292f8aad16b91c4034f17bcabe63726308127f2d
[dragonfly.git] / sys / vm / vnode_pager.c
1 /*
2  * (MPSAFE)
3  *
4  * Copyright (c) 1990 University of Utah.
5  * Copyright (c) 1991 The Regents of the University of California.
6  * All rights reserved.
7  * Copyright (c) 1993, 1994 John S. Dyson
8  * Copyright (c) 1995, David Greenman
9  *
10  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
11  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
12  * Science Department.
13  *
14  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
15  * modification, are permitted provided that the following conditions
16  * are met:
17  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
19  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
20  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
21  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
22  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
23  *    must display the following acknowledgement:
24  *      This product includes software developed by the University of
25  *      California, Berkeley and its contributors.
26  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
27  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
28  *    without specific prior written permission.
29  *
30  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
31  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
32  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
33  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
34  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
35  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
36  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
37  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
38  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
39  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
40  * SUCH DAMAGE.
41  *
42  *      from: @(#)vnode_pager.c 7.5 (Berkeley) 4/20/91
43  * $FreeBSD: src/sys/vm/vnode_pager.c,v 1.116.2.7 2002/12/31 09:34:51 dillon Exp $
44  * $DragonFly: src/sys/vm/vnode_pager.c,v 1.43 2008/06/19 23:27:39 dillon Exp $
45  */
46
47 /*
48  * Page to/from files (vnodes).
49  */
50
51 /*
52  * TODO:
53  *      Implement VOP_GETPAGES/PUTPAGES interface for filesystems. Will
54  *      greatly re-simplify the vnode_pager.
55  */
56
57 #include <sys/param.h>
58 #include <sys/systm.h>
59 #include <sys/kernel.h>
60 #include <sys/proc.h>
61 #include <sys/vnode.h>
62 #include <sys/mount.h>
63 #include <sys/buf.h>
64 #include <sys/vmmeter.h>
65 #include <sys/conf.h>
66
67 #include <cpu/lwbuf.h>
68
69 #include <vm/vm.h>
70 #include <vm/vm_object.h>
71 #include <vm/vm_page.h>
72 #include <vm/vm_pager.h>
73 #include <vm/vm_map.h>
74 #include <vm/vnode_pager.h>
75 #include <vm/swap_pager.h>
76 #include <vm/vm_extern.h>
77
78 #include <sys/thread2.h>
79 #include <vm/vm_page2.h>
80
81 static void vnode_pager_dealloc (vm_object_t);
82 static int vnode_pager_getpage (vm_object_t, vm_page_t *, int);
83 static void vnode_pager_putpages (vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *);
84 static boolean_t vnode_pager_haspage (vm_object_t, vm_pindex_t);
85
86 struct pagerops vnodepagerops = {
87         vnode_pager_dealloc,
88         vnode_pager_getpage,
89         vnode_pager_putpages,
90         vnode_pager_haspage
91 };
92
93 static struct krate vbadrate = { 1 };
94 static struct krate vresrate = { 1 };
95
96 int vnode_pbuf_freecnt = -1;    /* start out unlimited */
97
98 /*
99  * Allocate a VM object for a vnode, typically a regular file vnode.
100  *
101  * Some additional information is required to generate a properly sized
102  * object which covers the entire buffer cache buffer straddling the file
103  * EOF.  Userland does not see the extra pages as the VM fault code tests
104  * against v_filesize.
105  */
106 vm_object_t
107 vnode_pager_alloc(void *handle, off_t length, vm_prot_t prot, off_t offset,
108                   int blksize, int boff)
109 {
110         vm_object_t object;
111         struct vnode *vp;
112         off_t loffset;
113         vm_pindex_t lsize;
114
115         /*
116          * Pageout to vnode, no can do yet.
117          */
118         if (handle == NULL)
119                 return (NULL);
120
121         /*
122          * XXX hack - This initialization should be put somewhere else.
123          */
124         if (vnode_pbuf_freecnt < 0) {
125             vnode_pbuf_freecnt = nswbuf / 2 + 1;
126         }
127
128         /*
129          * Serialize potential vnode/object teardowns and interlocks
130          */
131         vp = (struct vnode *)handle;
132         lwkt_gettoken(&vmobj_token);
133
134         /*
135          * Prevent race condition when allocating the object. This
136          * can happen with NFS vnodes since the nfsnode isn't locked.
137          */
138         while (vp->v_flag & VOLOCK) {
139                 vsetflags(vp, VOWANT);
140                 tsleep(vp, 0, "vnpobj", 0);
141         }
142         vsetflags(vp, VOLOCK);
143
144         /*
145          * If the object is being terminated, wait for it to
146          * go away.
147          */
148         while (((object = vp->v_object) != NULL) &&
149                 (object->flags & OBJ_DEAD)) {
150                 vm_object_dead_sleep(object, "vadead");
151         }
152
153         if (vp->v_sysref.refcnt <= 0)
154                 panic("vnode_pager_alloc: no vnode reference");
155
156         /*
157          * Round up to the *next* block, then destroy the buffers in question.
158          * Since we are only removing some of the buffers we must rely on the
159          * scan count to determine whether a loop is necessary.
160          *
161          * Destroy any pages beyond the last buffer.
162          */
163         if (boff < 0)
164                 boff = (int)(length % blksize);
165         if (boff)
166                 loffset = length + (blksize - boff);
167         else
168                 loffset = length;
169         lsize = OFF_TO_IDX(round_page64(loffset));
170
171         if (object == NULL) {
172                 /*
173                  * And an object of the appropriate size
174                  */
175                 object = vm_object_allocate(OBJT_VNODE, lsize);
176                 object->flags = 0;
177                 object->handle = handle;
178                 vp->v_object = object;
179                 vp->v_filesize = length;
180                 if (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_NOMSYNC))
181                         vm_object_set_flag(object, OBJ_NOMSYNC);
182         } else {
183                 object->ref_count++;    /* protected  by vmobj_token */
184                 if (object->size != lsize) {
185                         kprintf("vnode_pager_alloc: Warning, objsize "
186                                 "mismatch %jd/%jd vp=%p obj=%p\n",
187                                 (intmax_t)object->size,
188                                 (intmax_t)lsize,
189                                 vp, object);
190                 }
191                 if (vp->v_filesize != length) {
192                         kprintf("vnode_pager_alloc: Warning, filesize "
193                                 "mismatch %jd/%jd vp=%p obj=%p\n",
194                                 (intmax_t)vp->v_filesize,
195                                 (intmax_t)length,
196                                 vp, object);
197                 }
198         }
199
200         vref(vp);
201         vclrflags(vp, VOLOCK);
202         if (vp->v_flag & VOWANT) {
203                 vclrflags(vp, VOWANT);
204                 wakeup(vp);
205         }
206         lwkt_reltoken(&vmobj_token);
207
208         return (object);
209 }
210
211 /*
212  * Add a ref to a vnode's existing VM object, return the object or
213  * NULL if the vnode did not have one.  This does not create the
214  * object (we can't since we don't know what the proper blocksize/boff
215  * is to match the VFS's use of the buffer cache).
216  */
217 vm_object_t
218 vnode_pager_reference(struct vnode *vp)
219 {
220         vm_object_t object;
221
222         /*
223          * Serialize potential vnode/object teardowns and interlocks
224          */
225         lwkt_gettoken(&vmobj_token);
226
227         /*
228          * Prevent race condition when allocating the object. This
229          * can happen with NFS vnodes since the nfsnode isn't locked.
230          */
231         while (vp->v_flag & VOLOCK) {
232                 vsetflags(vp, VOWANT);
233                 tsleep(vp, 0, "vnpobj", 0);
234         }
235         vsetflags(vp, VOLOCK);
236
237         /*
238          * Prevent race conditions against deallocation of the VM
239          * object.
240          */
241         while (((object = vp->v_object) != NULL) &&
242                 (object->flags & OBJ_DEAD)) {
243                 vm_object_dead_sleep(object, "vadead");
244         }
245
246         /*
247          * The object is expected to exist, the caller will handle
248          * NULL returns if it does not.
249          */
250         if (object) {
251                 object->ref_count++;    /* protected by vmobj_token */
252                 vref(vp);
253         }
254
255         vclrflags(vp, VOLOCK);
256         if (vp->v_flag & VOWANT) {
257                 vclrflags(vp, VOWANT);
258                 wakeup(vp);
259         }
260
261         lwkt_reltoken(&vmobj_token);
262         return (object);
263 }
264
265 static void
266 vnode_pager_dealloc(vm_object_t object)
267 {
268         struct vnode *vp = object->handle;
269
270         if (vp == NULL)
271                 panic("vnode_pager_dealloc: pager already dealloced");
272
273         vm_object_pip_wait(object, "vnpdea");
274
275         object->handle = NULL;
276         object->type = OBJT_DEAD;
277         vp->v_object = NULL;
278         vp->v_filesize = NOOFFSET;
279         vclrflags(vp, VTEXT | VOBJBUF);
280         swap_pager_freespace_all(object);
281 }
282
283 /*
284  * Return whether the vnode pager has the requested page.  Return the
285  * number of disk-contiguous pages before and after the requested page,
286  * not including the requested page.
287  */
288 static boolean_t
289 vnode_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
290 {
291         struct vnode *vp = object->handle;
292         off_t loffset;
293         off_t doffset;
294         int voff;
295         int bsize;
296         int error;
297
298         /*
299          * If no vp or vp is doomed or marked transparent to VM, we do not
300          * have the page.
301          */
302         if ((vp == NULL) || (vp->v_flag & VRECLAIMED))
303                 return FALSE;
304
305         /*
306          * If filesystem no longer mounted or offset beyond end of file we do
307          * not have the page.
308          */
309         loffset = IDX_TO_OFF(pindex);
310
311         if (vp->v_mount == NULL || loffset >= vp->v_filesize)
312                 return FALSE;
313
314         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
315         voff = loffset % bsize;
316
317         /*
318          * XXX
319          *
320          * BMAP returns byte counts before and after, where after
321          * is inclusive of the base page.  haspage must return page
322          * counts before and after where after does not include the
323          * base page.
324          *
325          * BMAP is allowed to return a *after of 0 for backwards
326          * compatibility.  The base page is still considered valid if
327          * no error is returned.
328          */
329         error = VOP_BMAP(vp, loffset - voff, &doffset, NULL, NULL, 0);
330         if (error)
331                 return TRUE;
332         if (doffset == NOOFFSET)
333                 return FALSE;
334         return TRUE;
335 }
336
337 /*
338  * Lets the VM system know about a change in size for a file.
339  * We adjust our own internal size and flush any cached pages in
340  * the associated object that are affected by the size change.
341  *
342  * NOTE: This routine may be invoked as a result of a pager put
343  * operation (possibly at object termination time), so we must be careful.
344  *
345  * NOTE: vp->v_filesize is initialized to NOOFFSET (-1), be sure that
346  * we do not blow up on the case.  nsize will always be >= 0, however.
347  */
348 void
349 vnode_pager_setsize(struct vnode *vp, vm_ooffset_t nsize)
350 {
351         vm_pindex_t nobjsize;
352         vm_pindex_t oobjsize;
353         vm_object_t object = vp->v_object;
354
355         if (object == NULL)
356                 return;
357
358         /*
359          * Hasn't changed size
360          */
361         if (nsize == vp->v_filesize)
362                 return;
363
364         lwkt_gettoken(&vm_token);
365
366         /*
367          * Has changed size.  Adjust the VM object's size and v_filesize
368          * before we start scanning pages to prevent new pages from being
369          * allocated during the scan.
370          */
371         nobjsize = OFF_TO_IDX(nsize + PAGE_MASK);
372         oobjsize = object->size;
373         object->size = nobjsize;
374
375         /*
376          * File has shrunk. Toss any cached pages beyond the new EOF.
377          */
378         if (nsize < vp->v_filesize) {
379                 vp->v_filesize = nsize;
380                 if (nobjsize < oobjsize) {
381                         vm_object_page_remove(object, nobjsize, oobjsize,
382                                               FALSE);
383                 }
384                 /*
385                  * This gets rid of garbage at the end of a page that is now
386                  * only partially backed by the vnode.  Since we are setting
387                  * the entire page valid & clean after we are done we have
388                  * to be sure that the portion of the page within the file
389                  * bounds is already valid.  If it isn't then making it
390                  * valid would create a corrupt block.
391                  */
392                 if (nsize & PAGE_MASK) {
393                         vm_offset_t kva;
394                         vm_page_t m;
395
396                         do {
397                                 m = vm_page_lookup(object, OFF_TO_IDX(nsize));
398                         } while (m && vm_page_sleep_busy(m, TRUE, "vsetsz"));
399
400                         if (m && m->valid) {
401                                 int base = (int)nsize & PAGE_MASK;
402                                 int size = PAGE_SIZE - base;
403                                 struct lwbuf *lwb;
404
405                                 /*
406                                  * Clear out partial-page garbage in case
407                                  * the page has been mapped.
408                                  *
409                                  * This is byte aligned.
410                                  */
411                                 vm_page_busy(m);
412                                 lwb = lwbuf_alloc(m);
413                                 kva = lwbuf_kva(lwb);
414                                 bzero((caddr_t)kva + base, size);
415                                 lwbuf_free(lwb);
416
417                                 /*
418                                  * XXX work around SMP data integrity race
419                                  * by unmapping the page from user processes.
420                                  * The garbage we just cleared may be mapped
421                                  * to a user process running on another cpu
422                                  * and this code is not running through normal
423                                  * I/O channels which handle SMP issues for
424                                  * us, so unmap page to synchronize all cpus.
425                                  *
426                                  * XXX should vm_pager_unmap_page() have
427                                  * dealt with this?
428                                  */
429                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
430
431                                 /*
432                                  * Clear out partial-page dirty bits.  This
433                                  * has the side effect of setting the valid
434                                  * bits, but that is ok.  There are a bunch
435                                  * of places in the VM system where we expected
436                                  * m->dirty == VM_PAGE_BITS_ALL.  The file EOF
437                                  * case is one of them.  If the page is still
438                                  * partially dirty, make it fully dirty.
439                                  *
440                                  * NOTE: We do not clear out the valid
441                                  * bits.  This would prevent bogus_page
442                                  * replacement from working properly.
443                                  *
444                                  * NOTE: We do not want to clear the dirty
445                                  * bit for a partial DEV_BSIZE'd truncation!
446                                  * This is DEV_BSIZE aligned!
447                                  */
448                                 vm_page_clear_dirty_beg_nonincl(m, base, size);
449                                 if (m->dirty != 0)
450                                         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
451                                 vm_page_wakeup(m);
452                         }
453                 }
454         } else {
455                 vp->v_filesize = nsize;
456         }
457         lwkt_reltoken(&vm_token);
458 }
459
460 /*
461  * Release a page busied for a getpages operation.  The page may have become
462  * wired (typically due to being used by the buffer cache) or otherwise been
463  * soft-busied and cannot be freed in that case.  A held page can still be
464  * freed.
465  */
466 void
467 vnode_pager_freepage(vm_page_t m)
468 {
469         if (m->busy || m->wire_count) {
470                 vm_page_activate(m);
471                 vm_page_wakeup(m);
472         } else {
473                 vm_page_free(m);
474         }
475 }
476
477 /*
478  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
479  * implement their own VOP_GETPAGES, their VOP_GETPAGES should call to
480  * vnode_pager_generic_getpages() to implement the previous behaviour.
481  *
482  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
483  * backing vp's VOP_GETPAGES.
484  */
485 static int
486 vnode_pager_getpage(vm_object_t object, vm_page_t *mpp, int seqaccess)
487 {
488         int rtval;
489         struct vnode *vp;
490
491         vp = object->handle;
492         rtval = VOP_GETPAGES(vp, mpp, PAGE_SIZE, 0, 0, seqaccess);
493         if (rtval == EOPNOTSUPP)
494                 panic("vnode_pager: vfs's must implement vop_getpages\n");
495         return rtval;
496 }
497
498 /*
499  * This is now called from local media FS's to operate against their
500  * own vnodes if they fail to implement VOP_GETPAGES.
501  *
502  * With all the caching local media devices do these days there is really
503  * very little point to attempting to restrict the I/O size to contiguous
504  * blocks on-disk, especially if our caller thinks we need all the specified
505  * pages.  Just construct and issue a READ.
506  */
507 int
508 vnode_pager_generic_getpages(struct vnode *vp, vm_page_t *mpp, int bytecount,
509                              int reqpage, int seqaccess)
510 {
511         struct iovec aiov;
512         struct uio auio;
513         off_t foff;
514         int error;
515         int count;
516         int i;
517         int ioflags;
518
519         /*
520          * Do not do anything if the vnode is bad.
521          */
522         if (vp->v_mount == NULL)
523                 return VM_PAGER_BAD;
524
525         /*
526          * Calculate the number of pages.  Since we are paging in whole
527          * pages, adjust bytecount to be an integral multiple of the page
528          * size.  It will be clipped to the file EOF later on.
529          */
530         bytecount = round_page(bytecount);
531         count = bytecount / PAGE_SIZE;
532
533         /*
534          * We could check m[reqpage]->valid here and shortcut the operation,
535          * but doing so breaks read-ahead.  Instead assume that the VM
536          * system has already done at least the check, don't worry about
537          * any races, and issue the VOP_READ to allow read-ahead to function.
538          *
539          * This keeps the pipeline full for I/O bound sequentially scanned
540          * mmap()'s
541          */
542         /* don't shortcut */
543
544         /*
545          * Discard pages past the file EOF.  If the requested page is past
546          * the file EOF we just leave its valid bits set to 0, the caller
547          * expects to maintain ownership of the requested page.  If the
548          * entire range is past file EOF discard everything and generate
549          * a pagein error.
550          */
551         foff = IDX_TO_OFF(mpp[0]->pindex);
552         if (foff >= vp->v_filesize) {
553                 for (i = 0; i < count; i++) {
554                         if (i != reqpage)
555                                 vnode_pager_freepage(mpp[i]);
556                 }
557                 return VM_PAGER_ERROR;
558         }
559
560         if (foff + bytecount > vp->v_filesize) {
561                 bytecount = vp->v_filesize - foff;
562                 i = round_page(bytecount) / PAGE_SIZE;
563                 while (count > i) {
564                         --count;
565                         if (count != reqpage)
566                                 vnode_pager_freepage(mpp[count]);
567                 }
568         }
569
570         /*
571          * The size of the transfer is bytecount.  bytecount will be an
572          * integral multiple of the page size unless it has been clipped
573          * to the file EOF.  The transfer cannot exceed the file EOF.
574          *
575          * When dealing with real devices we must round-up to the device
576          * sector size.
577          */
578         if (vp->v_type == VBLK || vp->v_type == VCHR) {
579                 int secmask = vp->v_rdev->si_bsize_phys - 1;
580                 KASSERT(secmask < PAGE_SIZE, ("vnode_pager_generic_getpages: sector size %d too large\n", secmask + 1));
581                 bytecount = (bytecount + secmask) & ~secmask;
582         }
583
584         /*
585          * Severe hack to avoid deadlocks with the buffer cache
586          */
587         for (i = 0; i < count; ++i) {
588                 vm_page_t mt = mpp[i];
589
590                 vm_page_io_start(mt);
591                 vm_page_wakeup(mt);
592         }
593
594         /*
595          * Issue the I/O with some read-ahead if bytecount > PAGE_SIZE
596          */
597         ioflags = IO_VMIO;
598         if (seqaccess)
599                 ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
600
601         aiov.iov_base = NULL;
602         aiov.iov_len = bytecount;
603         auio.uio_iov = &aiov;
604         auio.uio_iovcnt = 1;
605         auio.uio_offset = foff;
606         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
607         auio.uio_rw = UIO_READ;
608         auio.uio_resid = bytecount;
609         auio.uio_td = NULL;
610         mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
611         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin += count;
612
613         error = VOP_READ(vp, &auio, ioflags, proc0.p_ucred);
614
615         /*
616          * Severe hack to avoid deadlocks with the buffer cache
617          */
618         lwkt_gettoken(&vm_token);
619         for (i = 0; i < count; ++i) {
620                 vm_page_t mt = mpp[i];
621
622                 while (vm_page_sleep_busy(mt, FALSE, "getpgs"))
623                         ;
624                 vm_page_busy(mt);
625                 vm_page_io_finish(mt);
626         }
627         lwkt_reltoken(&vm_token);
628
629         /*
630          * Calculate the actual number of bytes read and clean up the
631          * page list.  
632          */
633         bytecount -= auio.uio_resid;
634
635         for (i = 0; i < count; ++i) {
636                 vm_page_t mt = mpp[i];
637
638                 if (i != reqpage) {
639                         if (error == 0 && mt->valid) {
640                                 if (mt->flags & PG_WANTED)
641                                         vm_page_activate(mt);
642                                 else
643                                         vm_page_deactivate(mt);
644                                 vm_page_wakeup(mt);
645                         } else {
646                                 vnode_pager_freepage(mt);
647                         }
648                 } else if (mt->valid == 0) {
649                         if (error == 0) {
650                                 kprintf("page failed but no I/O error page %p object %p pindex %d\n", mt, mt->object, (int) mt->pindex);
651                                 /* whoops, something happened */
652                                 error = EINVAL;
653                         }
654                 } else if (mt->valid != VM_PAGE_BITS_ALL) {
655                         /*
656                          * Zero-extend the requested page if necessary (if
657                          * the filesystem is using a small block size).
658                          */
659                         vm_page_zero_invalid(mt, TRUE);
660                 }
661         }
662         if (error) {
663                 kprintf("vnode_pager_getpage: I/O read error\n");
664         }
665         return (error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
666 }
667
668 /*
669  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
670  * implement their own VOP_PUTPAGES, their VOP_PUTPAGES should call to
671  * vnode_pager_generic_putpages() to implement the previous behaviour.
672  *
673  * Caller has already cleared the pmap modified bits, if any.
674  *
675  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
676  * backing vp's VOP_PUTPAGES.
677  */
678 static void
679 vnode_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
680                      boolean_t sync, int *rtvals)
681 {
682         int rtval;
683         struct vnode *vp;
684         int bytes = count * PAGE_SIZE;
685
686         /*
687          * Force synchronous operation if we are extremely low on memory
688          * to prevent a low-memory deadlock.  VOP operations often need to
689          * allocate more memory to initiate the I/O ( i.e. do a BMAP 
690          * operation ).  The swapper handles the case by limiting the amount
691          * of asynchronous I/O, but that sort of solution doesn't scale well
692          * for the vnode pager without a lot of work.
693          *
694          * Also, the backing vnode's iodone routine may not wake the pageout
695          * daemon up.  This should be probably be addressed XXX.
696          */
697
698         if ((vmstats.v_free_count + vmstats.v_cache_count) < vmstats.v_pageout_free_min)
699                 sync |= OBJPC_SYNC;
700
701         /*
702          * Call device-specific putpages function
703          */
704         vp = object->handle;
705         rtval = VOP_PUTPAGES(vp, m, bytes, sync, rtvals, 0);
706         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
707             kprintf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS putpages\n");
708             rtval = vnode_pager_generic_putpages( vp, m, bytes, sync, rtvals);
709         }
710 }
711
712
713 /*
714  * This is now called from local media FS's to operate against their
715  * own vnodes if they fail to implement VOP_PUTPAGES.
716  *
717  * This is typically called indirectly via the pageout daemon and
718  * clustering has already typically occured, so in general we ask the
719  * underlying filesystem to write the data out asynchronously rather
720  * then delayed.
721  */
722 int
723 vnode_pager_generic_putpages(struct vnode *vp, vm_page_t *m, int bytecount,
724                              int flags, int *rtvals)
725 {
726         int i;
727         vm_object_t object;
728         int maxsize, ncount, count;
729         vm_ooffset_t poffset;
730         struct uio auio;
731         struct iovec aiov;
732         int error;
733         int ioflags;
734
735         object = vp->v_object;
736         count = bytecount / PAGE_SIZE;
737
738         for (i = 0; i < count; i++)
739                 rtvals[i] = VM_PAGER_AGAIN;
740
741         if ((int) m[0]->pindex < 0) {
742                 kprintf("vnode_pager_putpages: attempt to write meta-data!!! -- 0x%lx(%x)\n",
743                         (long)m[0]->pindex, m[0]->dirty);
744                 rtvals[0] = VM_PAGER_BAD;
745                 return VM_PAGER_BAD;
746         }
747
748         maxsize = count * PAGE_SIZE;
749         ncount = count;
750
751         poffset = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
752
753         /*
754          * If the page-aligned write is larger then the actual file we
755          * have to invalidate pages occuring beyond the file EOF.
756          *
757          * If the file EOF resides in the middle of a page we still clear
758          * all of that page's dirty bits later on.  If we didn't it would
759          * endlessly re-write.
760          *
761          * We do not under any circumstances truncate the valid bits, as
762          * this will screw up bogus page replacement.
763          *
764          * The caller has already read-protected the pages.  The VFS must
765          * use the buffer cache to wrap the pages.  The pages might not
766          * be immediately flushed by the buffer cache but once under its
767          * control the pages themselves can wind up being marked clean
768          * and their covering buffer cache buffer can be marked dirty.
769          */
770         if (poffset + maxsize > vp->v_filesize) {
771                 if (poffset < vp->v_filesize) {
772                         maxsize = vp->v_filesize - poffset;
773                         ncount = btoc(maxsize);
774                 } else {
775                         maxsize = 0;
776                         ncount = 0;
777                 }
778                 if (ncount < count) {
779                         for (i = ncount; i < count; i++) {
780                                 rtvals[i] = VM_PAGER_BAD;
781                         }
782                 }
783         }
784
785         /*
786          * pageouts are already clustered, use IO_ASYNC to force a bawrite()
787          * rather then a bdwrite() to prevent paging I/O from saturating
788          * the buffer cache.  Dummy-up the sequential heuristic to cause
789          * large ranges to cluster.  If neither IO_SYNC or IO_ASYNC is set,
790          * the system decides how to cluster.
791          */
792         ioflags = IO_VMIO;
793         if (flags & (VM_PAGER_PUT_SYNC | VM_PAGER_PUT_INVAL))
794                 ioflags |= IO_SYNC;
795         else if ((flags & VM_PAGER_CLUSTER_OK) == 0)
796                 ioflags |= IO_ASYNC;
797         ioflags |= (flags & VM_PAGER_PUT_INVAL) ? IO_INVAL: 0;
798         ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
799
800         aiov.iov_base = (caddr_t) 0;
801         aiov.iov_len = maxsize;
802         auio.uio_iov = &aiov;
803         auio.uio_iovcnt = 1;
804         auio.uio_offset = poffset;
805         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
806         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
807         auio.uio_resid = maxsize;
808         auio.uio_td = NULL;
809         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflags, proc0.p_ucred);
810         mycpu->gd_cnt.v_vnodeout++;
811         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsout += ncount;
812
813         if (error) {
814                 krateprintf(&vbadrate,
815                             "vnode_pager_putpages: I/O error %d\n", error);
816         }
817         if (auio.uio_resid) {
818                 krateprintf(&vresrate,
819                             "vnode_pager_putpages: residual I/O %zd at %lu\n",
820                             auio.uio_resid, (u_long)m[0]->pindex);
821         }
822         if (error == 0) {
823                 for (i = 0; i < ncount; i++) {
824                         rtvals[i] = VM_PAGER_OK;
825                         vm_page_undirty(m[i]);
826                 }
827         }
828         return rtvals[0];
829 }
830
831 struct vnode *
832 vnode_pager_lock(vm_object_t object)
833 {
834         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
835         int error;
836
837         ASSERT_LWKT_TOKEN_HELD(&vm_token);
838
839         for (; object != NULL; object = object->backing_object) {
840                 if (object->type != OBJT_VNODE)
841                         continue;
842                 if (object->flags & OBJ_DEAD)
843                         return NULL;
844
845                 for (;;) {
846                         struct vnode *vp = object->handle;
847                         error = vget(vp, LK_SHARED | LK_RETRY | LK_CANRECURSE);
848                         if (error == 0) {
849                                 if (object->handle != vp) {
850                                         vput(vp);
851                                         continue;
852                                 }
853                                 return (vp);
854                         }
855                         if ((object->flags & OBJ_DEAD) ||
856                             (object->type != OBJT_VNODE)) {
857                                 return NULL;
858                         }
859                         kprintf("vnode_pager_lock: vp %p error %d lockstatus %d, retrying\n", vp, error, lockstatus(&vp->v_lock, td));
860                         tsleep(object->handle, 0, "vnpgrl", hz);
861                 }
862         }
863         return NULL;
864 }