= B_HEAVY;
1823
1824                 /*
1825                  * If we are defragging then free the buffer.
1826                  */
1827                 if (defrag) {
1828                         bp->b_flags |= B_INVAL;
1829                         bfreekva(bp);
1830                         brelse(bp);
1831                         defrag = 0;
1832                         goto restart;
1833                 }
1834
1835                 /*
1836                  * If we are overcomitted then recover the buffer and its
1837                  * KVM space.  This occurs in rare situations when multiple
1838                  * processes are blocked in getnewbuf() or allocbuf().
1839                  */
1840                 if (bufspace >= hibufspace)
1841                         flushingbufs = 1;
1842                 if (flushingbufs && bp->b_kvasize != 0) {
1843                         bp->b_flags |= B_INVAL;
1844                         bfreekva(bp);
1845                         brelse(bp);
1846                         goto restart;
1847                 }
1848                 if (bufspace < lobufspace)
1849                         flushingbufs = 0;
1850                 break;
1851         }
1852
1853         /*
1854          * If we exhausted our list, sleep as appropriate.  We may have to
1855          * wakeup various daemons and write out some dirty buffers.
1856          *
1857          * Generally we are sleeping due to insufficient buffer space.
1858          */
1859
1860         if (bp == NULL) {
1861                 int flags;
1862                 char *waitmsg;
1863
1864                 if (defrag) {
1865                         flags = VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
1866                         waitmsg = "nbufkv";
1867                 } else if (bufspace >= hibufspace) {
1868                         waitmsg = "nbufbs";
1869                         flags = VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
1870                 } else {
1871                         waitmsg = "newbuf";
1872                         flags = VFS_BIO_NEED_ANY;
1873                 }
1874
1875                 needsbuffer |= flags;
1876                 bd_speedup();   /* heeeelp */
1877                 while (needsbuffer & flags) {
1878                         if (tsleep(&needsbuffer, slpflags, waitmsg, slptimeo))
1879                                 return (NULL);
1880                 }
1881         } else {
1882                 /*
1883                  * We finally have a valid bp.  We aren't quite out of the
1884                  * woods, we still have to reserve kva space.  In order
1885                  * to keep fragmentation sane we only allocate kva in
1886                  * BKVASIZE chunks.
1887                  */
1888                 maxsize = (maxsize + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
1889
1890                 if (maxsize != bp->b_kvasize) {
1891                         vm_offset_t addr = 0;
1892                         int count;
1893
1894                         bfreekva(bp);
1895
1896                         count = vm_map_entry_reserve(MAP_RESERVE_COUNT);
1897                         vm_map_lock(&buffer_map);
1898
1899                         if (vm_map_findspace(&buffer_map,
1900                                     vm_map_min(&buffer_map), maxsize,
1901                                     maxsize, &addr)) {
1902                                 /*
1903                                  * Uh oh.  Buffer map is too fragmented.  We
1904                                  * must defragment the map.
1905                                  */
1906                                 vm_map_unlock(&buffer_map);
1907                                 vm_map_entry_release(count);
1908                                 ++bufdefragcnt;
1909                                 defrag = 1;
1910                                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1911                                 brelse(bp);
1912                                 goto restart;
1913                         }
1914                         if (addr) {
1915                                 vm_map_insert(&buffer_map, &count,
1916                                         NULL, 0,
1917                                         addr, addr + maxsize,
1918                                         VM_MAPTYPE_NORMAL,
1919                                         VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL,
1920                                         MAP_NOFAULT);
1921
1922                                 bp->b_kvabase = (caddr_t) addr;
1923                                 bp->b_kvasize = maxsize;
1924                                 bufspace += bp->b_kvasize;
1925                                 ++bufreusecnt;
1926                         }
1927                         vm_map_unlock(&buffer_map);
1928                         vm_map_entry_release(count);
1929                 }
1930                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
1931         }
1932         return(bp);
1933 }
1934
1935 /*
1936  * buf_daemon:
1937  *
1938  *      Buffer flushing daemon.  Buffers are normally flushed by the
1939  *      update daemon but if it cannot keep up this process starts to
1940  *      take the load in an attempt to prevent getnewbuf() from blocking.
1941  *
1942  *      Once a flush is initiated it does not stop until the number
1943  *      of buffers falls below lodirtybuffers, but we will wake up anyone
1944  *      waiting at the mid-point.
1945  */
1946
1947 static struct thread *bufdaemon_td;
1948 static struct thread *bufdaemonhw_td;
1949
1950 static struct kproc_desc buf_kp = {
1951         "bufdaemon",
1952         buf_daemon,
1953         &bufdaemon_td
1954 };
1955 SYSINIT(bufdaemon, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST,
1956         kproc_start, &buf_kp)
1957
1958 static struct kproc_desc bufhw_kp = {
1959         "bufdaemon_hw",
1960         buf_daemon_hw,
1961         &bufdaemonhw_td
1962 };
1963 SYSINIT(bufdaemon_hw, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST,
1964         kproc_start, &bufhw_kp)
1965
1966 static void
1967 buf_daemon(void)
1968 {
1969         /*
1970          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
1971          */
1972         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, shutdown_kproc,
1973                               bufdaemon_td, SHUTDOWN_PRI_LAST);
1974
1975         /*
1976          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
1977          */
1978         crit_enter();
1979
1980         for (;;) {
1981                 kproc_suspend_loop();
1982
1983                 /*
1984                  * Do the flush.  Limit the amount of in-transit I/O we
1985                  * allow to build up, otherwise we would completely saturate
1986                  * the I/O system.  Wakeup any waiting processes before we
1987                  * normally would so they can run in parallel with our drain.
1988                  */
1989                 while (numdirtybuffers > lodirtybuffers) {
1990                         if (flushbufqueues(BQUEUE_DIRTY) == 0)
1991                                 break;
1992                         waitrunningbufspace();
1993                         numdirtywakeup();
1994                 }
1995                 if (runningbufcount + numdirtybuffers > lodirtybuffers) {
1996                         waitrunningbufspace();
1997                 }
1998                 numdirtywakeup();
1999
2000                 /*
2001                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
2002                  * mark.  The buf_daemon normally waits 5 seconds and
2003                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
2004                  * built up, within reason.
2005                  *
2006                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
2007                  * find any flushable buffers, we sleep half a second. 
2008                  * Otherwise we loop immediately.
2009                  */
2010                 if (runningbufcount + numdirtybuffers <= lodirtybuffers) {
2011                         /*
2012                          * We reached our low water mark, reset the
2013                          * request and sleep until we are needed again.
2014                          * The sleep is just so the suspend code works.
2015                          */
2016                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
2017                         bd_request = 0;
2018                         msleep(&bd_request, &needsbuffer_spin, 0,
2019                                "psleep", hz);
2020                         spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
2021                 } else {
2022                         /*
2023                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
2024                          * still have too many dirty buffers, we
2025                          * have to sleep and try again.  (rare)
2026                          */
2027                         tsleep(&bd_request, 0, "qsleep", hz / 2);
2028                 }
2029         }
2030 }
2031
2032 static void
2033 buf_daemon_hw(void)
2034 {
2035         /*
2036          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
2037          */
2038         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, shutdown_kproc,
2039                               bufdaemonhw_td, SHUTDOWN_PRI_LAST);
2040
2041         /*
2042          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
2043          */
2044         crit_enter();
2045
2046         for (;;) {
2047                 kproc_suspend_loop();
2048
2049                 /*
2050                  * Do the flush.  Limit the amount of in-transit I/O we
2051                  * allow to build up, otherwise we would completely saturate
2052                  * the I/O system.  Wakeup any waiting processes before we
2053                  * normally would so they can run in parallel with our drain.
2054                  */
2055                 while (numdirtybuffershw > lodirtybuffers) {
2056                         if (flushbufqueues(BQUEUE_DIRTY_HW) == 0)
2057                                 break;
2058                         waitrunningbufspace();
2059                         numdirtywakeup();
2060                 }
2061                 if (runningbufcount + numdirtybuffershw > lodirtybuffers) {
2062                         waitrunningbufspace();
2063                 }
2064
2065                 /*
2066                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
2067                  * mark.  The buf_daemon normally waits 5 seconds and
2068                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
2069                  * built up, within reason.
2070                  *
2071                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
2072                  * find any flushable buffers, we sleep half a second. 
2073                  * Otherwise we loop immediately.
2074                  */
2075                 if (runningbufcount + numdirtybuffershw <= lodirtybuffers) {
2076                         /*
2077                          * We reached our low water mark, reset the
2078                          * request and sleep until we are needed again.
2079                          * The sleep is just so the suspend code works.
2080                          */
2081                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
2082                         bd_request_hw = 0;
2083                         msleep(&bd_request_hw, &needsbuffer_spin, 0,
2084                                "psleep", hz);
2085                         spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
2086                 } else {
2087                         /*
2088                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
2089                          * still have too many dirty buffers, we
2090                          * have to sleep and try again.  (rare)
2091                          */
2092                         tsleep(&bd_request_hw, 0, "qsleep", hz / 2);
2093                 }
2094         }
2095 }
2096
2097 /*
2098  * flushbufqueues:
2099  *
2100  *      Try to flush a buffer in the dirty queue.  We must be careful to
2101  *      free up B_INVAL buffers instead of write them, which NFS is 
2102  *      particularly sensitive to.
2103  */
2104
2105 static int
2106 flushbufqueues(bufq_type_t q)
2107 {
2108         struct buf *bp;
2109         int r = 0;
2110
2111         bp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[q]);
2112
2113         while (bp) {
2114                 KASSERT((bp->b_flags & B_DELWRI),
2115                         ("unexpected clean buffer %p", bp));
2116                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2117                         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2118                                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) != 0)
2119                                         panic("flushbufqueues: locked buf");
2120                                 bremfree(bp);
2121                                 brelse(bp);
2122                                 ++r;
2123                                 break;
2124                         }
2125                         if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL &&
2126                             (bp->b_flags & B_DEFERRED) == 0 &&
2127                             buf_countdeps(bp, 0)) {
2128                                 TAILQ_REMOVE(&bufqueues[q], bp, b_freelist);
2129                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[q], bp,
2130                                                   b_freelist);
2131                                 bp->b_flags |= B_DEFERRED;
2132                                 bp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[q]);
2133                                 continue;
2134                         }
2135
2136                         /*
2137                          * Only write it out if we can successfully lock
2138                          * it.  If the buffer has a dependancy,
2139                          * buf_checkwrite must also return 0.
2140                          */
2141                         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) == 0) {
2142                                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL &&
2143                                     buf_checkwrite(bp)) {
2144                                         bremfree(bp);
2145                                         brelse(bp);
2146                                 } else {
2147                                         vfs_bio_awrite(bp);
2148                                 }
2149                                 ++r;
2150                                 break;
2151                         }
2152                 }
2153                 bp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist);
2154         }
2155         return (r);
2156 }
2157
2158 /*
2159  * inmem:
2160  *
2161  *      Returns true if no I/O is needed to access the associated VM object.
2162  *      This is like findblk except it also hunts around in the VM system for
2163  *      the data.
2164  *
2165  *      Note that we ignore vm_page_free() races from interrupts against our
2166  *      lookup, since if the caller is not protected our return value will not
2167  *      be any more valid then otherwise once we exit the critical section.
2168  */
2169 int
2170 inmem(struct vnode *vp, off_t loffset)
2171 {
2172         vm_object_t obj;
2173         vm_offset_t toff, tinc, size;
2174         vm_page_t m;
2175
2176         if (findblk(vp, loffset))
2177                 return 1;
2178         if (vp->v_mount == NULL)
2179                 return 0;
2180         if ((obj = vp->v_object) == NULL)
2181                 return 0;
2182
2183         size = PAGE_SIZE;
2184         if (size > vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize)
2185                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2186
2187         for (toff = 0; toff < vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize; toff += tinc) {
2188                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(loffset + toff));
2189                 if (m == NULL)
2190                         return 0;
2191                 tinc = size;
2192                 if (tinc > PAGE_SIZE - ((toff + loffset) & PAGE_MASK))
2193                         tinc = PAGE_SIZE - ((toff + loffset) & PAGE_MASK);
2194                 if (vm_page_is_valid(m,
2195                     (vm_offset_t) ((toff + loffset) & PAGE_MASK), tinc) == 0)
2196                         return 0;
2197         }
2198         return 1;
2199 }
2200
2201 /*
2202  * vfs_setdirty:
2203  *
2204  *      Sets the dirty range for a buffer based on the status of the dirty
2205  *      bits in the pages comprising the buffer.
2206  *
2207  *      The range is limited to the size of the buffer.
2208  *
2209  *      This routine is primarily used by NFS, but is generalized for the
2210  *      B_VMIO case.
2211  */
2212 static void
2213 vfs_setdirty(struct buf *bp) 
2214 {
2215         int i;
2216         vm_object_t object;
2217
2218         /*
2219          * Degenerate case - empty buffer
2220          */
2221
2222         if (bp->b_bufsize == 0)
2223                 return;
2224
2225         /*
2226          * We qualify the scan for modified pages on whether the
2227          * object has been flushed yet.  The OBJ_WRITEABLE flag
2228          * is not cleared simply by protecting pages off.
2229          */
2230
2231         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0)
2232                 return;
2233
2234         object = bp->b_xio.xio_pages[0]->object;
2235
2236         if ((object->flags & OBJ_WRITEABLE) && !(object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY))
2237                 kprintf("Warning: object %p writeable but not mightbedirty\n", object);
2238         if (!(object->flags & OBJ_WRITEABLE) && (object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY))
2239                 kprintf("Warning: object %p mightbedirty but not writeable\n", object);
2240
2241         if (object->flags & (OBJ_MIGHTBEDIRTY|OBJ_CLEANING)) {
2242                 vm_offset_t boffset;
2243                 vm_offset_t eoffset;
2244
2245                 /*
2246                  * test the pages to see if they have been modified directly
2247                  * by users through the VM system.
2248                  */
2249                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2250                         vm_page_flag_clear(bp->b_xio.xio_pages[i], PG_ZERO);
2251                         vm_page_test_dirty(bp->b_xio.xio_pages[i]);
2252                 }
2253
2254                 /*
2255                  * Calculate the encompassing dirty range, boffset and eoffset,
2256                  * (eoffset - boffset) bytes.
2257                  */
2258
2259                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2260                         if (bp->b_xio.xio_pages[i]->dirty)
2261                                 break;
2262                 }
2263                 boffset = (i << PAGE_SHIFT) - (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
2264
2265                 for (i = bp->b_xio.xio_npages - 1; i >= 0; --i) {
2266                         if (bp->b_xio.xio_pages[i]->dirty) {
2267                                 break;
2268                         }
2269                 }
2270                 eoffset = ((i + 1) << PAGE_SHIFT) - (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
2271
2272                 /*
2273                  * Fit it to the buffer.
2274                  */
2275
2276                 if (eoffset > bp->b_bcount)
2277                         eoffset = bp->b_bcount;
2278
2279                 /*
2280                  * If we have a good dirty range, merge with the existing
2281                  * dirty range.
2282                  */
2283
2284                 if (boffset < eoffset) {
2285                         if (bp->b_dirtyoff > boffset)
2286                                 bp->b_dirtyoff = boffset;
2287                         if (bp->b_dirtyend < eoffset)
2288                                 bp->b_dirtyend = eoffset;
2289                 }
2290         }
2291 }
2292
2293 /*
2294  * findblk:
2295  *
2296  *      Locate and return the specified buffer, or NULL if the buffer does
2297  *      not exist.  Do not attempt to lock the buffer or manipulate it in
2298  *      any way.  The caller must validate that the correct buffer has been
2299  *      obtain after locking it.
2300  */
2301 struct buf *
2302 findblk(struct vnode *vp, off_t loffset)
2303 {
2304         struct buf *bp;
2305
2306         crit_enter();
2307         bp = buf_rb_hash_RB_LOOKUP(&vp->v_rbhash_tree, loffset);
2308         crit_exit();
2309         return(bp);
2310 }
2311
2312 /*
2313  * getblk:
2314  *
2315  *      Get a block given a specified block and offset into a file/device.
2316  *      B_INVAL may or may not be set on return.  The caller should clear
2317  *      B_INVAL prior to initiating a READ.
2318  *
2319  *      IT IS IMPORTANT TO UNDERSTAND THAT IF YOU CALL GETBLK() AND B_CACHE
2320  *      IS NOT SET, YOU MUST INITIALIZE THE RETURNED BUFFER, ISSUE A READ,
2321  *      OR SET B_INVAL BEFORE RETIRING IT.  If you retire a getblk'd buffer
2322  *      without doing any of those things the system will likely believe
2323  *      the buffer to be valid (especially if it is not B_VMIO), and the
2324  *      next getblk() will return the buffer with B_CACHE set.
2325  *
2326  *      For a non-VMIO buffer, B_CACHE is set to the opposite of B_INVAL for
2327  *      an existing buffer.
2328  *
2329  *      For a VMIO buffer, B_CACHE is modified according to the backing VM.
2330  *      If getblk()ing a previously 0-sized invalid buffer, B_CACHE is set
2331  *      and then cleared based on the backing VM.  If the previous buffer is
2332  *      non-0-sized but invalid, B_CACHE will be cleared.
2333  *
2334  *      If getblk() must create a new buffer, the new buffer is returned with
2335  *      both B_INVAL and B_CACHE clear unless it is a VMIO buffer, in which
2336  *      case it is returned with B_INVAL clear and B_CACHE set based on the
2337  *      backing VM.
2338  *
2339  *      getblk() also forces a bwrite() for any B_DELWRI buffer whos
2340  *      B_CACHE bit is clear.
2341  *      
2342  *      What this means, basically, is that the caller should use B_CACHE to
2343  *      determine whether the buffer is fully valid or not and should clear
2344  *      B_INVAL prior to issuing a read.  If the caller intends to validate
2345  *      the buffer by loading its data area with something, the caller needs
2346  *      to clear B_INVAL.  If the caller does this without issuing an I/O, 
2347  *      the caller should set B_CACHE ( as an optimization ), else the caller
2348  *      should issue the I/O and biodone() will set B_CACHE if the I/O was
2349  *      a write attempt or if it was a successfull read.  If the caller 
2350  *      intends to issue a READ, the caller must clear B_INVAL and B_ERROR
2351  *      prior to issuing the READ.  biodone() will *not* clear B_INVAL.
2352  *
2353  *      getblk flags:
2354  *
2355  *      GETBLK_PCATCH - catch signal if blocked, can cause NULL return
2356  *      GETBLK_BHEAVY - heavy-weight buffer cache buffer
2357  */
2358 struct buf *
2359 getblk(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, int blkflags, int slptimeo)
2360 {
2361         struct buf *bp;
2362         int slpflags = (blkflags & GETBLK_PCATCH) ? PCATCH : 0;
2363
2364         if (size > MAXBSIZE)
2365                 panic("getblk: size(%d) > MAXBSIZE(%d)", size, MAXBSIZE);
2366         if (vp->v_object == NULL)
2367                 panic("getblk: vnode %p has no object!", vp);
2368
2369         crit_enter();
2370 loop:
2371         if ((bp = findblk(vp, loffset))) {
2372                 /*
2373                  * The buffer was found in the cache, but we need to lock it.
2374                  * Even with LK_NOWAIT the lockmgr may break our critical
2375                  * section, so double-check the validity of the buffer
2376                  * once the lock has been obtained.
2377                  */
2378                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT)) {
2379                         int lkflags = LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL;
2380                         if (blkflags & GETBLK_PCATCH)
2381                                 lkflags |= LK_PCATCH;
2382                         if (BUF_TIMELOCK(bp, lkflags, "getblk", slptimeo) ==
2383                             ENOLCK) {
2384                                 goto loop;
2385                         }
2386                         crit_exit();
2387                         return (NULL);
2388                 }
2389
2390                 /*
2391                  * Once the buffer has been locked, make sure we didn't race
2392                  * a buffer recyclement.  Buffers that are no longer hashed
2393                  * will have b_vp == NULL, so this takes care of that check
2394                  * as well.
2395                  */
2396                 if (bp->b_vp != vp || bp->b_loffset != loffset) {
2397                         kprintf("Warning buffer %p (vp %p loffset %lld) was recycled\n", bp, vp, loffset);
2398                         BUF_UNLOCK(bp);
2399                         goto loop;
2400                 }
2401
2402                 /*
2403                  * All vnode-based buffers must be backed by a VM object.
2404                  */
2405                 KKASSERT(bp->b_flags & B_VMIO);
2406                 KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_DONE);
2407
2408                 /*
2409                  * Make sure that B_INVAL buffers do not have a cached
2410                  * block number translation.
2411                  */
2412                 if ((bp->b_flags & B_INVAL) && (bp->b_bio2.bio_offset != NOOFFSET)) {
2413                         kprintf("Warning invalid buffer %p (vp %p loffset %lld) did not have cleared bio_offset cache\n", bp, vp, loffset);
2414                         clearbiocache(&bp->b_bio2);
2415                 }
2416
2417                 /*
2418                  * The buffer is locked.  B_CACHE is cleared if the buffer is 
2419                  * invalid.
2420                  */
2421                 if (bp->b_flags & B_INVAL)
2422                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2423                 bremfree(bp);
2424
2425                 /*
2426                  * Any size inconsistancy with a dirty buffer or a buffer
2427                  * with a softupdates dependancy must be resolved.  Resizing
2428                  * the buffer in such circumstances can lead to problems.
2429                  */
2430                 if (size != bp->b_bcount) {
2431                         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2432                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2433                                 bwrite(bp);
2434                         } else if (LIST_FIRST(&bp->b_dep)) {
2435                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2436                                 bwrite(bp);
2437                         } else {
2438                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
2439                                 brelse(bp);
2440                         }
2441                         goto loop;
2442                 }
2443                 KKASSERT(size <= bp->b_kvasize);
2444                 KASSERT(bp->b_loffset != NOOFFSET, 
2445                         ("getblk: no buffer offset"));
2446
2447                 /*
2448                  * A buffer with B_DELWRI set and B_CACHE clear must
2449                  * be committed before we can return the buffer in
2450                  * order to prevent the caller from issuing a read
2451                  * ( due to B_CACHE not being set ) and overwriting
2452                  * it.
2453                  *
2454                  * Most callers, including NFS and FFS, need this to
2455                  * operate properly either because they assume they
2456                  * can issue a read if B_CACHE is not set, or because
2457                  * ( for example ) an uncached B_DELWRI might loop due 
2458                  * to softupdates re-dirtying the buffer.  In the latter
2459                  * case, B_CACHE is set after the first write completes,
2460                  * preventing further loops.
2461                  *
2462                  * NOTE!  b*write() sets B_CACHE.  If we cleared B_CACHE
2463                  * above while extending the buffer, we cannot allow the
2464                  * buffer to remain with B_CACHE set after the write
2465                  * completes or it will represent a corrupt state.  To
2466                  * deal with this we set B_NOCACHE to scrap the buffer
2467                  * after the write.
2468                  *
2469                  * We might be able to do something fancy, like setting
2470                  * B_CACHE in bwrite() except if B_DELWRI is already set,
2471                  * so the below call doesn't set B_CACHE, but that gets real
2472                  * confusing.  This is much easier.
2473                  */
2474
2475                 if ((bp->b_flags & (B_CACHE|B_DELWRI)) == B_DELWRI) {
2476                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2477                         bwrite(bp);
2478                         goto loop;
2479                 }
2480                 crit_exit();
2481         } else {
2482                 /*
2483                  * Buffer is not in-core, create new buffer.  The buffer
2484                  * returned by getnewbuf() is locked.  Note that the returned
2485                  * buffer is also considered valid (not marked B_INVAL).
2486                  *
2487                  * Calculating the offset for the I/O requires figuring out
2488                  * the block size.  We use DEV_BSIZE for VBLK or VCHR and
2489                  * the mount's f_iosize otherwise.  If the vnode does not
2490                  * have an associated mount we assume that the passed size is 
2491                  * the block size.  
2492                  *
2493                  * Note that vn_isdisk() cannot be used here since it may
2494                  * return a failure for numerous reasons.   Note that the
2495                  * buffer size may be larger then the block size (the caller
2496                  * will use block numbers with the proper multiple).  Beware
2497                  * of using any v_* fields which are part of unions.  In
2498                  * particular, in DragonFly the mount point overloading 
2499                  * mechanism uses the namecache only and the underlying
2500                  * directory vnode is not a special case.
2501                  */
2502                 int bsize, maxsize;
2503
2504                 if (vp->v_type == VBLK || vp->v_type == VCHR)
2505                         bsize = DEV_BSIZE;
2506                 else if (vp->v_mount)
2507                         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2508                 else
2509                         bsize = size;
2510
2511                 maxsize = size + (loffset & PAGE_MASK);
2512                 maxsize = imax(maxsize, bsize);
2513
2514                 if ((bp = getnewbuf(blkflags, slptimeo, size, maxsize)) == NULL) {
2515                         if (slpflags || slptimeo) {
2516                                 crit_exit();
2517                                 return NULL;
2518                         }
2519                         goto loop;
2520                 }
2521
2522                 /*
2523                  * This code is used to make sure that a buffer is not
2524                  * created while the getnewbuf routine is blocked.
2525                  * This can be a problem whether the vnode is locked or not.
2526                  * If the buffer is created out from under us, we have to
2527                  * throw away the one we just created.  There is no window
2528                  * race because we are safely running in a critical section
2529                  * from the point of the duplicate buffer creation through
2530                  * to here, and we've locked the buffer.
2531                  */
2532                 if (findblk(vp, loffset)) {
2533                         bp->b_flags |= B_INVAL;
2534                         brelse(bp);
2535                         goto loop;
2536                 }
2537
2538                 /*
2539                  * Insert the buffer into the hash, so that it can
2540                  * be found by findblk(). 
2541                  *
2542                  * Make sure the translation layer has been cleared.
2543                  */
2544                 bp->b_loffset = loffset;
2545                 bp->b_bio2.bio_offset = NOOFFSET;
2546                 /* bp->b_bio2.bio_next = NULL; */
2547
2548                 bgetvp(vp, bp);
2549
2550                 /*
2551                  * All vnode-based buffers must be backed by a VM object.
2552                  */
2553                 KKASSERT(vp->v_object != NULL);
2554                 bp->b_flags |= B_VMIO;
2555                 KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_DONE);
2556
2557                 allocbuf(bp, size);
2558
2559                 crit_exit();
2560         }
2561         return (bp);
2562 }
2563
2564 /*
2565  * regetblk(bp)
2566  *
2567  * Reacquire a buffer that was previously released to the locked queue,
2568  * or reacquire a buffer which is interlocked by having bioops->io_deallocate
2569  * set B_LOCKED (which handles the acquisition race).
2570  *
2571  * To this end, either B_LOCKED must be set or the dependancy list must be
2572  * non-empty.
2573  */
2574 void
2575 regetblk(struct buf *bp)
2576 {
2577         KKASSERT((bp->b_flags & B_LOCKED) || LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL);
2578         BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2579         crit_enter();
2580         bremfree(bp);
2581         crit_exit();
2582 }
2583
2584 /*
2585  * geteblk:
2586  *
2587  *      Get an empty, disassociated buffer of given size.  The buffer is
2588  *      initially set to B_INVAL.
2589  *
2590  *      critical section protection is not required for the allocbuf()
2591  *      call because races are impossible here.
2592  */
2593 struct buf *
2594 geteblk(int size)
2595 {
2596         struct buf *bp;
2597         int maxsize;
2598
2599         maxsize = (size + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
2600
2601         crit_enter();
2602         while ((bp = getnewbuf(0, 0, size, maxsize)) == 0)
2603                 ;
2604         crit_exit();
2605         allocbuf(bp, size);
2606         bp->b_flags |= B_INVAL; /* b_dep cleared by getnewbuf() */
2607         return (bp);
2608 }
2609
2610
2611 /*
2612  * allocbuf:
2613  *
2614  *      This code constitutes the buffer memory from either anonymous system
2615  *      memory (in the case of non-VMIO operations) or from an associated
2616  *      VM object (in the case of VMIO operations).  This code is able to
2617  *      resize a buffer up or down.
2618  *
2619  *      Note that this code is tricky, and has many complications to resolve
2620  *      deadlock or inconsistant data situations.  Tread lightly!!! 
2621  *      There are B_CACHE and B_DELWRI interactions that must be dealt with by 
2622  *      the caller.  Calling this code willy nilly can result in the loss of data.
2623  *
2624  *      allocbuf() only adjusts B_CACHE for VMIO buffers.  getblk() deals with
2625  *      B_CACHE for the non-VMIO case.
2626  *
2627  *      This routine does not need to be called from a critical section but you
2628  *      must own the buffer.
2629  */
2630 int
2631 allocbuf(struct buf *bp, int size)
2632 {
2633         int newbsize, mbsize;
2634         int i;
2635
2636         if (BUF_REFCNT(bp) == 0)
2637                 panic("allocbuf: buffer not busy");
2638
2639         if (bp->b_kvasize < size)
2640                 panic("allocbuf: buffer too small");
2641
2642         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
2643                 caddr_t origbuf;
2644                 int origbufsize;
2645                 /*
2646                  * Just get anonymous memory from the kernel.  Don't
2647                  * mess with B_CACHE.
2648                  */
2649                 mbsize = (size + DEV_BSIZE - 1) & ~(DEV_BSIZE - 1);
2650                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
2651                         newbsize = mbsize;
2652                 else
2653                         newbsize = round_page(size);
2654
2655                 if (newbsize < bp->b_bufsize) {
2656                         /*
2657                          * Malloced buffers are not shrunk
2658                          */
2659                         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
2660                                 if (newbsize) {
2661                                         bp->b_bcount = size;
2662                                 } else {
2663                                         kfree(bp->b_data, M_BIOBUF);
2664                                         if (bp->b_bufsize) {
2665                                                 bufmallocspace -= bp->b_bufsize;
2666                                                 bufspacewakeup();
2667                                                 bp->b_bufsize = 0;
2668                                         }
2669                                         bp->b_data = bp->b_kvabase;
2670                                         bp->b_bcount = 0;
2671                                         bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
2672                                 }
2673                                 return 1;
2674                         }               
2675                         vm_hold_free_pages(
2676                             bp,
2677                             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize,
2678                             (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize);
2679                 } else if (newbsize > bp->b_bufsize) {
2680                         /*
2681                          * We only use malloced memory on the first allocation.
2682                          * and revert to page-allocated memory when the buffer
2683                          * grows.
2684                          */
2685                         if ((bufmallocspace < maxbufmallocspace) &&
2686                                 (bp->b_bufsize == 0) &&
2687                                 (mbsize <= PAGE_SIZE/2)) {
2688
2689                                 bp->b_data = kmalloc(mbsize, M_BIOBUF, M_WAITOK);
2690                                 bp->b_bufsize = mbsize;
2691                                 bp->b_bcount = size;
2692                                 bp->b_flags |= B_MALLOC;
2693                                 bufmallocspace += mbsize;
2694                                 return 1;
2695                         }
2696                         origbuf = NULL;
2697                         origbufsize = 0;
2698                         /*
2699                          * If the buffer is growing on its other-than-first
2700                          * allocation, then we revert to the page-allocation
2701                          * scheme.
2702                          */
2703                         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
2704                                 origbuf = bp->b_data;
2705                                 origbufsize = bp->b_bufsize;
2706                                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
2707                                 if (bp->b_bufsize) {
2708                                         bufmallocspace -= bp->b_bufsize;
2709                                         bufspacewakeup();
2710                                         bp->b_bufsize = 0;
2711                                 }
2712                                 bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
2713                                 newbsize = round_page(newbsize);
2714                         }
2715                         vm_hold_load_pages(
2716                             bp,
2717                             (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize,
2718                             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize);
2719                         if (origbuf) {
2720                                 bcopy(origbuf, bp->b_data, origbufsize);
2721                                 kfree(origbuf, M_BIOBUF);
2722                         }
2723                 }
2724         } else {
2725                 vm_page_t m;
2726                 int desiredpages;
2727
2728                 newbsize = (size + DEV_BSIZE - 1) & ~(DEV_BSIZE - 1);
2729                 desiredpages = ((int)(bp->b_loffset & PAGE_MASK) +
2730                                 newbsize + PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT;
2731                 KKASSERT(desiredpages <= XIO_INTERNAL_PAGES);
2732
2733                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
2734                         panic("allocbuf: VMIO buffer can't be malloced");
2735                 /*
2736                  * Set B_CACHE initially if buffer is 0 length or will become
2737                  * 0-length.
2738                  */
2739                 if (size == 0 || bp->b_bufsize == 0)
2740                         bp->b_flags |= B_CACHE;
2741
2742                 if (newbsize < bp->b_bufsize) {
2743                         /*
2744                          * DEV_BSIZE aligned new buffer size is less then the
2745                          * DEV_BSIZE aligned existing buffer size.  Figure out
2746                          * if we have to remove any pages.
2747                          */
2748                         if (desiredpages < bp->b_xio.xio_npages) {
2749                                 for (i = desiredpages; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2750                                         /*
2751                                          * the page is not freed here -- it
2752                                          * is the responsibility of 
2753                                          * vnode_pager_setsize
2754                                          */
2755                                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
2756                                         KASSERT(m != bogus_page,
2757                                             ("allocbuf: bogus page found"));
2758                                         while (vm_page_sleep_busy(m, TRUE, "biodep"))
2759                                                 ;
2760
2761                                         bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
2762                                         vm_page_unwire(m, 0);
2763                                 }
2764                                 pmap_qremove((vm_offset_t) trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data) +
2765                                     (desiredpages << PAGE_SHIFT), (bp->b_xio.xio_npages - desiredpages));
2766                                 bp->b_xio.xio_npages = desiredpages;
2767                         }
2768                 } else if (size > bp->b_bcount) {
2769                         /*
2770                          * We are growing the buffer, possibly in a 
2771                          * byte-granular fashion.
2772                          */
2773                         struct vnode *vp;
2774                         vm_object_t obj;
2775                         vm_offset_t toff;
2776                         vm_offset_t tinc;
2777
2778                         /*
2779                          * Step 1, bring in the VM pages from the object, 
2780                          * allocating them if necessary.  We must clear
2781                          * B_CACHE if these pages are not valid for the 
2782                          * range covered by the buffer.
2783                          *
2784                          * critical section protection is required to protect
2785                          * against interrupts unbusying and freeing pages
2786                          * between our vm_page_lookup() and our
2787                          * busycheck/wiring call.
2788                          */
2789                         vp = bp->b_vp;
2790                         obj = vp->v_object;
2791
2792                         crit_enter();
2793                         while (bp->b_xio.xio_npages < desiredpages) {
2794                                 vm_page_t m;
2795                                 vm_pindex_t pi;
2796
2797                                 pi = OFF_TO_IDX(bp->b_loffset) + bp->b_xio.xio_npages;
2798                                 if ((m = vm_page_lookup(obj, pi)) == NULL) {
2799                                         /*
2800                                          * note: must allocate system pages
2801                                          * since blocking here could intefere
2802                                          * with paging I/O, no matter which
2803                                          * process we are.
2804                                          */
2805                                         m = vm_page_alloc(obj, pi, VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_SYSTEM);
2806                                         if (m == NULL) {
2807                                                 vm_wait();
2808                                                 vm_pageout_deficit += desiredpages -
2809                                                         bp->b_xio.xio_npages;
2810                                         } else {
2811                                                 vm_page_wire(m);
2812                                                 vm_page_wakeup(m);
2813                                                 bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2814                                                 bp->b_xio.xio_pages[bp->b_xio.xio_npages] = m;
2815                                                 ++bp->b_xio.xio_npages;
2816                                         }
2817                                         continue;
2818                                 }
2819
2820                                 /*
2821                                  * We found a page.  If we have to sleep on it,
2822                                  * retry because it might have gotten freed out
2823                                  * from under us.
2824                                  *
2825                                  * We can only test PG_BUSY here.  Blocking on
2826                                  * m->busy might lead to a deadlock:
2827                                  *
2828                                  *  vm_fault->getpages->cluster_read->allocbuf
2829                                  *
2830                                  */
2831
2832                                 if (vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "pgtblk"))
2833                                         continue;
2834
2835                                 /*
2836                                  * We have a good page.  Should we wakeup the
2837                                  * page daemon?
2838                                  */
2839                                 if ((curthread != pagethread) &&
2840                                     ((m->queue - m->pc) == PQ_CACHE) &&
2841                                     ((vmstats.v_free_count + vmstats.v_cache_count) <
2842                                         (vmstats.v_free_min + vmstats.v_cache_min))) {
2843                                         pagedaemon_wakeup();
2844                                 }
2845                                 vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
2846                                 vm_page_wire(m);
2847                                 bp->b_xio.xio_pages[bp->b_xio.xio_npages] = m;
2848                                 ++bp->b_xio.xio_npages;
2849                         }
2850                         crit_exit();
2851
2852                         /*
2853                          * Step 2.  We've loaded the pages into the buffer,
2854                          * we have to figure out if we can still have B_CACHE
2855                          * set.  Note that B_CACHE is set according to the
2856                          * byte-granular range ( bcount and size ), not the
2857                          * aligned range ( newbsize ).
2858                          *
2859                          * The VM test is against m->valid, which is DEV_BSIZE
2860                          * aligned.  Needless to say, the validity of the data
2861                          * needs to also be DEV_BSIZE aligned.  Note that this
2862                          * fails with NFS if the server or some other client
2863                          * extends the file's EOF.  If our buffer is resized, 
2864                          * B_CACHE may remain set! XXX
2865                          */
2866
2867                         toff = bp->b_bcount;
2868                         tinc = PAGE_SIZE - ((bp->b_loffset + toff) & PAGE_MASK);
2869
2870                         while ((bp->b_flags & B_CACHE) && toff < size) {
2871                                 vm_pindex_t pi;
2872
2873                                 if (tinc > (size - toff))
2874                                         tinc = size - toff;
2875
2876                                 pi = ((bp->b_loffset & PAGE_MASK) + toff) >> 
2877                                     PAGE_SHIFT;
2878
2879                                 vfs_buf_test_cache(
2880                                     bp, 
2881                                     bp->b_loffset,
2882                                     toff, 
2883                                     tinc, 
2884                                     bp->b_xio.xio_pages[pi]
2885                                 );
2886                                 toff += tinc;
2887                                 tinc = PAGE_SIZE;
2888                         }
2889
2890                         /*
2891                          * Step 3, fixup the KVM pmap.  Remember that
2892                          * bp->b_data is relative to bp->b_loffset, but 
2893                          * bp->b_loffset may be offset into the first page.
2894                          */
2895
2896                         bp->b_data = (caddr_t)
2897                             trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data);
2898                         pmap_qenter(
2899                             (vm_offset_t)bp->b_data,
2900                             bp->b_xio.xio_pages, 
2901                             bp->b_xio.xio_npages
2902                         );
2903                         bp->b_data = (caddr_t)((vm_offset_t)bp->b_data | 
2904                             (vm_offset_t)(bp->b_loffset & PAGE_MASK));
2905                 }
2906         }
2907         if (newbsize < bp->b_bufsize)
2908                 bufspacewakeup();
2909         bp->b_bufsize = newbsize;       /* actual buffer allocation     */
2910         bp->b_bcount = size;            /* requested buffer size        */
2911         return 1;
2912 }
2913
2914 /*
2915  * biowait:
2916  *
2917  *      Wait for buffer I/O completion, returning error status.  The buffer
2918  *      is left locked on return.  B_EINTR is converted into an EINTR error
2919  *      and cleared.
2920  *
2921  *      NOTE!  The original b_cmd is lost on return, since b_cmd will be
2922  *      set to BUF_CMD_DONE.
2923  */
2924 int
2925 biowait(struct buf *bp)
2926 {
2927         crit_enter();
2928         while (bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE) {
2929                 if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
2930                         tsleep(bp, 0, "biord", 0);
2931                 else
2932                         tsleep(bp, 0, "biowr", 0);
2933         }
2934         crit_exit();
2935         if (bp->b_flags & B_EINTR) {
2936                 bp->b_flags &= ~B_EINTR;
2937                 return (EINTR);
2938         }
2939         if (bp->b_flags & B_ERROR) {
2940                 return (bp->b_error ? bp->b_error : EIO);
2941         } else {
2942                 return (0);
2943         }
2944 }
2945
2946 /*
2947  * This associates a tracking count with an I/O.  vn_strategy() and
2948  * dev_dstrategy() do this automatically but there are a few cases
2949  * where a vnode or device layer is bypassed when a block translation
2950  * is cached.  In such cases bio_start_transaction() may be called on
2951  * the bypassed layers so the system gets an I/O in progress indication 
2952  * for those higher layers.
2953  */
2954 void
2955 bio_start_transaction(struct bio *bio, struct bio_track *track)
2956 {
2957         bio->bio_track = track;
2958         atomic_add_int(&track->bk_active, 1);
2959 }
2960
2961 /*
2962  * Initiate I/O on a vnode.
2963  */
2964 void
2965 vn_strategy(struct vnode *vp, struct bio *bio)
2966 {
2967         struct bio_track *track;
2968
2969         KKASSERT(bio->bio_buf->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
2970         if (bio->bio_buf->b_cmd == BUF_CMD_READ)
2971                 track = &vp->v_track_read;
2972         else
2973                 track = &vp->v_track_write;
2974         bio->bio_track = track;
2975         atomic_add_int(&track->bk_active, 1);
2976         vop_strategy(*vp->v_ops, vp, bio);
2977 }
2978
2979
2980 /*
2981  * biodone:
2982  *
2983  *      Finish I/O on a buffer, optionally calling a completion function.
2984  *      This is usually called from an interrupt so process blocking is
2985  *      not allowed.
2986  *
2987  *      biodone is also responsible for setting B_CACHE in a B_VMIO bp.
2988  *      In a non-VMIO bp, B_CACHE will be set on the next getblk() 
2989  *      assuming B_INVAL is clear.
2990  *
2991  *      For the VMIO case, we set B_CACHE if the op was a read and no
2992  *      read error occured, or if the op was a write.  B_CACHE is never
2993  *      set if the buffer is invalid or otherwise uncacheable.
2994  *
2995  *      biodone does not mess with B_INVAL, allowing the I/O routine or the
2996  *      initiator to leave B_INVAL set to brelse the buffer out of existance
2997  *      in the biodone routine.
2998  */
2999 void
3000 biodone(struct bio *bio)
3001 {
3002         struct buf *bp = bio->bio_buf;
3003         buf_cmd_t cmd;
3004
3005         crit_enter();
3006
3007         KASSERT(BUF_REFCNTNB(bp) > 0, 
3008                 ("biodone: bp %p not busy %d", bp, BUF_REFCNTNB(bp)));
3009         KASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE, 
3010                 ("biodone: bp %p already done!", bp));
3011
3012         runningbufwakeup(bp);
3013
3014         /*
3015          * Run up the chain of BIO's.   Leave b_cmd intact for the duration.
3016          */
3017         while (bio) {
3018                 biodone_t *done_func; 
3019                 struct bio_track *track;
3020
3021                 /*
3022                  * BIO tracking.  Most but not all BIOs are tracked.
3023                  */
3024                 if ((track = bio->bio_track) != NULL) {
3025                         atomic_subtract_int(&track->bk_active, 1);
3026                         if (track->bk_active < 0) {
3027                                 panic("biodone: bad active count bio %p\n",
3028                                       bio);
3029                         }
3030                         if (track->bk_waitflag) {
3031                                 track->bk_waitflag = 0;
3032                                 wakeup(track);
3033                         }
3034                         bio->bio_track = NULL;
3035                 }
3036
3037                 /*
3038                  * A bio_done function terminates the loop.  The function
3039                  * will be responsible for any further chaining and/or 
3040                  * buffer management.
3041                  *
3042                  * WARNING!  The done function can deallocate the buffer!
3043                  */
3044                 if ((done_func = bio->bio_done) != NULL) {
3045                         bio->bio_done = NULL;
3046                         done_func(bio);
3047                         crit_exit();
3048                         return;
3049                 }
3050                 bio = bio->bio_prev;
3051         }
3052
3053         cmd = bp->b_cmd;
3054         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
3055
3056         /*
3057          * Only reads and writes are processed past this point.
3058          */
3059         if (cmd != BUF_CMD_READ && cmd != BUF_CMD_WRITE) {
3060                 brelse(bp);
3061                 crit_exit();
3062                 return;
3063         }
3064
3065         /*
3066          * Warning: softupdates may re-dirty the buffer.
3067          */
3068         if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
3069                 buf_complete(bp);
3070
3071         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3072                 int i;
3073                 vm_ooffset_t foff;
3074                 vm_page_t m;
3075                 vm_object_t obj;
3076                 int iosize;
3077                 struct vnode *vp = bp->b_vp;
3078
3079                 obj = vp->v_object;
3080
3081 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3082                 if (vp->v_auxrefs == 0)
3083                         panic("biodone: zero vnode hold count");
3084                 if ((vp->v_flag & VOBJBUF) == 0)
3085                         panic("biodone: vnode is not setup for merged cache");
3086 #endif
3087
3088                 foff = bp->b_loffset;
3089                 KASSERT(foff != NOOFFSET, ("biodone: no buffer offset"));
3090                 KASSERT(obj != NULL, ("biodone: missing VM object"));
3091
3092 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3093                 if (obj->paging_in_progress < bp->b_xio.xio_npages) {
3094                         kprintf("biodone: paging in progress(%d) < bp->b_xio.xio_npages(%d)\n",
3095                             obj->paging_in_progress, bp->b_xio.xio_npages);
3096                 }
3097 #endif
3098
3099                 /*
3100                  * Set B_CACHE if the op was a normal read and no error
3101                  * occured.  B_CACHE is set for writes in the b*write()
3102                  * routines.
3103                  */
3104                 iosize = bp->b_bcount - bp->b_resid;
3105                 if (cmd == BUF_CMD_READ && (bp->b_flags & (B_INVAL|B_NOCACHE|B_ERROR)) == 0) {
3106                         bp->b_flags |= B_CACHE;
3107                 }
3108
3109                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3110                         int bogusflag = 0;
3111                         int resid;
3112
3113                         resid = ((foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK) - foff;
3114                         if (resid > iosize)
3115                                 resid = iosize;
3116
3117                         /*
3118                          * cleanup bogus pages, restoring the originals.  Since
3119                          * the originals should still be wired, we don't have
3120                          * to worry about interrupt/freeing races destroying
3121                          * the VM object association.
3122                          */
3123                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3124                         if (m == bogus_page) {
3125                                 bogusflag = 1;
3126                                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(foff));
3127                                 if (m == NULL)
3128                                         panic("biodone: page disappeared");
3129                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = m;
3130                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3131                                         bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3132                         }
3133 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3134                         if (OFF_TO_IDX(foff) != m->pindex) {
3135                                 kprintf(
3136 "biodone: foff(%lu)/m->pindex(%d) mismatch\n",
3137                                     (unsigned long)foff, m->pindex);
3138                         }
3139 #endif
3140
3141                         /*
3142                          * In the write case, the valid and clean bits are
3143                          * already changed correctly ( see bdwrite() ), so we 
3144                          * only need to do this here in the read case.
3145                          */
3146                         if (cmd == BUF_CMD_READ && !bogusflag && resid > 0) {
3147                                 vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3148                         }
3149                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3150
3151                         /*
3152                          * when debugging new filesystems or buffer I/O methods, this
3153                          * is the most common error that pops up.  if you see this, you
3154                          * have not set the page busy flag correctly!!!
3155                          */
3156                         if (m->busy == 0) {
3157                                 kprintf("biodone: page busy < 0, "
3158                                     "pindex: %d, foff: 0x(%x,%x), "
3159                                     "resid: %d, index: %d\n",
3160                                     (int) m->pindex, (int)(foff >> 32),
3161                                                 (int) foff & 0xffffffff, resid, i);
3162                                 if (!vn_isdisk(vp, NULL))
3163                                         kprintf(" iosize: %ld, loffset: %lld, flags: 0x%08x, npages: %d\n",
3164                                             bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize,
3165                                             bp->b_loffset,
3166                                             bp->b_flags, bp->b_xio.xio_npages);
3167                                 else
3168                                         kprintf(" VDEV, loffset: %lld, flags: 0x%08x, npages: %d\n",
3169                                             bp->b_loffset,
3170                                             bp->b_flags, bp->b_xio.xio_npages);
3171                                 kprintf(" valid: 0x%x, dirty: 0x%x, wired: %d\n",
3172                                     m->valid, m->dirty, m->wire_count);
3173                                 panic("biodone: page busy < 0");
3174                         }
3175                         vm_page_io_finish(m);
3176                         vm_object_pip_subtract(obj, 1);
3177                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3178                         iosize -= resid;
3179                 }
3180                 if (obj)
3181                         vm_object_pip_wakeupn(obj, 0);
3182         }
3183
3184         /*
3185          * For asynchronous completions, release the buffer now. The brelse
3186          * will do a wakeup there if necessary - so no need to do a wakeup
3187          * here in the async case. The sync case always needs to do a wakeup.
3188          */
3189
3190         if (bp->b_flags & B_ASYNC) {
3191                 if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_ERROR | B_RELBUF)) != 0)
3192                         brelse(bp);
3193                 else
3194                         bqrelse(bp);
3195         } else {
3196                 wakeup(bp);
3197         }
3198         crit_exit();
3199 }
3200
3201 /*
3202  * vfs_unbusy_pages:
3203  *
3204  *      This routine is called in lieu of iodone in the case of
3205  *      incomplete I/O.  This keeps the busy status for pages
3206  *      consistant.
3207  */
3208 void
3209 vfs_unbusy_pages(struct buf *bp)
3210 {
3211         int i;
3212
3213         runningbufwakeup(bp);
3214         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3215                 struct vnode *vp = bp->b_vp;
3216                 vm_object_t obj;
3217
3218                 obj = vp->v_object;
3219
3220                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3221                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3222
3223                         /*
3224                          * When restoring bogus changes the original pages
3225                          * should still be wired, so we are in no danger of
3226                          * losing the object association and do not need
3227                          * critical section protection particularly.
3228                          */
3229                         if (m == bogus_page) {
3230                                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(bp->b_loffset) + i);
3231                                 if (!m) {
3232                                         panic("vfs_unbusy_pages: page missing");
3233                                 }
3234                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = m;
3235                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3236                                         bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3237                         }
3238                         vm_object_pip_subtract(obj, 1);
3239                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3240                         vm_page_io_finish(m);
3241                 }
3242                 vm_object_pip_wakeupn(obj, 0);
3243         }
3244 }
3245
3246 /*
3247  * vfs_page_set_valid:
3248  *
3249  *      Set the valid bits in a page based on the supplied offset.   The
3250  *      range is restricted to the buffer's size.
3251  *
3252  *      This routine is typically called after a read completes.
3253  */
3254 static void
3255 vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, int pageno, vm_page_t m)
3256 {
3257         vm_ooffset_t soff, eoff;
3258
3259         /*
3260          * Start and end offsets in buffer.  eoff - soff may not cross a
3261          * page boundry or cross the end of the buffer.  The end of the
3262          * buffer, in this case, is our file EOF, not the allocation size
3263          * of the buffer.
3264          */
3265         soff = off;
3266         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3267         if (eoff > bp->b_loffset + bp->b_bcount)
3268                 eoff = bp->b_loffset + bp->b_bcount;
3269
3270         /*
3271          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
3272          * entire page.
3273          */
3274         if (eoff > soff) {
3275                 vm_page_set_validclean(
3276                     m,
3277                    (vm_offset_t) (soff & PAGE_MASK),
3278                    (vm_offset_t) (eoff - soff)
3279                 );
3280         }
3281 }
3282
3283 /*
3284  * vfs_busy_pages:
3285  *
3286  *      This routine is called before a device strategy routine.
3287  *      It is used to tell the VM system that paging I/O is in
3288  *      progress, and treat the pages associated with the buffer
3289  *      almost as being PG_BUSY.  Also the object 'paging_in_progress'
3290  *      flag is handled to make sure that the object doesn't become
3291  *      inconsistant.
3292  *
3293  *      Since I/O has not been initiated yet, certain buffer flags
3294  *      such as B_ERROR or B_INVAL may be in an inconsistant state
3295  *      and should be ignored.
3296  */
3297 void
3298 vfs_busy_pages(struct vnode *vp, struct buf *bp)
3299 {
3300         int i, bogus;
3301         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
3302
3303         /*
3304          * The buffer's I/O command must already be set.  If reading,
3305          * B_CACHE must be 0 (double check against callers only doing
3306          * I/O when B_CACHE is 0).
3307          */
3308         KKASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
3309         KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE || (bp->b_flags & B_CACHE) == 0);
3310
3311         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3312                 vm_object_t obj;
3313                 vm_ooffset_t foff;
3314
3315                 obj = vp->v_object;
3316                 foff = bp->b_loffset;
3317                 KASSERT(bp->b_loffset != NOOFFSET,
3318                         ("vfs_busy_pages: no buffer offset"));
3319                 vfs_setdirty(bp);
3320
3321 retry:
3322                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3323                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3324                         if (vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "vbpage"))
3325                                 goto retry;
3326                 }
3327
3328                 bogus = 0;
3329                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3330                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3331
3332                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3333                         if ((bp->b_flags & B_CLUSTER) == 0) {
3334                                 vm_object_pip_add(obj, 1);
3335                                 vm_page_io_start(m);
3336                         }
3337
3338                         /*
3339                          * When readying a vnode-backed buffer for a write
3340                          * we must zero-fill any invalid portions of the
3341                          * backing VM pages.
3342                          *
3343                          * When readying a vnode-backed buffer for a read
3344                          * we must replace any dirty pages with a bogus
3345                          * page so we do not destroy dirty data when
3346                          * filling in gaps.  Dirty pages might not
3347                          * necessarily be marked dirty yet, so use m->valid
3348                          * as a reasonable test.
3349                          *
3350                          * Bogus page replacement is, uh, bogus.  We need
3351                          * to find a better way.
3352                          */
3353                         vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
3354                         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE) {
3355                                 vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3356                         } else if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
3357                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = bogus_page;
3358                                 bogus++;
3359                         }
3360                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3361                 }
3362                 if (bogus)
3363                         pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3364                                 bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3365         }
3366
3367         /*
3368          * This is the easiest place to put the process accounting for the I/O
3369          * for now.
3370          */
3371         if (lp != NULL) {
3372                 if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3373                         lp->lwp_ru.ru_inblock++;
3374                 else
3375                         lp->lwp_ru.ru_oublock++;
3376         }
3377 }
3378
3379 /*
3380  * vfs_clean_pages:
3381  *      
3382  *      Tell the VM system that the pages associated with this buffer
3383  *      are clean.  This is used for delayed writes where the data is
3384  *      going to go to disk eventually without additional VM intevention.
3385  *
3386  *      Note that while we only really need to clean through to b_bcount, we
3387  *      just go ahead and clean through to b_bufsize.
3388  */
3389 static void
3390 vfs_clean_pages(struct buf *bp)
3391 {
3392         int i;
3393
3394         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3395                 vm_ooffset_t foff;
3396
3397                 foff = bp->b_loffset;
3398                 KASSERT(foff != NOOFFSET, ("vfs_clean_pages: no buffer offset"));
3399                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3400                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3401                         vm_ooffset_t noff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3402                         vm_ooffset_t eoff = noff;
3403
3404                         if (eoff > bp->b_loffset + bp->b_bufsize)
3405                                 eoff = bp->b_loffset + bp->b_bufsize;
3406                         vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3407                         /* vm_page_clear_dirty(m, foff & PAGE_MASK, eoff - foff); */
3408                         foff = noff;
3409                 }
3410         }
3411 }
3412
3413 /*
3414  * vfs_bio_set_validclean:
3415  *
3416  *      Set the range within the buffer to valid and clean.  The range is 
3417  *      relative to the beginning of the buffer, b_loffset.  Note that
3418  *      b_loffset itself may be offset from the beginning of the first page.
3419  */
3420
3421 void   
3422 vfs_bio_set_validclean(struct buf *bp, int base, int size)
3423 {
3424         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3425                 int i;
3426                 int n;
3427
3428                 /*
3429                  * Fixup base to be relative to beginning of first page.
3430                  * Set initial n to be the maximum number of bytes in the
3431                  * first page that can be validated.
3432                  */
3433
3434                 base += (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
3435                 n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
3436
3437                 for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_xio.xio_npages; ++i) {
3438                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3439
3440                         if (n > size)
3441                                 n = size;
3442
3443                         vm_page_set_validclean(m, base & PAGE_MASK, n);
3444                         base += n;
3445                         size -= n;
3446                         n = PAGE_SIZE;
3447                 }
3448         }
3449 }
3450
3451 /*
3452  * vfs_bio_clrbuf:
3453  *
3454  *      Clear a buffer.  This routine essentially fakes an I/O, so we need
3455  *      to clear B_ERROR and B_INVAL.
3456  *
3457  *      Note that while we only theoretically need to clear through b_bcount,
3458  *      we go ahead and clear through b_bufsize.
3459  */
3460
3461 void
3462 vfs_bio_clrbuf(struct buf *bp)
3463 {
3464         int i, mask = 0;
3465         caddr_t sa, ea;
3466         if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_MALLOC)) == B_VMIO) {
3467                 bp->b_flags &= ~(B_INVAL|B_ERROR);
3468                 if ((bp->b_xio.xio_npages == 1) && (bp->b_bufsize < PAGE_SIZE) &&
3469                     (bp->b_loffset & PAGE_MASK) == 0) {
3470                         mask = (1 << (bp->b_bufsize / DEV_BSIZE)) - 1;
3471                         if ((bp->b_xio.xio_pages[0]->valid & mask) == mask) {
3472                                 bp->b_resid = 0;
3473                                 return;
3474                         }
3475                         if (((bp->b_xio.xio_pages[0]->flags & PG_ZERO) == 0) &&
3476                             ((bp->b_xio.xio_pages[0]->valid & mask) == 0)) {
3477                                 bzero(bp->b_data, bp->b_bufsize);
3478                                 bp->b_xio.xio_pages[0]->valid |= mask;
3479                                 bp->b_resid = 0;
3480                                 return;
3481                         }
3482                 }
3483                 ea = sa = bp->b_data;
3484                 for(i=0;i<bp->b_xio.xio_npages;i++,sa=ea) {
3485                         int j = ((vm_offset_t)sa & PAGE_MASK) / DEV_BSIZE;
3486                         ea = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)sa + PAGE_SIZE);
3487                         ea = (caddr_t)(vm_offset_t)ulmin(
3488                             (u_long)(vm_offset_t)ea,
3489                             (u_long)(vm_offset_t)bp->b_data + bp->b_bufsize);
3490                         mask = ((1 << ((ea - sa) / DEV_BSIZE)) - 1) << j;
3491                         if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & mask) == mask)
3492                                 continue;
3493                         if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & mask) == 0) {
3494                                 if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->flags & PG_ZERO) == 0) {
3495                                         bzero(sa, ea - sa);
3496                                 }
3497                         } else {
3498                                 for (; sa < ea; sa += DEV_BSIZE, j++) {
3499                                         if (((bp->b_xio.xio_pages[i]->flags & PG_ZERO) == 0) &&
3500                                                 (bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & (1<<j)) == 0)
3501                                                 bzero(sa, DEV_BSIZE);
3502                                 }
3503                         }
3504                         bp->b_xio.xio_pages[i]->valid |= mask;
3505                         vm_page_flag_clear(bp->b_xio.xio_pages[i], PG_ZERO);
3506                 }
3507                 bp->b_resid = 0;
3508         } else {
3509                 clrbuf(bp);
3510         }
3511 }
3512
3513 /*
3514  * vm_hold_load_pages:
3515  *
3516  *      Load pages into the buffer's address space.  The pages are
3517  *      allocated from the kernel object in order to reduce interference
3518  *      with the any VM paging I/O activity.  The range of loaded
3519  *      pages will be wired.
3520  *
3521  *      If a page cannot be allocated, the 'pagedaemon' is woken up to
3522  *      retrieve the full range (to - from) of pages.
3523  *
3524  */
3525 void
3526 vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
3527 {
3528         vm_offset_t pg;
3529         vm_page_t p;
3530         int index;
3531
3532         to = round_page(to);
3533         from = round_page(from);
3534         index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
3535
3536         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
3537
3538 tryagain:
3539
3540                 /*
3541                  * Note: must allocate system pages since blocking here
3542                  * could intefere with paging I/O, no matter which
3543                  * process we are.
3544                  */
3545                 p = vm_page_alloc(&kernel_object,
3546                                   (pg >> PAGE_SHIFT),
3547                                   VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_SYSTEM);
3548                 if (!p) {
3549                         vm_pageout_deficit += (to - from) >> PAGE_SHIFT;
3550                         vm_wait();
3551                         goto tryagain;
3552                 }
3553                 vm_page_wire(p);
3554                 p->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
3555                 vm_page_flag_clear(p, PG_ZERO);
3556                 pmap_kenter(pg, VM_PAGE_TO_PHYS(p));
3557                 bp->b_xio.xio_pages[index] = p;
3558                 vm_page_wakeup(p);
3559         }
3560         bp->b_xio.xio_npages = index;
3561 }
3562
3563 /*
3564  * vm_hold_free_pages:
3565  *
3566  *      Return pages associated with the buffer back to the VM system.
3567  *
3568  *      The range of pages underlying the buffer's address space will
3569  *      be unmapped and un-wired.
3570  */
3571 void
3572 vm_hold_free_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
3573 {
3574         vm_offset_t pg;
3575         vm_page_t p;
3576         int index, newnpages;
3577
3578         from = round_page(from);
3579         to = round_page(to);
3580         newnpages = index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
3581
3582         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
3583                 p = bp->b_xio.xio_pages[index];
3584                 if (p && (index < bp->b_xio.xio_npages)) {
3585                         if (p->busy) {
3586                                 kprintf("vm_hold_free_pages: doffset: %lld, loffset: %lld\n",
3587                                         bp->b_bio2.bio_offset, bp->b_loffset);
3588                         }
3589                         bp->b_xio.xio_pages[index] = NULL;
3590                         pmap_kremove(pg);
3591                         vm_page_busy(p);
3592                         vm_page_unwire(p, 0);
3593                         vm_page_free(p);
3594                 }
3595         }
3596         bp->b_xio.xio_npages = newnpages;
3597 }
3598
3599 /*
3600  * vmapbuf:
3601  *
3602  *      Map a user buffer into KVM via a pbuf.  On return the buffer's
3603  *      b_data, b_bufsize, and b_bcount will be set, and its XIO page array
3604  *      initialized.
3605  */
3606 int
3607 vmapbuf(struct buf *bp, caddr_t udata, int bytes)
3608 {
3609         caddr_t addr;
3610         vm_offset_t va;
3611         vm_page_t m;
3612         int vmprot;
3613         int error;
3614         int pidx;
3615         int i;
3616
3617         /* 
3618          * bp had better have a command and it better be a pbuf.
3619          */
3620         KKASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
3621         KKASSERT(bp->b_flags & B_PAGING);
3622
3623         if (bytes < 0)
3624                 return (-1);
3625
3626         /*
3627          * Map the user data into KVM.  Mappings have to be page-aligned.
3628          */
3629         addr = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)udata);
3630         pidx = 0;
3631
3632         vmprot = VM_PROT_READ;
3633         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3634                 vmprot |= VM_PROT_WRITE;
3635
3636         while (addr < udata + bytes) {
3637                 /*
3638                  * Do the vm_fault if needed; do the copy-on-write thing
3639                  * when reading stuff off device into memory.
3640                  *
3641                  * vm_fault_page*() returns a held VM page.
3642                  */
3643                 va = (addr >= udata) ? (vm_offset_t)addr : (vm_offset_t)udata;
3644                 va = trunc_page(va);
3645
3646                 m = vm_fault_page_quick(va, vmprot, &error);
3647                 if (m == NULL) {
3648                         for (i = 0; i < pidx; ++i) {
3649                             vm_page_unhold(bp->b_xio.xio_pages[i]);
3650                             bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
3651                         }
3652                         return(-1);
3653                 }
3654                 bp->b_xio.xio_pages[pidx] = m;
3655                 addr += PAGE_SIZE;
3656                 ++pidx;
3657         }
3658
3659         /*
3660          * Map the page array and set the buffer fields to point to
3661          * the mapped data buffer.
3662          */
3663         if (pidx > btoc(MAXPHYS))
3664                 panic("vmapbuf: mapped more than MAXPHYS");
3665         pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_xio.xio_pages, pidx);
3666
3667         bp->b_xio.xio_npages = pidx;
3668         bp->b_data = bp->b_kvabase + ((int)(intptr_t)udata & PAGE_MASK);
3669         bp->b_bcount = bytes;
3670         bp->b_bufsize = bytes;
3671         return(0);
3672 }
3673
3674 /*
3675  * vunmapbuf:
3676  *
3677  *      Free the io map PTEs associated with this IO operation.
3678  *      We also invalidate the TLB entries and restore the original b_addr.
3679  */
3680 void
3681 vunmapbuf(struct buf *bp)
3682 {
3683         int pidx;
3684         int npages;
3685
3686         KKASSERT(bp->b_flags & B_PAGING);
3687
3688         npages = bp->b_xio.xio_npages;
3689         pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), npages);
3690         for (pidx = 0; pidx < npages; ++pidx) {
3691                 vm_page_unhold(bp->b_xio.xio_pages[pidx]);
3692                 bp->b_xio.xio_pages[pidx] = NULL;
3693         }
3694         bp->b_xio.xio_npages = 0;
3695         bp->b_data = bp->b_kvabase;
3696 }
3697
3698 /*
3699  * Scan all buffers in the system and issue the callback.
3700  */
3701 int
3702 scan_all_buffers(int (*callback)(struct buf *, void *), void *info)
3703 {
3704         int count = 0;
3705         int error;
3706         int n;
3707
3708         for (n = 0; n < nbuf; ++n) {
3709                 if ((error = callback(&buf[n], info)) < 0) {
3710                         count = error;
3711                         break;
3712                 }
3713                 count += error;
3714         }
3715         return (count);
3716 }
3717
3718 /*
3719  * print out statistics from the current status of the buffer pool
3720  * this can be toggeled by the system control option debug.syncprt
3721  */
3722 #ifdef DEBUG
3723 void
3724 vfs_bufstats(void)
3725 {
3726         int i, j, count;
3727         struct buf *bp;
3728         struct bqueues *dp;
3729         int counts[(MAXBSIZE / PAGE_SIZE) + 1];
3730         static char *bname[3] = { "LOCKED", "LRU", "AGE" };
3731
3732         for (dp = bufqueues, i = 0; dp < &bufqueues[3]; dp++, i++) {
3733                 count = 0;
3734                 for (j = 0; j <= MAXBSIZE/PAGE_SIZE; j++)
3735                         counts[j] = 0;
3736                 crit_enter();
3737                 TAILQ_FOREACH(bp, dp, b_freelist) {
3738                         counts[bp->b_bufsize/PAGE_SIZE]++;
3739                         count++;
3740                 }
3741                 crit_exit();
3742                 kprintf("%s: total-%d", bname[i], count);
3743                 for (j = 0; j <= MAXBSIZE/PAGE_SIZE; j++)
3744                         if (counts[j] != 0)
3745                                 kprintf(", %d-%d", j * PAGE_SIZE, counts[j]);
3746                 kprintf("\n");
3747         }
3748 }
3749 #endif
3750
3751 #ifdef DDB
3752
3753 DB_SHOW_COMMAND(buffer, db_show_buffer)
3754 {
3755         /* get args */
3756         struct buf *bp = (struct buf *)addr;
3757
3758         if (!have_addr) {
3759                 db_printf("usage: show buffer <addr>\n");
3760                 return;
3761         }
3762
3763         db_printf("b_flags = 0x%b\n", (u_int)bp->b_flags, PRINT_BUF_FLAGS);
3764         db_printf("b_cmd = %d\n", bp->b_cmd);
3765         db_printf("b_error = %d, b_bufsize = %d, b_bcount = %d, "
3766                   "b_resid = %d\n, b_data = %p, "
3767                   "bio_offset(disk) = %lld, bio_offset(phys) = %lld\n",
3768                   bp->b_error, bp->b_bufsize, bp->b_bcount, bp->b_resid,
3769                   bp->b_data, bp->b_bio2.bio_offset, (bp->b_bio2.bio_next ? bp->b_bio2.bio_next->bio_offset : (off_t)-1));
3770         if (bp->b_xio.xio_npages) {
3771                 int i;
3772                 db_printf("b_xio.xio_npages = %d, pages(OBJ, IDX, PA): ",
3773                         bp->b_xio.xio_npages);
3774                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3775                         vm_page_t m;
3776                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3777                         db_printf("(%p, 0x%lx, 0x%lx)", (void *)m->object,
3778                             (u_long)m->pindex, (u_long)VM_PAGE_TO_PHYS(m));
3779                         if ((i + 1) < bp->b_xio.xio_npages)
3780                                 db_printf(",");
3781                 }
3782                 db_printf("\n");
3783         }
3784 }
3785 #endif /* DDB */