sys/vm/vnode_pager.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1990 University of Utah.
   3  * Copyright (c) 1991 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  * Copyright (c) 1993, 1994 John S. Dyson
   6  * Copyright (c) 1995, David Greenman
   7  *
   8  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   9  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
  10  * Science Department.
  11  *
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14  * are met:
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  20  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  21  *    must display the following acknowledgement:
  22  *      This product includes software developed by the University of
  23  *      California, Berkeley and its contributors.
  24  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  25  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  26  *    without specific prior written permission.
  27  *
  28  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  29  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  30  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  31  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  32  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  33  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  34  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  35  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  36  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  37  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  38  * SUCH DAMAGE.
  39  *
  40  *      from: @(#)vnode_pager.c 7.5 (Berkeley) 4/20/91
  41  * $FreeBSD: src/sys/vm/vnode_pager.c,v 1.116.2.7 2002/12/31 09:34:51 dillon Exp $
  42  * $DragonFly: src/sys/vm/vnode_pager.c,v 1.12 2004/03/23 22:54:32 dillon Exp $
  43  */
  44
  45 /*
  46  * Page to/from files (vnodes).
  47  */
  48
  49 /*
  50  * TODO:
  51  *      Implement VOP_GETPAGES/PUTPAGES interface for filesystems. Will
  52  *      greatly re-simplify the vnode_pager.
  53  */
  54
  55 #include <sys/param.h>
  56 #include <sys/systm.h>
  57 #include <sys/proc.h>
  58 #include <sys/vnode.h>
  59 #include <sys/mount.h>
  60 #include <sys/buf.h>
  61 #include <sys/vmmeter.h>
  62 #include <sys/conf.h>
  63
  64 #include <vm/vm.h>
  65 #include <vm/vm_object.h>
  66 #include <vm/vm_page.h>
  67 #include <vm/vm_pager.h>
  68 #include <vm/vm_map.h>
  69 #include <vm/vnode_pager.h>
  70 #include <vm/vm_extern.h>
  71
  72 static vm_offset_t vnode_pager_addr (struct vnode *vp, vm_ooffset_t address,
  73                                          int *run);
  74 static void vnode_pager_iodone (struct buf *bp);
  75 static int vnode_pager_input_smlfs (vm_object_t object, vm_page_t m);
  76 static int vnode_pager_input_old (vm_object_t object, vm_page_t m);
  77 static void vnode_pager_dealloc (vm_object_t);
  78 static int vnode_pager_getpages (vm_object_t, vm_page_t *, int, int);
  79 static void vnode_pager_putpages (vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *);
  80 static boolean_t vnode_pager_haspage (vm_object_t, vm_pindex_t, int *, int *);
  81
  82 struct pagerops vnodepagerops = {
  83         NULL,
  84         vnode_pager_alloc,
  85         vnode_pager_dealloc,
  86         vnode_pager_getpages,
  87         vnode_pager_putpages,
  88         vnode_pager_haspage,
  89         NULL
  90 };
  91
  92 int vnode_pbuf_freecnt = -1;    /* start out unlimited */
  93
  94 /*
  95  * Allocate (or lookup) pager for a vnode.
  96  * Handle is a vnode pointer.
  97  */
  98 vm_object_t
  99 vnode_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size, vm_prot_t prot,
 100                   vm_ooffset_t offset)
 101 {
 102         vm_object_t object;
 103         struct vnode *vp;
 104
 105         /*
 106          * Pageout to vnode, no can do yet.
 107          */
 108         if (handle == NULL)
 109                 return (NULL);
 110
 111         /*
 112          * XXX hack - This initialization should be put somewhere else.
 113          */
 114         if (vnode_pbuf_freecnt < 0) {
 115             vnode_pbuf_freecnt = nswbuf / 2 + 1;
 116         }
 117
 118         vp = (struct vnode *) handle;
 119
 120         /*
 121          * Prevent race condition when allocating the object. This
 122          * can happen with NFS vnodes since the nfsnode isn't locked.
 123          */
 124         while (vp->v_flag & VOLOCK) {
 125                 vp->v_flag |= VOWANT;
 126                 tsleep(vp, 0, "vnpobj", 0);
 127         }
 128         vp->v_flag |= VOLOCK;
 129
 130         /*
 131          * If the object is being terminated, wait for it to
 132          * go away.
 133          */
 134         while (((object = vp->v_object) != NULL) &&
 135                 (object->flags & OBJ_DEAD)) {
 136                 tsleep(object, 0, "vadead", 0);
 137         }
 138
 139         if (vp->v_usecount == 0)
 140                 panic("vnode_pager_alloc: no vnode reference");
 141
 142         if (object == NULL) {
 143                 /*
 144                  * And an object of the appropriate size
 145                  */
 146                 object = vm_object_allocate(OBJT_VNODE, OFF_TO_IDX(round_page(size)));
 147                 object->flags = 0;
 148
 149                 object->un_pager.vnp.vnp_size = size;
 150
 151                 object->handle = handle;
 152                 vp->v_object = object;
 153                 vp->v_usecount++;
 154         } else {
 155                 object->ref_count++;
 156                 vp->v_usecount++;
 157         }
 158
 159         vp->v_flag &= ~VOLOCK;
 160         if (vp->v_flag & VOWANT) {
 161                 vp->v_flag &= ~VOWANT;
 162                 wakeup(vp);
 163         }
 164         return (object);
 165 }
 166
 167 static void
 168 vnode_pager_dealloc(vm_object_t object)
 169 {
 170         struct vnode *vp = object->handle;
 171
 172         if (vp == NULL)
 173                 panic("vnode_pager_dealloc: pager already dealloced");
 174
 175         vm_object_pip_wait(object, "vnpdea");
 176
 177         object->handle = NULL;
 178         object->type = OBJT_DEAD;
 179         vp->v_object = NULL;
 180         vp->v_flag &= ~(VTEXT | VOBJBUF);
 181 }
 182
 183 static boolean_t
 184 vnode_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before,
 185     int *after)
 186 {
 187         struct vnode *vp = object->handle;
 188         daddr_t bn;
 189         int err;
 190         daddr_t reqblock;
 191         int poff;
 192         int bsize;
 193         int pagesperblock, blocksperpage;
 194
 195         /*
 196          * If no vp or vp is doomed or marked transparent to VM, we do not
 197          * have the page.
 198          */
 199         if ((vp == NULL) || (vp->v_flag & VDOOMED))
 200                 return FALSE;
 201
 202         /*
 203          * If filesystem no longer mounted or offset beyond end of file we do
 204          * not have the page.
 205          */
 206         if ((vp->v_mount == NULL) ||
 207                 (IDX_TO_OFF(pindex) >= object->un_pager.vnp.vnp_size))
 208                 return FALSE;
 209
 210         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 211         pagesperblock = bsize / PAGE_SIZE;
 212         blocksperpage = 0;
 213         if (pagesperblock > 0) {
 214                 reqblock = pindex / pagesperblock;
 215         } else {
 216                 blocksperpage = (PAGE_SIZE / bsize);
 217                 reqblock = pindex * blocksperpage;
 218         }
 219         err = VOP_BMAP(vp, reqblock, (struct vnode **) 0, &bn,
 220                 after, before);
 221         if (err)
 222                 return TRUE;
 223         if ( bn == -1)
 224                 return FALSE;
 225         if (pagesperblock > 0) {
 226                 poff = pindex - (reqblock * pagesperblock);
 227                 if (before) {
 228                         *before *= pagesperblock;
 229                         *before += poff;
 230                 }
 231                 if (after) {
 232                         int numafter;
 233                         *after *= pagesperblock;
 234                         numafter = pagesperblock - (poff + 1);
 235                         if (IDX_TO_OFF(pindex + numafter) > object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 236                                 numafter = OFF_TO_IDX((object->un_pager.vnp.vnp_size - IDX_TO_OFF(pindex)));
 237                         }
 238                         *after += numafter;
 239                 }
 240         } else {
 241                 if (before) {
 242                         *before /= blocksperpage;
 243                 }
 244
 245                 if (after) {
 246                         *after /= blocksperpage;
 247                 }
 248         }
 249         return TRUE;
 250 }
 251
 252 /*
 253  * Lets the VM system know about a change in size for a file.
 254  * We adjust our own internal size and flush any cached pages in
 255  * the associated object that are affected by the size change.
 256  *
 257  * Note: this routine may be invoked as a result of a pager put
 258  * operation (possibly at object termination time), so we must be careful.
 259  */
 260 void
 261 vnode_pager_setsize(struct vnode *vp, vm_ooffset_t nsize)
 262 {
 263         vm_pindex_t nobjsize;
 264         vm_object_t object = vp->v_object;
 265
 266         if (object == NULL)
 267                 return;
 268
 269         /*
 270          * Hasn't changed size
 271          */
 272         if (nsize == object->un_pager.vnp.vnp_size)
 273                 return;
 274
 275         nobjsize = OFF_TO_IDX(nsize + PAGE_MASK);
 276
 277         /*
 278          * File has shrunk. Toss any cached pages beyond the new EOF.
 279          */
 280         if (nsize < object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 281                 vm_freeze_copyopts(object, OFF_TO_IDX(nsize), object->size);
 282                 if (nobjsize < object->size) {
 283                         vm_object_page_remove(object, nobjsize, object->size,
 284                                 FALSE);
 285                 }
 286                 /*
 287                  * this gets rid of garbage at the end of a page that is now
 288                  * only partially backed by the vnode.
 289                  *
 290                  * XXX for some reason (I don't know yet), if we take a
 291                  * completely invalid page and mark it partially valid
 292                  * it can screw up NFS reads, so we don't allow the case.
 293                  */
 294                 if (nsize & PAGE_MASK) {
 295                         vm_offset_t kva;
 296                         vm_page_t m;
 297
 298                         m = vm_page_lookup(object, OFF_TO_IDX(nsize));
 299                         if (m && m->valid) {
 300                                 int base = (int)nsize & PAGE_MASK;
 301                                 int size = PAGE_SIZE - base;
 302
 303                                 /*
 304                                  * Clear out partial-page garbage in case
 305                                  * the page has been mapped.
 306                                  */
 307                                 kva = vm_pager_map_page(m);
 308                                 bzero((caddr_t)kva + base, size);
 309                                 vm_pager_unmap_page(kva);
 310
 311                                 /*
 312                                  * XXX work around SMP data integrity race
 313                                  * by unmapping the page from user processes.
 314                                  * The garbage we just cleared may be mapped
 315                                  * to a user process running on another cpu
 316                                  * and this code is not running through normal
 317                                  * I/O channels which handle SMP issues for
 318                                  * us, so unmap page to synchronize all cpus.
 319                                  *
 320                                  * XXX should vm_pager_unmap_page() have
 321                                  * dealt with this?
 322                                  */
 323                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
 324
 325                                 /*
 326                                  * Clear out partial-page dirty bits.  This
 327                                  * has the side effect of setting the valid
 328                                  * bits, but that is ok.  There are a bunch
 329                                  * of places in the VM system where we expected
 330                                  * m->dirty == VM_PAGE_BITS_ALL.  The file EOF
 331                                  * case is one of them.  If the page is still
 332                                  * partially dirty, make it fully dirty.
 333                                  *
 334                                  * note that we do not clear out the valid
 335                                  * bits.  This would prevent bogus_page
 336                                  * replacement from working properly.
 337                                  */
 338                                 vm_page_set_validclean(m, base, size);
 339                                 if (m->dirty != 0)
 340                                         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
 341                         }
 342                 }
 343         }
 344         object->un_pager.vnp.vnp_size = nsize;
 345         object->size = nobjsize;
 346 }
 347
 348 void
 349 vnode_pager_freepage(vm_page_t m)
 350 {
 351         vm_page_free(m);
 352 }
 353
 354 /*
 355  * calculate the linear (byte) disk address of specified virtual
 356  * file address
 357  */
 358 static vm_offset_t
 359 vnode_pager_addr(struct vnode *vp, vm_ooffset_t address, int *run)
 360 {
 361         int rtaddress;
 362         int bsize;
 363         daddr_t block;
 364         struct vnode *rtvp;
 365         int err;
 366         daddr_t vblock;
 367         int voffset;
 368
 369         if ((int) address < 0)
 370                 return -1;
 371
 372         if (vp->v_mount == NULL)
 373                 return -1;
 374
 375         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 376         vblock = address / bsize;
 377         voffset = address % bsize;
 378
 379         err = VOP_BMAP(vp, vblock, &rtvp, &block, run, NULL);
 380
 381         if (err || (block == -1))
 382                 rtaddress = -1;
 383         else {
 384                 rtaddress = block + voffset / DEV_BSIZE;
 385                 if( run) {
 386                         *run += 1;
 387                         *run *= bsize/PAGE_SIZE;
 388                         *run -= voffset/PAGE_SIZE;
 389                 }
 390         }
 391
 392         return rtaddress;
 393 }
 394
 395 /*
 396  * interrupt routine for I/O completion
 397  */
 398 static void
 399 vnode_pager_iodone(struct buf *bp)
 400 {
 401         bp->b_flags |= B_DONE;
 402         wakeup(bp);
 403 }
 404
 405 /*
 406  * small block file system vnode pager input
 407  */
 408 static int
 409 vnode_pager_input_smlfs(vm_object_t object, vm_page_t m)
 410 {
 411         int i;
 412         int s;
 413         struct vnode *dp, *vp;
 414         struct buf *bp;
 415         vm_offset_t kva;
 416         int fileaddr;
 417         vm_offset_t bsize;
 418         int error = 0;
 419
 420         vp = object->handle;
 421         if (vp->v_mount == NULL)
 422                 return VM_PAGER_BAD;
 423
 424         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 425
 426
 427         VOP_BMAP(vp, 0, &dp, 0, NULL, NULL);
 428
 429         kva = vm_pager_map_page(m);
 430
 431         for (i = 0; i < PAGE_SIZE / bsize; i++) {
 432                 vm_ooffset_t address;
 433
 434                 if (vm_page_bits(i * bsize, bsize) & m->valid)
 435                         continue;
 436
 437                 address = IDX_TO_OFF(m->pindex) + i * bsize;
 438                 if (address >= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 439                         fileaddr = -1;
 440                 } else {
 441                         fileaddr = vnode_pager_addr(vp, address, NULL);
 442                 }
 443                 if (fileaddr != -1) {
 444                         bp = getpbuf(&vnode_pbuf_freecnt);
 445
 446                         /* build a minimal buffer header */
 447                         bp->b_flags = B_READ | B_CALL;
 448                         bp->b_iodone = vnode_pager_iodone;
 449                         bp->b_data = (caddr_t) kva + i * bsize;
 450                         bp->b_blkno = fileaddr;
 451                         pbgetvp(dp, bp);
 452                         bp->b_bcount = bsize;
 453                         bp->b_bufsize = bsize;
 454                         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
 455                         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 456
 457                         /* do the input */
 458                         VOP_STRATEGY(bp->b_vp, bp);
 459
 460                         /* we definitely need to be at splvm here */
 461
 462                         s = splvm();
 463                         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
 464                                 tsleep(bp, 0, "vnsrd", 0);
 465                         }
 466                         splx(s);
 467                         if ((bp->b_flags & B_ERROR) != 0)
 468                                 error = EIO;
 469
 470                         /*
 471                          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 472                          */
 473                         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 474                         if (error)
 475                                 break;
 476
 477                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 478                 } else {
 479                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 480                         bzero((caddr_t) kva + i * bsize, bsize);
 481                 }
 482         }
 483         vm_pager_unmap_page(kva);
 484         pmap_clear_modify(m);
 485         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 486         if (error) {
 487                 return VM_PAGER_ERROR;
 488         }
 489         return VM_PAGER_OK;
 490
 491 }
 492
 493
 494 /*
 495  * old style vnode pager output routine
 496  */
 497 static int
 498 vnode_pager_input_old(vm_object_t object, vm_page_t m)
 499 {
 500         struct uio auio;
 501         struct iovec aiov;
 502         int error;
 503         int size;
 504         vm_offset_t kva;
 505
 506         error = 0;
 507
 508         /*
 509          * Return failure if beyond current EOF
 510          */
 511         if (IDX_TO_OFF(m->pindex) >= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 512                 return VM_PAGER_BAD;
 513         } else {
 514                 size = PAGE_SIZE;
 515                 if (IDX_TO_OFF(m->pindex) + size > object->un_pager.vnp.vnp_size)
 516                         size = object->un_pager.vnp.vnp_size - IDX_TO_OFF(m->pindex);
 517
 518                 /*
 519                  * Allocate a kernel virtual address and initialize so that
 520                  * we can use VOP_READ/WRITE routines.
 521                  */
 522                 kva = vm_pager_map_page(m);
 523
 524                 aiov.iov_base = (caddr_t) kva;
 525                 aiov.iov_len = size;
 526                 auio.uio_iov = &aiov;
 527                 auio.uio_iovcnt = 1;
 528                 auio.uio_offset = IDX_TO_OFF(m->pindex);
 529                 auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 530                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 531                 auio.uio_resid = size;
 532                 auio.uio_td = curthread;
 533
 534                 error = VOP_READ(object->handle, &auio, 0, proc0.p_ucred);
 535                 if (!error) {
 536                         int count = size - auio.uio_resid;
 537
 538                         if (count == 0)
 539                                 error = EINVAL;
 540                         else if (count != PAGE_SIZE)
 541                                 bzero((caddr_t) kva + count, PAGE_SIZE - count);
 542                 }
 543                 vm_pager_unmap_page(kva);
 544         }
 545         pmap_clear_modify(m);
 546         vm_page_undirty(m);
 547         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 548         if (!error)
 549                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 550         return error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK;
 551 }
 552
 553 /*
 554  * generic vnode pager input routine
 555  */
 556
 557 /*
 558  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 559  * implement their own VOP_GETPAGES, their VOP_GETPAGES should call to
 560  * vnode_pager_generic_getpages() to implement the previous behaviour.
 561  *
 562  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 563  * backing vp's VOP_GETPAGES.
 564  */
 565 static int
 566 vnode_pager_getpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count, int reqpage)
 567 {
 568         int rtval;
 569         struct vnode *vp;
 570         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 571
 572         vp = object->handle;
 573         /*
 574          * XXX temporary diagnostic message to help track stale FS code,
 575          * Returning EOPNOTSUPP from here may make things unhappy.
 576          */
 577         rtval = VOP_GETPAGES(vp, m, bytes, reqpage, 0);
 578         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 579             printf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS getpages\n");
 580             rtval = vnode_pager_generic_getpages( vp, m, bytes, reqpage);
 581         }
 582         return rtval;
 583 }
 584
 585
 586 /*
 587  * This is now called from local media FS's to operate against their
 588  * own vnodes if they fail to implement VOP_GETPAGES.
 589  */
 590 int
 591 vnode_pager_generic_getpages(struct vnode *vp, vm_page_t *m, int bytecount,
 592     int reqpage)
 593 {
 594         vm_object_t object;
 595         vm_offset_t kva;
 596         off_t foff, tfoff, nextoff;
 597         int i, size, bsize, first, firstaddr;
 598         struct vnode *dp;
 599         int runpg;
 600         int runend;
 601         struct buf *bp;
 602         int s;
 603         int count;
 604         int error = 0;
 605
 606         object = vp->v_object;
 607         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 608
 609         if (vp->v_mount == NULL)
 610                 return VM_PAGER_BAD;
 611
 612         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 613
 614         /* get the UNDERLYING device for the file with VOP_BMAP() */
 615
 616         /*
 617          * originally, we did not check for an error return value -- assuming
 618          * an fs always has a bmap entry point -- that assumption is wrong!!!
 619          */
 620         foff = IDX_TO_OFF(m[reqpage]->pindex);
 621
 622         /*
 623          * if we can't bmap, use old VOP code
 624          */
 625         if (VOP_BMAP(vp, 0, &dp, 0, NULL, NULL)) {
 626                 for (i = 0; i < count; i++) {
 627                         if (i != reqpage) {
 628                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 629                         }
 630                 }
 631                 mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 632                 mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin++;
 633                 return vnode_pager_input_old(object, m[reqpage]);
 634
 635                 /*
 636                  * if the blocksize is smaller than a page size, then use
 637                  * special small filesystem code.  NFS sometimes has a small
 638                  * blocksize, but it can handle large reads itself.
 639                  */
 640         } else if ((PAGE_SIZE / bsize) > 1 &&
 641             (vp->v_mount->mnt_stat.f_type != nfs_mount_type)) {
 642                 for (i = 0; i < count; i++) {
 643                         if (i != reqpage) {
 644                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 645                         }
 646                 }
 647                 mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 648                 mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin++;
 649                 return vnode_pager_input_smlfs(object, m[reqpage]);
 650         }
 651
 652         /*
 653          * If we have a completely valid page available to us, we can
 654          * clean up and return.  Otherwise we have to re-read the
 655          * media.
 656          */
 657
 658         if (m[reqpage]->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
 659                 for (i = 0; i < count; i++) {
 660                         if (i != reqpage)
 661                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 662                 }
 663                 return VM_PAGER_OK;
 664         }
 665         m[reqpage]->valid = 0;
 666
 667         /*
 668          * here on direct device I/O
 669          */
 670
 671         firstaddr = -1;
 672         /*
 673          * calculate the run that includes the required page
 674          */
 675         for(first = 0, i = 0; i < count; i = runend) {
 676                 firstaddr = vnode_pager_addr(vp,
 677                         IDX_TO_OFF(m[i]->pindex), &runpg);
 678                 if (firstaddr == -1) {
 679                         if (i == reqpage && foff < object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 680                                 /* XXX no %qd in kernel. */
 681                                 panic("vnode_pager_getpages: unexpected missing page: firstaddr: %d, foff: 0x%lx%08lx, vnp_size: 0x%lx%08lx",
 682                                  firstaddr, (u_long)(foff >> 32),
 683                                  (u_long)(u_int32_t)foff,
 684                                  (u_long)(u_int32_t)
 685                                  (object->un_pager.vnp.vnp_size >> 32),
 686                                  (u_long)(u_int32_t)
 687                                  object->un_pager.vnp.vnp_size);
 688                         }
 689                         vnode_pager_freepage(m[i]);
 690                         runend = i + 1;
 691                         first = runend;
 692                         continue;
 693                 }
 694                 runend = i + runpg;
 695                 if (runend <= reqpage) {
 696                         int j;
 697                         for (j = i; j < runend; j++) {
 698                                 vnode_pager_freepage(m[j]);
 699                         }
 700                 } else {
 701                         if (runpg < (count - first)) {
 702                                 for (i = first + runpg; i < count; i++)
 703                                         vnode_pager_freepage(m[i]);
 704                                 count = first + runpg;
 705                         }
 706                         break;
 707                 }
 708                 first = runend;
 709         }
 710
 711         /*
 712          * the first and last page have been calculated now, move input pages
 713          * to be zero based...
 714          */
 715         if (first != 0) {
 716                 for (i = first; i < count; i++) {
 717                         m[i - first] = m[i];
 718                 }
 719                 count -= first;
 720                 reqpage -= first;
 721         }
 722
 723         /*
 724          * calculate the file virtual address for the transfer
 725          */
 726         foff = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 727
 728         /*
 729          * calculate the size of the transfer
 730          */
 731         size = count * PAGE_SIZE;
 732         if ((foff + size) > object->un_pager.vnp.vnp_size)
 733                 size = object->un_pager.vnp.vnp_size - foff;
 734
 735         /*
 736          * round up physical size for real devices.
 737          */
 738         if (dp->v_type == VBLK || dp->v_type == VCHR) {
 739                 int secmask = dp->v_rdev->si_bsize_phys - 1;
 740                 KASSERT(secmask < PAGE_SIZE, ("vnode_pager_generic_getpages: sector size %d too large\n", secmask + 1));
 741                 size = (size + secmask) & ~secmask;
 742         }
 743
 744         bp = getpbuf(&vnode_pbuf_freecnt);
 745         kva = (vm_offset_t) bp->b_data;
 746
 747         /*
 748          * and map the pages to be read into the kva
 749          */
 750         pmap_qenter(kva, m, count);
 751
 752         /* build a minimal buffer header */
 753         bp->b_flags = B_READ | B_CALL;
 754         bp->b_iodone = vnode_pager_iodone;
 755         /* B_PHYS is not set, but it is nice to fill this in */
 756         bp->b_blkno = firstaddr;
 757         pbgetvp(dp, bp);
 758         bp->b_bcount = size;
 759         bp->b_bufsize = size;
 760         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
 761         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 762
 763         mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 764         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin += count;
 765
 766         /* do the input */
 767         VOP_STRATEGY(bp->b_vp, bp);
 768
 769         s = splvm();
 770         /* we definitely need to be at splvm here */
 771
 772         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
 773                 tsleep(bp, 0, "vnread", 0);
 774         }
 775         splx(s);
 776         if ((bp->b_flags & B_ERROR) != 0)
 777                 error = EIO;
 778
 779         if (!error) {
 780                 if (size != count * PAGE_SIZE)
 781                         bzero((caddr_t) kva + size, PAGE_SIZE * count - size);
 782         }
 783         pmap_qremove(kva, count);
 784
 785         /*
 786          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 787          */
 788         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 789
 790         for (i = 0, tfoff = foff; i < count; i++, tfoff = nextoff) {
 791                 vm_page_t mt;
 792
 793                 nextoff = tfoff + PAGE_SIZE;
 794                 mt = m[i];
 795
 796                 if (nextoff <= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 797                         /*
 798                          * Read filled up entire page.
 799                          */
 800                         mt->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 801                         vm_page_undirty(mt);    /* should be an assert? XXX */
 802                         pmap_clear_modify(mt);
 803                 } else {
 804                         /*
 805                          * Read did not fill up entire page.  Since this
 806                          * is getpages, the page may be mapped, so we have
 807                          * to zero the invalid portions of the page even
 808                          * though we aren't setting them valid.
 809                          *
 810                          * Currently we do not set the entire page valid,
 811                          * we just try to clear the piece that we couldn't
 812                          * read.
 813                          */
 814                         vm_page_set_validclean(mt, 0,
 815                             object->un_pager.vnp.vnp_size - tfoff);
 816                         /* handled by vm_fault now */
 817                         /* vm_page_zero_invalid(mt, FALSE); */
 818                 }
 819
 820                 vm_page_flag_clear(mt, PG_ZERO);
 821                 if (i != reqpage) {
 822
 823                         /*
 824                          * whether or not to leave the page activated is up in
 825                          * the air, but we should put the page on a page queue
 826                          * somewhere. (it already is in the object). Result:
 827                          * It appears that empirical results show that
 828                          * deactivating pages is best.
 829                          */
 830
 831                         /*
 832                          * just in case someone was asking for this page we
 833                          * now tell them that it is ok to use
 834                          */
 835                         if (!error) {
 836                                 if (mt->flags & PG_WANTED)
 837                                         vm_page_activate(mt);
 838                                 else
 839                                         vm_page_deactivate(mt);
 840                                 vm_page_wakeup(mt);
 841                         } else {
 842                                 vnode_pager_freepage(mt);
 843                         }
 844                 }
 845         }
 846         if (error) {
 847                 printf("vnode_pager_getpages: I/O read error\n");
 848         }
 849         return (error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
 850 }
 851
 852 /*
 853  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 854  * implement their own VOP_PUTPAGES, their VOP_PUTPAGES should call to
 855  * vnode_pager_generic_putpages() to implement the previous behaviour.
 856  *
 857  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 858  * backing vp's VOP_PUTPAGES.
 859  */
 860 static void
 861 vnode_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
 862     boolean_t sync, int *rtvals)
 863 {
 864         int rtval;
 865         struct vnode *vp;
 866         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 867
 868         /*
 869          * Force synchronous operation if we are extremely low on memory
 870          * to prevent a low-memory deadlock.  VOP operations often need to
 871          * allocate more memory to initiate the I/O ( i.e. do a BMAP
 872          * operation ).  The swapper handles the case by limiting the amount
 873          * of asynchronous I/O, but that sort of solution doesn't scale well
 874          * for the vnode pager without a lot of work.
 875          *
 876          * Also, the backing vnode's iodone routine may not wake the pageout
 877          * daemon up.  This should be probably be addressed XXX.
 878          */
 879
 880         if ((vmstats.v_free_count + vmstats.v_cache_count) < vmstats.v_pageout_free_min)
 881                 sync |= OBJPC_SYNC;
 882
 883         /*
 884          * Call device-specific putpages function
 885          */
 886
 887         vp = object->handle;
 888         rtval = VOP_PUTPAGES(vp, m, bytes, sync, rtvals, 0);
 889         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 890             printf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS putpages\n");
 891             rtval = vnode_pager_generic_putpages( vp, m, bytes, sync, rtvals);
 892         }
 893 }
 894
 895
 896 /*
 897  * This is now called from local media FS's to operate against their
 898  * own vnodes if they fail to implement VOP_PUTPAGES.
 899  *
 900  * This is typically called indirectly via the pageout daemon and
 901  * clustering has already typically occured, so in general we ask the
 902  * underlying filesystem to write the data out asynchronously rather
 903  * then delayed.
 904  */
 905 int
 906 vnode_pager_generic_putpages(struct vnode *vp, vm_page_t *m, int bytecount,
 907     int flags, int *rtvals)
 908 {
 909         int i;
 910         vm_object_t object;
 911         int count;
 912
 913         int maxsize, ncount;
 914         vm_ooffset_t poffset;
 915         struct uio auio;
 916         struct iovec aiov;
 917         int error;
 918         int ioflags;
 919
 920         object = vp->v_object;
 921         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 922
 923         for (i = 0; i < count; i++)
 924                 rtvals[i] = VM_PAGER_AGAIN;
 925
 926         if ((int) m[0]->pindex < 0) {
 927                 printf("vnode_pager_putpages: attempt to write meta-data!!! -- 0x%lx(%x)\n",
 928                         (long)m[0]->pindex, m[0]->dirty);
 929                 rtvals[0] = VM_PAGER_BAD;
 930                 return VM_PAGER_BAD;
 931         }
 932
 933         maxsize = count * PAGE_SIZE;
 934         ncount = count;
 935
 936         poffset = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 937
 938         /*
 939          * If the page-aligned write is larger then the actual file we
 940          * have to invalidate pages occuring beyond the file EOF.  However,
 941          * there is an edge case where a file may not be page-aligned where
 942          * the last page is partially invalid.  In this case the filesystem
 943          * may not properly clear the dirty bits for the entire page (which
 944          * could be VM_PAGE_BITS_ALL due to the page having been mmap()d).
 945          * With the page locked we are free to fix-up the dirty bits here.
 946          *
 947          * We do not under any circumstances truncate the valid bits, as
 948          * this will screw up bogus page replacement.
 949          */
 950         if (maxsize + poffset > object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 951                 if (object->un_pager.vnp.vnp_size > poffset) {
 952                         int pgoff;
 953
 954                         maxsize = object->un_pager.vnp.vnp_size - poffset;
 955                         ncount = btoc(maxsize);
 956                         if ((pgoff = (int)maxsize & PAGE_MASK) != 0) {
 957                                 vm_page_clear_dirty(m[ncount - 1], pgoff,
 958                                         PAGE_SIZE - pgoff);
 959                         }
 960                 } else {
 961                         maxsize = 0;
 962                         ncount = 0;
 963                 }
 964                 if (ncount < count) {
 965                         for (i = ncount; i < count; i++) {
 966                                 rtvals[i] = VM_PAGER_BAD;
 967                         }
 968                 }
 969         }
 970
 971         /*
 972          * pageouts are already clustered, use IO_ASYNC to force a bawrite()
 973          * rather then a bdwrite() to prevent paging I/O from saturating
 974          * the buffer cache.  Dummy-up the sequential heuristic to cause
 975          * large ranges to cluster.  If neither IO_SYNC or IO_ASYNC is set,
 976          * the system decides how to cluster.
 977          */
 978         ioflags = IO_VMIO;
 979         if (flags & (VM_PAGER_PUT_SYNC | VM_PAGER_PUT_INVAL))
 980                 ioflags |= IO_SYNC;
 981         else if ((flags & VM_PAGER_CLUSTER_OK) == 0)
 982                 ioflags |= IO_ASYNC;
 983         ioflags |= (flags & VM_PAGER_PUT_INVAL) ? IO_INVAL: 0;
 984         ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
 985
 986         aiov.iov_base = (caddr_t) 0;
 987         aiov.iov_len = maxsize;
 988         auio.uio_iov = &aiov;
 989         auio.uio_iovcnt = 1;
 990         auio.uio_offset = poffset;
 991         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
 992         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
 993         auio.uio_resid = maxsize;
 994         auio.uio_td = NULL;
 995         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflags, proc0.p_ucred);
 996         mycpu->gd_cnt.v_vnodeout++;
 997         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsout += ncount;
 998
 999         if (error) {
1000                 printf("vnode_pager_putpages: I/O error %d\n", error);
1001         }
1002         if (auio.uio_resid) {
1003                 printf("vnode_pager_putpages: residual I/O %d at %lu\n",
1004                     auio.uio_resid, (u_long)m[0]->pindex);
1005         }
1006         for (i = 0; i < ncount; i++) {
1007                 rtvals[i] = VM_PAGER_OK;
1008         }
1009         return rtvals[0];
1010 }
1011
1012 struct vnode *
1013 vnode_pager_lock(vm_object_t object)
1014 {
1015         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
1016
1017         for (; object != NULL; object = object->backing_object) {
1018                 if (object->type != OBJT_VNODE)
1019                         continue;
1020                 if (object->flags & OBJ_DEAD)
1021                         return NULL;
1022
1023                 while (vget(object->handle, NULL,
1024                         LK_NOPAUSE | LK_SHARED | LK_RETRY | LK_CANRECURSE, td)) {
1025                         if ((object->flags & OBJ_DEAD) ||
1026                             (object->type != OBJT_VNODE)) {
1027                                 return NULL;
1028                         }
1029                         printf("vnode_pager_lock: retrying\n");
1030                 }
1031                 return object->handle;
1032         }
1033         return NULL;
1034 }