Fix buffer cache deadlocks by splitting dirty buffers into two categories:
[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 1.96 2008/01/10 07:34:01 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 int runningbufspace;
112
113 /*
114  * These are all static, but make the ones we export globals so we do
115  * not need to use compiler magic.
116  */
117 int bufspace, maxbufspace,
118         bufmallocspace, maxbufmallocspace, lobufspace, hibufspace;
119 static int bufreusecnt, bufdefragcnt, buffreekvacnt;
120 static int lorunningspace, hirunningspace, runningbufreq;
121 int numdirtybuffers, numdirtybuffershw, lodirtybuffers, hidirtybuffers;
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, maxbufspace, CTLFLAG_RD, &maxbufspace, 0,
158         "Hard limit on maximum amount of memory usable for buffer space");
159 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hibufspace, CTLFLAG_RD, &hibufspace, 0,
160         "Soft limit on maximum amount of memory usable for buffer space");
161 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lobufspace, CTLFLAG_RD, &lobufspace, 0,
162         "Minimum amount of memory to reserve for system buffer space");
163 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufspace, CTLFLAG_RD, &bufspace, 0,
164         "Amount of memory available for buffers");
165 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxmallocbufspace, CTLFLAG_RD, &maxbufmallocspace,
166         0, "Maximum amount of memory reserved for buffers using malloc");
167 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufmallocspace, CTLFLAG_RD, &bufmallocspace, 0,
168         "Amount of memory left for buffers using malloc-scheme");
169 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufcalls, CTLFLAG_RD, &getnewbufcalls, 0,
170         "New buffer header acquisition requests");
171 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufrestarts, CTLFLAG_RD, &getnewbufrestarts,
172         0, "New buffer header acquisition restarts");
173 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufdefragcnt, CTLFLAG_RD, &bufdefragcnt, 0,
174         "Buffer acquisition restarts due to fragmented buffer map");
175 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, buffreekvacnt, CTLFLAG_RD, &buffreekvacnt, 0,
176         "Amount of time KVA space was deallocated in an arbitrary buffer");
177 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufreusecnt, CTLFLAG_RD, &bufreusecnt, 0,
178         "Amount of time buffer re-use operations were successful");
179 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, buf, CTLFLAG_RD, 0, sizeof(struct buf),
180         "sizeof(struct buf)");
181
182 char *buf_wmesg = BUF_WMESG;
183
184 extern int vm_swap_size;
185
186 #define VFS_BIO_NEED_ANY        0x01    /* any freeable buffer */
187 #define VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH 0x02    /* waiting for dirty buffer flush */
188 #define VFS_BIO_NEED_FREE       0x04    /* wait for free bufs, hi hysteresis */
189 #define VFS_BIO_NEED_BUFSPACE   0x08    /* wait for buf space, lo hysteresis */
190
191 /*
192  * numdirtywakeup:
193  *
194  *      If someone is blocked due to there being too many dirty buffers,
195  *      and numdirtybuffers is now reasonable, wake them up.
196  */
197 static __inline void
198 numdirtywakeup(void)
199 {
200         if (numdirtybuffers <= (lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2) {
201                 if (needsbuffer & VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH) {
202                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
203                         needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH;
204                         spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
205                         wakeup(&needsbuffer);
206                 }
207         }
208 }
209
210 /*
211  * bufspacewakeup:
212  *
213  *      Called when buffer space is potentially available for recovery.
214  *      getnewbuf() will block on this flag when it is unable to free 
215  *      sufficient buffer space.  Buffer space becomes recoverable when 
216  *      bp's get placed back in the queues.
217  */
218
219 static __inline void
220 bufspacewakeup(void)
221 {
222         /*
223          * If someone is waiting for BUF space, wake them up.  Even
224          * though we haven't freed the kva space yet, the waiting
225          * process will be able to now.
226          */
227         if (needsbuffer & VFS_BIO_NEED_BUFSPACE) {
228                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
229                 needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
230                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
231                 wakeup(&needsbuffer);
232         }
233 }
234
235 /*
236  * runningbufwakeup:
237  *
238  *      Accounting for I/O in progress.
239  *
240  */
241 static __inline void
242 runningbufwakeup(struct buf *bp)
243 {
244         if (bp->b_runningbufspace) {
245                 runningbufspace -= bp->b_runningbufspace;
246                 bp->b_runningbufspace = 0;
247                 if (runningbufreq && runningbufspace <= lorunningspace) {
248                         runningbufreq = 0;
249                         wakeup(&runningbufreq);
250                 }
251         }
252 }
253
254 /*
255  * bufcountwakeup:
256  *
257  *      Called when a buffer has been added to one of the free queues to
258  *      account for the buffer and to wakeup anyone waiting for free buffers.
259  *      This typically occurs when large amounts of metadata are being handled
260  *      by the buffer cache ( else buffer space runs out first, usually ).
261  */
262
263 static __inline void
264 bufcountwakeup(void) 
265 {
266         ++numfreebuffers;
267         if (needsbuffer) {
268                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
269                 needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_ANY;
270                 if (numfreebuffers >= hifreebuffers)
271                         needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_FREE;
272                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
273                 wakeup(&needsbuffer);
274         }
275 }
276
277 /*
278  * waitrunningbufspace()
279  *
280  *      runningbufspace is a measure of the amount of I/O currently
281  *      running.  This routine is used in async-write situations to
282  *      prevent creating huge backups of pending writes to a device.
283  *      Only asynchronous writes are governed by this function.  
284  *
285  *      Reads will adjust runningbufspace, but will not block based on it.
286  *      The read load has a side effect of reducing the allowed write load.
287  *
288  *      This does NOT turn an async write into a sync write.  It waits
289  *      for earlier writes to complete and generally returns before the
290  *      caller's write has reached the device.
291  */
292 static __inline void
293 waitrunningbufspace(void)
294 {
295         if (runningbufspace > hirunningspace) {
296                 crit_enter();
297                 while (runningbufspace > hirunningspace) {
298                         ++runningbufreq;
299                         tsleep(&runningbufreq, 0, "wdrain", 0);
300                 }
301                 crit_exit();
302         }
303 }
304
305 /*
306  * vfs_buf_test_cache:
307  *
308  *      Called when a buffer is extended.  This function clears the B_CACHE
309  *      bit if the newly extended portion of the buffer does not contain
310  *      valid data.
311  */
312 static __inline__
313 void
314 vfs_buf_test_cache(struct buf *bp,
315                   vm_ooffset_t foff, vm_offset_t off, vm_offset_t size,
316                   vm_page_t m)
317 {
318         if (bp->b_flags & B_CACHE) {
319                 int base = (foff + off) & PAGE_MASK;
320                 if (vm_page_is_valid(m, base, size) == 0)
321                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
322         }
323 }
324
325 /*
326  * bd_wakeup:
327  *
328  *      Wake up the buffer daemon if the number of outstanding dirty buffers
329  *      is above specified threshold 'dirtybuflevel'.
330  *
331  *      The buffer daemons are explicitly woken up when (a) the pending number
332  *      of dirty buffers exceeds the recovery and stall mid-point value,
333  *      (b) during bwillwrite() or (c) buf freelist was exhausted.
334  *
335  *      The buffer daemons will generally not stop flushing until the dirty
336  *      buffer count goes below lodirtybuffers.
337  */
338 static __inline__
339 void
340 bd_wakeup(int dirtybuflevel)
341 {
342         if (bd_request == 0 && numdirtybuffers >= dirtybuflevel) {
343                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
344                 bd_request = 1;
345                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
346                 wakeup(&bd_request);
347         }
348         if (bd_request_hw == 0 && numdirtybuffershw >= dirtybuflevel) {
349                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
350                 bd_request_hw = 1;
351                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
352                 wakeup(&bd_request_hw);
353         }
354 }
355
356 /*
357  * bd_speedup:
358  *
359  *      Speed up the buffer cache flushing process.
360  */
361
362 static __inline__
363 void
364 bd_speedup(void)
365 {
366         bd_wakeup(1);
367 }
368
369 /*
370  * bufinit:
371  *
372  *      Load time initialisation of the buffer cache, called from machine
373  *      dependant initialization code. 
374  */
375 void
376 bufinit(void)
377 {
378         struct buf *bp;
379         vm_offset_t bogus_offset;
380         int i;
381
382         spin_init(&needsbuffer_spin);
383
384         /* next, make a null set of free lists */
385         for (i = 0; i < BUFFER_QUEUES; i++)
386                 TAILQ_INIT(&bufqueues[i]);
387
388         /* finally, initialize each buffer header and stick on empty q */
389         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
390                 bp = &buf[i];
391                 bzero(bp, sizeof *bp);
392                 bp->b_flags = B_INVAL;  /* we're just an empty header */
393                 bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
394                 bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTY;
395                 initbufbio(bp);
396                 xio_init(&bp->b_xio);
397                 buf_dep_init(bp);
398                 BUF_LOCKINIT(bp);
399                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_EMPTY], bp, b_freelist);
400         }
401
402         /*
403          * maxbufspace is the absolute maximum amount of buffer space we are 
404          * allowed to reserve in KVM and in real terms.  The absolute maximum
405          * is nominally used by buf_daemon.  hibufspace is the nominal maximum
406          * used by most other processes.  The differential is required to 
407          * ensure that buf_daemon is able to run when other processes might 
408          * be blocked waiting for buffer space.
409          *
410          * maxbufspace is based on BKVASIZE.  Allocating buffers larger then
411          * this may result in KVM fragmentation which is not handled optimally
412          * by the system.
413          */
414         maxbufspace = nbuf * BKVASIZE;
415         hibufspace = imax(3 * maxbufspace / 4, maxbufspace - MAXBSIZE * 10);
416         lobufspace = hibufspace - MAXBSIZE;
417
418         lorunningspace = 512 * 1024;
419         hirunningspace = 1024 * 1024;
420
421 /*
422  * Limit the amount of malloc memory since it is wired permanently into
423  * the kernel space.  Even though this is accounted for in the buffer
424  * allocation, we don't want the malloced region to grow uncontrolled.
425  * The malloc scheme improves memory utilization significantly on average
426  * (small) directories.
427  */
428         maxbufmallocspace = hibufspace / 20;
429
430 /*
431  * Reduce the chance of a deadlock occuring by limiting the number
432  * of delayed-write dirty buffers we allow to stack up.
433  */
434         hidirtybuffers = nbuf / 4 + 20;
435         numdirtybuffers = 0;
436         numdirtybuffershw = 0;
437 /*
438  * To support extreme low-memory systems, make sure hidirtybuffers cannot
439  * eat up all available buffer space.  This occurs when our minimum cannot
440  * be met.  We try to size hidirtybuffers to 3/4 our buffer space assuming
441  * BKVASIZE'd (8K) buffers.
442  */
443         while (hidirtybuffers * BKVASIZE > 3 * hibufspace / 4) {
444                 hidirtybuffers >>= 1;
445         }
446         lodirtybuffers = hidirtybuffers / 2;
447
448 /*
449  * Try to keep the number of free buffers in the specified range,
450  * and give special processes (e.g. like buf_daemon) access to an 
451  * emergency reserve.
452  */
453         lofreebuffers = nbuf / 18 + 5;
454         hifreebuffers = 2 * lofreebuffers;
455         numfreebuffers = nbuf;
456
457 /*
458  * Maximum number of async ops initiated per buf_daemon loop.  This is
459  * somewhat of a hack at the moment, we really need to limit ourselves
460  * based on the number of bytes of I/O in-transit that were initiated
461  * from buf_daemon.
462  */
463
464         bogus_offset = kmem_alloc_pageable(&kernel_map, PAGE_SIZE);
465         bogus_page = vm_page_alloc(&kernel_object,
466                                    (bogus_offset >> PAGE_SHIFT),
467                                    VM_ALLOC_NORMAL);
468         vmstats.v_wire_count++;
469
470 }
471
472 /*
473  * Initialize the embedded bio structures
474  */
475 void
476 initbufbio(struct buf *bp)
477 {
478         bp->b_bio1.bio_buf = bp;
479         bp->b_bio1.bio_prev = NULL;
480         bp->b_bio1.bio_offset = NOOFFSET;
481         bp->b_bio1.bio_next = &bp->b_bio2;
482         bp->b_bio1.bio_done = NULL;
483
484         bp->b_bio2.bio_buf = bp;
485         bp->b_bio2.bio_prev = &bp->b_bio1;
486         bp->b_bio2.bio_offset = NOOFFSET;
487         bp->b_bio2.bio_next = NULL;
488         bp->b_bio2.bio_done = NULL;
489 }
490
491 /*
492  * Reinitialize the embedded bio structures as well as any additional
493  * translation cache layers.
494  */
495 void
496 reinitbufbio(struct buf *bp)
497 {
498         struct bio *bio;
499
500         for (bio = &bp->b_bio1; bio; bio = bio->bio_next) {
501                 bio->bio_done = NULL;
502                 bio->bio_offset = NOOFFSET;
503         }
504 }
505
506 /*
507  * Push another BIO layer onto an existing BIO and return it.  The new
508  * BIO layer may already exist, holding cached translation data.
509  */
510 struct bio *
511 push_bio(struct bio *bio)
512 {
513         struct bio *nbio;
514
515         if ((nbio = bio->bio_next) == NULL) {
516                 int index = bio - &bio->bio_buf->b_bio_array[0];
517                 if (index >= NBUF_BIO - 1) {
518                         panic("push_bio: too many layers bp %p\n",
519                                 bio->bio_buf);
520                 }
521                 nbio = &bio->bio_buf->b_bio_array[index + 1];
522                 bio->bio_next = nbio;
523                 nbio->bio_prev = bio;
524                 nbio->bio_buf = bio->bio_buf;
525                 nbio->bio_offset = NOOFFSET;
526                 nbio->bio_done = NULL;
527                 nbio->bio_next = NULL;
528         }
529         KKASSERT(nbio->bio_done == NULL);
530         return(nbio);
531 }
532
533 void
534 pop_bio(struct bio *bio)
535 {
536         /* NOP */
537 }
538
539 void
540 clearbiocache(struct bio *bio)
541 {
542         while (bio) {
543                 bio->bio_offset = NOOFFSET;
544                 bio = bio->bio_next;
545         }
546 }
547
548 /*
549  * bfreekva:
550  *
551  *      Free the KVA allocation for buffer 'bp'.
552  *
553  *      Must be called from a critical section as this is the only locking for
554  *      buffer_map.
555  *
556  *      Since this call frees up buffer space, we call bufspacewakeup().
557  */
558 static void
559 bfreekva(struct buf *bp)
560 {
561         int count;
562
563         if (bp->b_kvasize) {
564                 ++buffreekvacnt;
565                 count = vm_map_entry_reserve(MAP_RESERVE_COUNT);
566                 vm_map_lock(&buffer_map);
567                 bufspace -= bp->b_kvasize;
568                 vm_map_delete(&buffer_map,
569                     (vm_offset_t) bp->b_kvabase,
570                     (vm_offset_t) bp->b_kvabase + bp->b_kvasize,
571                     &count
572                 );
573                 vm_map_unlock(&buffer_map);
574                 vm_map_entry_release(count);
575                 bp->b_kvasize = 0;
576                 bufspacewakeup();
577         }
578 }
579
580 /*
581  * bremfree:
582  *
583  *      Remove the buffer from the appropriate free list.
584  */
585 void
586 bremfree(struct buf *bp)
587 {
588         int old_qindex;
589
590         crit_enter();
591         old_qindex = bp->b_qindex;
592
593         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE) {
594                 KASSERT(BUF_REFCNTNB(bp) == 1, 
595                                 ("bremfree: bp %p not locked",bp));
596                 TAILQ_REMOVE(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
597                 bp->b_qindex = BQUEUE_NONE;
598         } else {
599                 if (BUF_REFCNTNB(bp) <= 1)
600                         panic("bremfree: removing a buffer not on a queue");
601         }
602
603         /*
604          * Fixup numfreebuffers count.  If the buffer is invalid or not
605          * delayed-write, and it was on the EMPTY, LRU, or AGE queues,
606          * the buffer was free and we must decrement numfreebuffers.
607          */
608         if ((bp->b_flags & B_INVAL) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
609                 switch(old_qindex) {
610                 case BQUEUE_DIRTY:
611                 case BQUEUE_DIRTY_HW:
612                 case BQUEUE_CLEAN:
613                 case BQUEUE_EMPTY:
614                 case BQUEUE_EMPTYKVA:
615                         --numfreebuffers;
616                         break;
617                 default:
618                         break;
619                 }
620         }
621         crit_exit();
622 }
623
624
625 /*
626  * bread:
627  *
628  *      Get a buffer with the specified data.  Look in the cache first.  We
629  *      must clear B_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O.  If B_CACHE
630  *      is set, the buffer is valid and we do not have to do anything ( see
631  *      getblk() ).
632  */
633 int
634 bread(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, struct buf **bpp)
635 {
636         struct buf *bp;
637
638         bp = getblk(vp, loffset, size, 0, 0);
639         *bpp = bp;
640
641         /* if not found in cache, do some I/O */
642         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
643                 KASSERT(!(bp->b_flags & B_ASYNC), ("bread: illegal async bp %p", bp));
644                 bp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
645                 bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
646                 vfs_busy_pages(vp, bp);
647                 vn_strategy(vp, &bp->b_bio1);
648                 return (biowait(bp));
649         }
650         return (0);
651 }
652
653 /*
654  * breadn:
655  *
656  *      Operates like bread, but also starts asynchronous I/O on
657  *      read-ahead blocks.  We must clear B_ERROR and B_INVAL prior
658  *      to initiating I/O . If B_CACHE is set, the buffer is valid 
659  *      and we do not have to do anything.
660  */
661 int
662 breadn(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, off_t *raoffset,
663         int *rabsize, int cnt, struct buf **bpp)
664 {
665         struct buf *bp, *rabp;
666         int i;
667         int rv = 0, readwait = 0;
668
669         *bpp = bp = getblk(vp, loffset, size, 0, 0);
670
671         /* if not found in cache, do some I/O */
672         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
673                 bp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
674                 bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
675                 vfs_busy_pages(vp, bp);
676                 vn_strategy(vp, &bp->b_bio1);
677                 ++readwait;
678         }
679
680         for (i = 0; i < cnt; i++, raoffset++, rabsize++) {
681                 if (inmem(vp, *raoffset))
682                         continue;
683                 rabp = getblk(vp, *raoffset, *rabsize, 0, 0);
684
685                 if ((rabp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
686                         rabp->b_flags |= B_ASYNC;
687                         rabp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
688                         rabp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
689                         vfs_busy_pages(vp, rabp);
690                         BUF_KERNPROC(rabp);
691                         vn_strategy(vp, &rabp->b_bio1);
692                 } else {
693                         brelse(rabp);
694                 }
695         }
696
697         if (readwait) {
698                 rv = biowait(bp);
699         }
700         return (rv);
701 }
702
703 /*
704  * bwrite:
705  *
706  *      Write, release buffer on completion.  (Done by iodone
707  *      if async).  Do not bother writing anything if the buffer
708  *      is invalid.
709  *
710  *      Note that we set B_CACHE here, indicating that buffer is
711  *      fully valid and thus cacheable.  This is true even of NFS
712  *      now so we set it generally.  This could be set either here 
713  *      or in biodone() since the I/O is synchronous.  We put it
714  *      here.
715  */
716 int
717 bwrite(struct buf *bp)
718 {
719         int oldflags;
720
721         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
722                 brelse(bp);
723                 return (0);
724         }
725
726         oldflags = bp->b_flags;
727
728         if (BUF_REFCNTNB(bp) == 0)
729                 panic("bwrite: buffer is not busy???");
730         crit_enter();
731
732         /* Mark the buffer clean */
733         bundirty(bp);
734
735         bp->b_flags &= ~B_ERROR;
736         bp->b_flags |= B_CACHE;
737         bp->b_cmd = BUF_CMD_WRITE;
738         vfs_busy_pages(bp->b_vp, bp);
739
740         /*
741          * Normal bwrites pipeline writes.  NOTE: b_bufsize is only
742          * valid for vnode-backed buffers.
743          */
744         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
745         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
746
747         crit_exit();
748         if (oldflags & B_ASYNC)
749                 BUF_KERNPROC(bp);
750         vn_strategy(bp->b_vp, &bp->b_bio1);
751
752         if ((oldflags & B_ASYNC) == 0) {
753                 int rtval = biowait(bp);
754                 brelse(bp);
755                 return (rtval);
756         } else if ((oldflags & B_NOWDRAIN) == 0) {
757                 /*
758                  * don't allow the async write to saturate the I/O
759                  * system.  Deadlocks can occur only if a device strategy
760                  * routine (like in VN) turns around and issues another
761                  * high-level write, in which case B_NOWDRAIN is expected
762                  * to be set.   Otherwise we will not deadlock here because
763                  * we are blocking waiting for I/O that is already in-progress
764                  * to complete.
765                  */
766                 waitrunningbufspace();
767         }
768
769         return (0);
770 }
771
772 /*
773  * bdwrite:
774  *
775  *      Delayed write. (Buffer is marked dirty).  Do not bother writing
776  *      anything if the buffer is marked invalid.
777  *
778  *      Note that since the buffer must be completely valid, we can safely
779  *      set B_CACHE.  In fact, we have to set B_CACHE here rather then in
780  *      biodone() in order to prevent getblk from writing the buffer
781  *      out synchronously.
782  */
783 void
784 bdwrite(struct buf *bp)
785 {
786         if (BUF_REFCNTNB(bp) == 0)
787                 panic("bdwrite: buffer is not busy");
788
789         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
790                 brelse(bp);
791                 return;
792         }
793         bdirty(bp);
794
795         /*
796          * Set B_CACHE, indicating that the buffer is fully valid.  This is
797          * true even of NFS now.
798          */
799         bp->b_flags |= B_CACHE;
800
801         /*
802          * This bmap keeps the system from needing to do the bmap later,
803          * perhaps when the system is attempting to do a sync.  Since it
804          * is likely that the indirect block -- or whatever other datastructure
805          * that the filesystem needs is still in memory now, it is a good
806          * thing to do this.  Note also, that if the pageout daemon is
807          * requesting a sync -- there might not be enough memory to do
808          * the bmap then...  So, this is important to do.
809          */
810         if (bp->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) {
811                 VOP_BMAP(bp->b_vp, bp->b_loffset, &bp->b_bio2.bio_offset,
812                          NULL, NULL);
813         }
814
815         /*
816          * Set the *dirty* buffer range based upon the VM system dirty pages.
817          */
818         vfs_setdirty(bp);
819
820         /*
821          * We need to do this here to satisfy the vnode_pager and the
822          * pageout daemon, so that it thinks that the pages have been
823          * "cleaned".  Note that since the pages are in a delayed write
824          * buffer -- the VFS layer "will" see that the pages get written
825          * out on the next sync, or perhaps the cluster will be completed.
826          */
827         vfs_clean_pages(bp);
828         bqrelse(bp);
829
830         /*
831          * Wakeup the buffer flushing daemon if we have a lot of dirty
832          * buffers (midpoint between our recovery point and our stall
833          * point).
834          */
835         bd_wakeup((lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2);
836
837         /*
838          * note: we cannot initiate I/O from a bdwrite even if we wanted to,
839          * due to the softdep code.
840          */
841 }
842
843 /*
844  * bdirty:
845  *
846  *      Turn buffer into delayed write request by marking it B_DELWRI.
847  *      B_RELBUF and B_NOCACHE must be cleared.
848  *
849  *      We reassign the buffer to itself to properly update it in the
850  *      dirty/clean lists. 
851  *
852  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the 
853  *      numfreebuffers count.
854  *
855  *      Must be called from a critical section.
856  *      The buffer must be on BQUEUE_NONE.
857  */
858 void
859 bdirty(struct buf *bp)
860 {
861         KASSERT(bp->b_qindex == BQUEUE_NONE, ("bdirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
862         if (bp->b_flags & B_NOCACHE) {
863                 kprintf("bdirty: clearing B_NOCACHE on buf %p\n", bp);
864                 bp->b_flags &= ~B_NOCACHE;
865         }
866         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
867                 kprintf("bdirty: warning, dirtying invalid buffer %p\n", bp);
868         }
869         bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
870
871         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
872                 bp->b_flags |= B_DELWRI;
873                 reassignbuf(bp);
874                 ++numdirtybuffers;
875                 if (bp->b_flags & B_HEAVY)
876                         ++numdirtybuffershw;
877                 bd_wakeup((lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2);
878         }
879 }
880
881 /*
882  * Set B_HEAVY, indicating that this is a heavy-weight buffer that
883  * needs to be flushed with a different buf_daemon thread to avoid
884  * deadlocks.  B_HEAVY also imposes restrictions in getnewbuf().
885  */
886 void
887 bheavy(struct buf *bp)
888 {
889         if ((bp->b_flags & B_HEAVY) == 0) {
890                 bp->b_flags |= B_HEAVY;
891                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
892                         ++numdirtybuffershw;
893         }
894 }
895
896 /*
897  * bundirty:
898  *
899  *      Clear B_DELWRI for buffer.
900  *
901  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the numfreebuffers
902  *      count.
903  *      
904  *      Must be called from a critical section.
905  *
906  *      The buffer is typically on BQUEUE_NONE but there is one case in 
907  *      brelse() that calls this function after placing the buffer on
908  *      a different queue.
909  */
910
911 void
912 bundirty(struct buf *bp)
913 {
914         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
915                 bp->b_flags &= ~B_DELWRI;
916                 reassignbuf(bp);
917                 --numdirtybuffers;
918                 if (bp->b_flags & B_HEAVY)
919                         --numdirtybuffershw;
920                 numdirtywakeup();
921         }
922         /*
923          * Since it is now being written, we can clear its deferred write flag.
924          */
925         bp->b_flags &= ~B_DEFERRED;
926 }
927
928 /*
929  * bawrite:
930  *
931  *      Asynchronous write.  Start output on a buffer, but do not wait for
932  *      it to complete.  The buffer is released when the output completes.
933  *
934  *      bwrite() ( or the VOP routine anyway ) is responsible for handling 
935  *      B_INVAL buffers.  Not us.
936  */
937 void
938 bawrite(struct buf *bp)
939 {
940         bp->b_flags |= B_ASYNC;
941         bwrite(bp);
942 }
943
944 /*
945  * bowrite:
946  *
947  *      Ordered write.  Start output on a buffer, and flag it so that the 
948  *      device will write it in the order it was queued.  The buffer is 
949  *      released when the output completes.  bwrite() ( or the VOP routine
950  *      anyway ) is responsible for handling B_INVAL buffers.
951  */
952 int
953 bowrite(struct buf *bp)
954 {
955         bp->b_flags |= B_ORDERED | B_ASYNC;
956         return (bwrite(bp));
957 }
958
959 /*
960  * bwillwrite:
961  *
962  *      Called prior to the locking of any vnodes when we are expecting to
963  *      write.  We do not want to starve the buffer cache with too many
964  *      dirty buffers so we block here.  By blocking prior to the locking
965  *      of any vnodes we attempt to avoid the situation where a locked vnode
966  *      prevents the various system daemons from flushing related buffers.
967  */
968 void
969 bwillwrite(void)
970 {
971         if (numdirtybuffers >= hidirtybuffers) {
972                 while (numdirtybuffers >= hidirtybuffers) {
973                         bd_wakeup(1);
974                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
975                         if (numdirtybuffers >= 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 }
984
985 /*
986  * buf_dirty_count_severe:
987  *
988  *      Return true if we have too many dirty buffers.
989  */
990 int
991 buf_dirty_count_severe(void)
992 {
993         return(numdirtybuffers >= hidirtybuffers);
994 }
995
996 /*
997  * brelse:
998  *
999  *      Release a busy buffer and, if requested, free its resources.  The
1000  *      buffer will be stashed in the appropriate bufqueue[] allowing it
1001  *      to be accessed later as a cache entity or reused for other purposes.
1002  */
1003 void
1004 brelse(struct buf *bp)
1005 {
1006 #ifdef INVARIANTS
1007         int saved_flags = bp->b_flags;
1008 #endif
1009
1010         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)), ("brelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
1011
1012         crit_enter();
1013
1014         /*
1015          * If B_NOCACHE is set we are being asked to destroy the buffer and
1016          * its backing store.  Clear B_DELWRI.
1017          *
1018          * B_NOCACHE is set in two cases: (1) when the caller really wants
1019          * to destroy the buffer and backing store and (2) when the caller
1020          * wants to destroy the buffer and backing store after a write 
1021          * completes.
1022          */
1023         if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE|B_DELWRI)) == (B_NOCACHE|B_DELWRI)) {
1024                 bundirty(bp);
1025         }
1026
1027         if (bp->b_flags & B_LOCKED)
1028                 bp->b_flags &= ~B_ERROR;
1029
1030         /*
1031          * If a write error occurs and the caller does not want to throw
1032          * away the buffer, redirty the buffer.  This will also clear
1033          * B_NOCACHE.
1034          */
1035         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE &&
1036             (bp->b_flags & (B_ERROR | B_INVAL)) == B_ERROR) {
1037                 /*
1038                  * Failed write, redirty.  Must clear B_ERROR to prevent
1039                  * pages from being scrapped.  If B_INVAL is set then
1040                  * this case is not run and the next case is run to 
1041                  * destroy the buffer.  B_INVAL can occur if the buffer
1042                  * is outside the range supported by the underlying device.
1043                  */
1044                 bp->b_flags &= ~B_ERROR;
1045                 bdirty(bp);
1046         } else if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_ERROR)) ||
1047                    (bp->b_bufsize <= 0) || bp->b_cmd == BUF_CMD_FREEBLKS) {
1048                 /*
1049                  * Either a failed I/O or we were asked to free or not
1050                  * cache the buffer.
1051                  *
1052                  * NOTE: HAMMER will set B_LOCKED in buf_deallocate if the
1053                  * buffer cannot be immediately freed.
1054                  */
1055                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1056                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
1057                         buf_deallocate(bp);
1058                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1059                         --numdirtybuffers;
1060                         if (bp->b_flags & B_HEAVY)
1061                                 --numdirtybuffershw;
1062                         numdirtywakeup();
1063                 }
1064                 bp->b_flags &= ~(B_DELWRI | B_CACHE);
1065         }
1066
1067         /*
1068          * We must clear B_RELBUF if B_DELWRI or B_LOCKED is set.
1069          * If vfs_vmio_release() is called with either bit set, the
1070          * underlying pages may wind up getting freed causing a previous
1071          * write (bdwrite()) to get 'lost' because pages associated with
1072          * a B_DELWRI bp are marked clean.  Pages associated with a
1073          * B_LOCKED buffer may be mapped by the filesystem.
1074          *
1075          * If we want to release the buffer ourselves (rather then the
1076          * originator asking us to release it), give the originator a
1077          * chance to countermand the release by setting B_LOCKED.
1078          * 
1079          * We still allow the B_INVAL case to call vfs_vmio_release(), even
1080          * if B_DELWRI is set.
1081          *
1082          * If B_DELWRI is not set we may have to set B_RELBUF if we are low
1083          * on pages to return pages to the VM page queues.
1084          */
1085         if (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_LOCKED)) {
1086                 bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
1087         } else if (vm_page_count_severe()) {
1088                 buf_deallocate(bp);
1089                 if (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_LOCKED))
1090                         bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
1091                 else
1092                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
1093         }
1094
1095         /*
1096          * At this point destroying the buffer is governed by the B_INVAL 
1097          * or B_RELBUF flags.
1098          */
1099         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
1100
1101         /*
1102          * VMIO buffer rundown.  Make sure the VM page array is restored
1103          * after an I/O may have replaces some of the pages with bogus pages
1104          * in order to not destroy dirty pages in a fill-in read.
1105          *
1106          * Note that due to the code above, if a buffer is marked B_DELWRI
1107          * then the B_RELBUF and B_NOCACHE bits will always be clear.
1108          * B_INVAL may still be set, however.
1109          *
1110          * For clean buffers, B_INVAL or B_RELBUF will destroy the buffer
1111          * but not the backing store.   B_NOCACHE will destroy the backing
1112          * store.
1113          *
1114          * Note that dirty NFS buffers contain byte-granular write ranges
1115          * and should not be destroyed w/ B_INVAL even if the backing store
1116          * is left intact.
1117          */
1118         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
1119                 /*
1120                  * Rundown for VMIO buffers which are not dirty NFS buffers.
1121                  */
1122                 int i, j, resid;
1123                 vm_page_t m;
1124                 off_t foff;
1125                 vm_pindex_t poff;
1126                 vm_object_t obj;
1127                 struct vnode *vp;
1128
1129                 vp = bp->b_vp;
1130
1131                 /*
1132                  * Get the base offset and length of the buffer.  Note that 
1133                  * in the VMIO case if the buffer block size is not
1134                  * page-aligned then b_data pointer may not be page-aligned.
1135                  * But our b_xio.xio_pages array *IS* page aligned.
1136                  *
1137                  * block sizes less then DEV_BSIZE (usually 512) are not 
1138                  * supported due to the page granularity bits (m->valid,
1139                  * m->dirty, etc...). 
1140                  *
1141                  * See man buf(9) for more information
1142                  */
1143
1144                 resid = bp->b_bufsize;
1145                 foff = bp->b_loffset;
1146
1147                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
1148                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1149                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1150                         /*
1151                          * If we hit a bogus page, fixup *all* of them
1152                          * now.  Note that we left these pages wired
1153                          * when we removed them so they had better exist,
1154                          * and they cannot be ripped out from under us so
1155                          * no critical section protection is necessary.
1156                          */
1157                         if (m == bogus_page) {
1158                                 obj = vp->v_object;
1159                                 poff = OFF_TO_IDX(bp->b_loffset);
1160
1161                                 for (j = i; j < bp->b_xio.xio_npages; j++) {
1162                                         vm_page_t mtmp;
1163
1164                                         mtmp = bp->b_xio.xio_pages[j];
1165                                         if (mtmp == bogus_page) {
1166                                                 mtmp = vm_page_lookup(obj, poff + j);
1167                                                 if (!mtmp) {
1168                                                         panic("brelse: page missing");
1169                                                 }
1170                                                 bp->b_xio.xio_pages[j] = mtmp;
1171                                         }
1172                                 }
1173
1174                                 if ((bp->b_flags & B_INVAL) == 0) {
1175                                         pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
1176                                                 bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
1177                                 }
1178                                 m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1179                         }
1180
1181                         /*
1182                          * Invalidate the backing store if B_NOCACHE is set
1183                          * (e.g. used with vinvalbuf()).  If this is NFS
1184                          * we impose a requirement that the block size be
1185                          * a multiple of PAGE_SIZE and create a temporary
1186                          * hack to basically invalidate the whole page.  The
1187                          * problem is that NFS uses really odd buffer sizes
1188                          * especially when tracking piecemeal writes and
1189                          * it also vinvalbuf()'s a lot, which would result
1190                          * in only partial page validation and invalidation
1191                          * here.  If the file page is mmap()'d, however,
1192                          * all the valid bits get set so after we invalidate
1193                          * here we would end up with weird m->valid values
1194                          * like 0xfc.  nfs_getpages() can't handle this so
1195                          * we clear all the valid bits for the NFS case
1196                          * instead of just some of them.
1197                          *
1198                          * The real bug is the VM system having to set m->valid
1199                          * to VM_PAGE_BITS_ALL for faulted-in pages, which
1200                          * itself is an artifact of the whole 512-byte
1201                          * granular mess that exists to support odd block 
1202                          * sizes and UFS meta-data block sizes (e.g. 6144).
1203                          * A complete rewrite is required.
1204                          */
1205                         if (bp->b_flags & (B_NOCACHE|B_ERROR)) {
1206                                 int poffset = foff & PAGE_MASK;
1207                                 int presid;
1208
1209                                 presid = PAGE_SIZE - poffset;
1210                                 if (bp->b_vp->v_tag == VT_NFS &&
1211                                     bp->b_vp->v_type == VREG) {
1212                                         ; /* entire page */
1213                                 } else if (presid > resid) {
1214                                         presid = resid;
1215                                 }
1216                                 KASSERT(presid >= 0, ("brelse: extra page"));
1217                                 vm_page_set_invalid(m, poffset, presid);
1218                         }
1219                         resid -= PAGE_SIZE - (foff & PAGE_MASK);
1220                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
1221                 }
1222                 if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF))
1223                         vfs_vmio_release(bp);
1224         } else {
1225                 /*
1226                  * Rundown for non-VMIO buffers.
1227                  */
1228                 if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF)) {
1229 #if 0
1230                         if (bp->b_vp)
1231                                 kprintf("brelse bp %p %08x/%08x: Warning, caught and fixed brelvp bug\n", bp, saved_flags, bp->b_flags);
1232 #endif
1233                         if (bp->b_bufsize)
1234                                 allocbuf(bp, 0);
1235                         if (bp->b_vp)
1236                                 brelvp(bp);
1237                 }
1238         }
1239                         
1240         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE)
1241                 panic("brelse: free buffer onto another queue???");
1242         if (BUF_REFCNTNB(bp) > 1) {
1243                 /* Temporary panic to verify exclusive locking */
1244                 /* This panic goes away when we allow shared refs */
1245                 panic("brelse: multiple refs");
1246                 /* do not release to free list */
1247                 BUF_UNLOCK(bp);
1248                 crit_exit();
1249                 return;
1250         }
1251
1252         /*
1253          * Figure out the correct queue to place the cleaned up buffer on.
1254          * Buffers placed in the EMPTY or EMPTYKVA had better already be
1255          * disassociated from their vnode.
1256          */
1257         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1258                 /*
1259                  * Buffers that are locked are placed in the locked queue
1260                  * immediately, regardless of their state.
1261                  */
1262                 bp->b_qindex = BQUEUE_LOCKED;
1263                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_LOCKED], bp, b_freelist);
1264         } else if (bp->b_bufsize == 0) {
1265                 /*
1266                  * Buffers with no memory.  Due to conditionals near the top
1267                  * of brelse() such buffers should probably already be
1268                  * marked B_INVAL and disassociated from their vnode.
1269                  */
1270                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1271                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp1 %p flags %08x/%08x vnode %p unexpectededly still associated!", bp, saved_flags, bp->b_flags, bp->b_vp));
1272                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1273                 if (bp->b_kvasize) {
1274                         bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1275                 } else {
1276                         bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTY;
1277                 }
1278                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1279         } else if (bp->b_flags & (B_ERROR | B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF)) {
1280                 /*
1281                  * Buffers with junk contents.   Again these buffers had better
1282                  * already be disassociated from their vnode.
1283                  */
1284                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp2 %p flags %08x/%08x vnode %p unexpectededly still associated!", bp, saved_flags, bp->b_flags, bp->b_vp));
1285                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1286                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1287                 bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1288                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1289         } else {
1290                 /*
1291                  * Remaining buffers.  These buffers are still associated with
1292                  * their vnode.
1293                  */
1294                 switch(bp->b_flags & (B_DELWRI|B_HEAVY|B_AGE)) {
1295                 case B_DELWRI | B_AGE:
1296                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY;
1297                     TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY], bp, b_freelist);
1298                     break;
1299                 case B_DELWRI:
1300                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY;
1301                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY], bp, b_freelist);
1302                     break;
1303                 case B_DELWRI | B_HEAVY | B_AGE:
1304                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY_HW;
1305                     TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY_HW], bp,
1306                                       b_freelist);
1307                     break;
1308                 case B_DELWRI | B_HEAVY:
1309                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY_HW;
1310                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY_HW], bp,
1311                                       b_freelist);
1312                     break;
1313                 case B_HEAVY | B_AGE:
1314                 case B_AGE:
1315                     bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1316                     TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1317                     break;
1318                 default:
1319                     bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1320                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1321                     break;
1322                 }
1323         }
1324
1325         /*
1326          * If B_INVAL, clear B_DELWRI.  We've already placed the buffer
1327          * on the correct queue.
1328          */
1329         if ((bp->b_flags & (B_INVAL|B_DELWRI)) == (B_INVAL|B_DELWRI))
1330                 bundirty(bp);
1331
1332         /*
1333          * Fixup numfreebuffers count.  The bp is on an appropriate queue
1334          * unless locked.  We then bump numfreebuffers if it is not B_DELWRI.
1335          * We've already handled the B_INVAL case ( B_DELWRI will be clear
1336          * if B_INVAL is set ).
1337          */
1338         if ((bp->b_flags & (B_LOCKED|B_DELWRI)) == 0)
1339                 bufcountwakeup();
1340
1341         /*
1342          * Something we can maybe free or reuse
1343          */
1344         if (bp->b_bufsize || bp->b_kvasize)
1345                 bufspacewakeup();
1346
1347         /*
1348          * Clean up temporary flags and unlock the buffer.
1349          */
1350         bp->b_flags &= ~(B_ORDERED | B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF |
1351                         B_DIRECT | B_NOWDRAIN);
1352         BUF_UNLOCK(bp);
1353         crit_exit();
1354 }
1355
1356 /*
1357  * bqrelse:
1358  *
1359  *      Release a buffer back to the appropriate queue but do not try to free
1360  *      it.  The buffer is expected to be used again soon.
1361  *
1362  *      bqrelse() is used by bdwrite() to requeue a delayed write, and used by
1363  *      biodone() to requeue an async I/O on completion.  It is also used when
1364  *      known good buffers need to be requeued but we think we may need the data
1365  *      again soon.
1366  *
1367  *      XXX we should be able to leave the B_RELBUF hint set on completion.
1368  */
1369 void
1370 bqrelse(struct buf *bp)
1371 {
1372         crit_enter();
1373
1374         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)), ("bqrelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
1375
1376         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE)
1377                 panic("bqrelse: free buffer onto another queue???");
1378         if (BUF_REFCNTNB(bp) > 1) {
1379                 /* do not release to free list */
1380                 panic("bqrelse: multiple refs");
1381                 BUF_UNLOCK(bp);
1382                 crit_exit();
1383                 return;
1384         }
1385         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1386                 /*
1387                  * Locked buffers are released to the locked queue.  However,
1388                  * if the buffer is dirty it will first go into the dirty
1389                  * queue and later on after the I/O completes successfully it
1390                  * will be released to the locked queue.
1391                  */
1392                 bp->b_flags &= ~B_ERROR;
1393                 bp->b_qindex = BQUEUE_LOCKED;
1394                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_LOCKED], bp, b_freelist);
1395         } else if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1396                 bp->b_qindex = (bp->b_flags & B_HEAVY) ?
1397                                BQUEUE_DIRTY_HW : BQUEUE_DIRTY;
1398                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1399         } else if (vm_page_count_severe()) {
1400                 /*
1401                  * We are too low on memory, we have to try to free the
1402                  * buffer (most importantly: the wired pages making up its
1403                  * backing store) *now*.
1404                  */
1405                 crit_exit();
1406                 brelse(bp);
1407                 return;
1408         } else {
1409                 bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1410                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1411         }
1412
1413         if ((bp->b_flags & B_LOCKED) == 0 &&
1414             ((bp->b_flags & B_INVAL) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)) {
1415                 bufcountwakeup();
1416         }
1417
1418         /*
1419          * Something we can maybe free or reuse.
1420          */
1421         if (bp->b_bufsize && !(bp->b_flags & B_DELWRI))
1422                 bufspacewakeup();
1423
1424         /*
1425          * Final cleanup and unlock.  Clear bits that are only used while a
1426          * buffer is actively locked.
1427          */
1428         bp->b_flags &= ~(B_ORDERED | B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF);
1429         BUF_UNLOCK(bp);
1430         crit_exit();
1431 }
1432
1433 /*
1434  * vfs_vmio_release:
1435  *
1436  *      Return backing pages held by the buffer 'bp' back to the VM system
1437  *      if possible.  The pages are freed if they are no longer valid or
1438  *      attempt to free if it was used for direct I/O otherwise they are
1439  *      sent to the page cache.
1440  *
1441  *      Pages that were marked busy are left alone and skipped.
1442  *
1443  *      The KVA mapping (b_data) for the underlying pages is removed by
1444  *      this function.
1445  */
1446 static void
1447 vfs_vmio_release(struct buf *bp)
1448 {
1449         int i;
1450         vm_page_t m;
1451
1452         crit_enter();
1453         for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
1454                 m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1455                 bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
1456                 /*
1457                  * In order to keep page LRU ordering consistent, put
1458                  * everything on the inactive queue.
1459                  */
1460                 vm_page_unwire(m, 0);
1461                 /*
1462                  * We don't mess with busy pages, it is
1463                  * the responsibility of the process that
1464                  * busied the pages to deal with them.
1465                  */
1466                 if ((m->flags & PG_BUSY) || (m->busy != 0))
1467                         continue;
1468                         
1469                 if (m->wire_count == 0) {
1470                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1471                         /*
1472                          * Might as well free the page if we can and it has
1473                          * no valid data.  We also free the page if the
1474                          * buffer was used for direct I/O.
1475                          */
1476                         if ((bp->b_flags & B_ASYNC) == 0 && !m->valid &&
1477                                         m->hold_count == 0) {
1478                                 vm_page_busy(m);
1479                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
1480                                 vm_page_free(m);
1481                         } else if (bp->b_flags & B_DIRECT) {
1482                                 vm_page_try_to_free(m);
1483                         } else if (vm_page_count_severe()) {
1484                                 vm_page_try_to_cache(m);
1485                         }
1486                 }
1487         }
1488         crit_exit();
1489         pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t) bp->b_data), bp->b_xio.xio_npages);
1490         if (bp->b_bufsize) {
1491                 bufspacewakeup();
1492                 bp->b_bufsize = 0;
1493         }
1494         bp->b_xio.xio_npages = 0;
1495         bp->b_flags &= ~B_VMIO;
1496         if (bp->b_vp)
1497                 brelvp(bp);
1498 }
1499
1500 /*
1501  * vfs_bio_awrite:
1502  *
1503  *      Implement clustered async writes for clearing out B_DELWRI buffers.
1504  *      This is much better then the old way of writing only one buffer at
1505  *      a time.  Note that we may not be presented with the buffers in the 
1506  *      correct order, so we search for the cluster in both directions.
1507  *
1508  *      The buffer is locked on call.
1509  */
1510 int
1511 vfs_bio_awrite(struct buf *bp)
1512 {
1513         int i;
1514         int j;
1515         off_t loffset = bp->b_loffset;
1516         struct vnode *vp = bp->b_vp;
1517         int nbytes;
1518         struct buf *bpa;
1519         int nwritten;
1520         int size;
1521
1522         crit_enter();
1523         /*
1524          * right now we support clustered writing only to regular files.  If
1525          * we find a clusterable block we could be in the middle of a cluster
1526          * rather then at the beginning.
1527          *
1528          * NOTE: b_bio1 contains the logical loffset and is aliased
1529          * to b_loffset.  b_bio2 contains the translated block number.
1530          */
1531         if ((vp->v_type == VREG) && 
1532             (vp->v_mount != 0) && /* Only on nodes that have the size info */
1533             (bp->b_flags & (B_CLUSTEROK | B_INVAL)) == B_CLUSTEROK) {
1534
1535                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
1536
1537                 for (i = size; i < MAXPHYS; i += size) {
1538                         if ((bpa = findblk(vp, loffset + i)) &&
1539                             BUF_REFCNT(bpa) == 0 &&
1540                             ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) ==
1541                             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK)) &&
1542                             (bpa->b_bufsize == size)) {
1543                                 if ((bpa->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) ||
1544                                     (bpa->b_bio2.bio_offset !=
1545                                      bp->b_bio2.bio_offset + i))
1546                                         break;
1547                         } else {
1548                                 break;
1549                         }
1550                 }
1551                 for (j = size; i + j <= MAXPHYS && j <= loffset; j += size) {
1552                         if ((bpa = findblk(vp, loffset - j)) &&
1553                             BUF_REFCNT(bpa) == 0 &&
1554                             ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) ==
1555                             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK)) &&
1556                             (bpa->b_bufsize == size)) {
1557                                 if ((bpa->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) ||
1558                                     (bpa->b_bio2.bio_offset !=
1559                                      bp->b_bio2.bio_offset - j))
1560                                         break;
1561                         } else {
1562                                 break;
1563                         }
1564                 }
1565                 j -= size;
1566                 nbytes = (i + j);
1567                 /*
1568                  * this is a possible cluster write
1569                  */
1570                 if (nbytes != size) {
1571                         BUF_UNLOCK(bp);
1572                         nwritten = cluster_wbuild(vp, size,
1573                                                   loffset - j, nbytes);
1574                         crit_exit();
1575                         return nwritten;
1576                 }
1577         }
1578
1579         bremfree(bp);
1580         bp->b_flags |= B_ASYNC;
1581
1582         crit_exit();
1583         /*
1584          * default (old) behavior, writing out only one block
1585          *
1586          * XXX returns b_bufsize instead of b_bcount for nwritten?
1587          */
1588         nwritten = bp->b_bufsize;
1589         bwrite(bp);
1590
1591         return nwritten;
1592 }
1593
1594 /*
1595  * getnewbuf:
1596  *
1597  *      Find and initialize a new buffer header, freeing up existing buffers 
1598  *      in the bufqueues as necessary.  The new buffer is returned locked.
1599  *
1600  *      Important:  B_INVAL is not set.  If the caller wishes to throw the
1601  *      buffer away, the caller must set B_INVAL prior to calling brelse().
1602  *
1603  *      We block if:
1604  *              We have insufficient buffer headers
1605  *              We have insufficient buffer space
1606  *              buffer_map is too fragmented ( space reservation fails )
1607  *              If we have to flush dirty buffers ( but we try to avoid this )
1608  *
1609  *      To avoid VFS layer recursion we do not flush dirty buffers ourselves.
1610  *      Instead we ask the buf daemon to do it for us.  We attempt to
1611  *      avoid piecemeal wakeups of the pageout daemon.
1612  */
1613
1614 static struct buf *
1615 getnewbuf(int blkflags, int slptimeo, int size, int maxsize)
1616 {
1617         struct buf *bp;
1618         struct buf *nbp;
1619         int defrag = 0;
1620         int nqindex;
1621         int slpflags = (blkflags & GETBLK_PCATCH) ? PCATCH : 0;
1622         static int flushingbufs;
1623
1624         /*
1625          * We can't afford to block since we might be holding a vnode lock,
1626          * which may prevent system daemons from running.  We deal with
1627          * low-memory situations by proactively returning memory and running
1628          * async I/O rather then sync I/O.
1629          */
1630         
1631         ++getnewbufcalls;
1632         --getnewbufrestarts;
1633 restart:
1634         ++getnewbufrestarts;
1635
1636         /*
1637          * Setup for scan.  If we do not have enough free buffers,
1638          * we setup a degenerate case that immediately fails.  Note
1639          * that if we are specially marked process, we are allowed to
1640          * dip into our reserves.
1641          *
1642          * The scanning sequence is nominally:  EMPTY->EMPTYKVA->CLEAN
1643          *
1644          * We start with EMPTYKVA.  If the list is empty we backup to EMPTY.
1645          * However, there are a number of cases (defragging, reusing, ...)
1646          * where we cannot backup.
1647          */
1648         nqindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1649         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTYKVA]);
1650
1651         if (nbp == NULL) {
1652                 /*
1653                  * If no EMPTYKVA buffers and we are either
1654                  * defragging or reusing, locate a CLEAN buffer
1655                  * to free or reuse.  If bufspace useage is low
1656                  * skip this step so we can allocate a new buffer.
1657                  */
1658                 if (defrag || bufspace >= lobufspace) {
1659                         nqindex = BQUEUE_CLEAN;
1660                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN]);
1661                 }
1662
1663                 /*
1664                  * If we could not find or were not allowed to reuse a
1665                  * CLEAN buffer, check to see if it is ok to use an EMPTY
1666                  * buffer.  We can only use an EMPTY buffer if allocating
1667                  * its KVA would not otherwise run us out of buffer space.
1668                  */
1669                 if (nbp == NULL && defrag == 0 &&
1670                     bufspace + maxsize < hibufspace) {
1671                         nqindex = BQUEUE_EMPTY;
1672                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTY]);
1673                 }
1674         }
1675
1676         /*
1677          * Run scan, possibly freeing data and/or kva mappings on the fly
1678          * depending.
1679          */
1680
1681         while ((bp = nbp) != NULL) {
1682                 int qindex = nqindex;
1683
1684                 /*
1685                  * Calculate next bp ( we can only use it if we do not block
1686                  * or do other fancy things ).
1687                  */
1688                 if ((nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist)) == NULL) {
1689                         switch(qindex) {
1690                         case BQUEUE_EMPTY:
1691                                 nqindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1692                                 if ((nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTYKVA])))
1693                                         break;
1694                                 /* fall through */
1695                         case BQUEUE_EMPTYKVA:
1696                                 nqindex = BQUEUE_CLEAN;
1697                                 if ((nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN])))
1698                                         break;
1699                                 /* fall through */
1700                         case BQUEUE_CLEAN:
1701                                 /*
1702                                  * nbp is NULL. 
1703                                  */
1704                                 break;
1705                         }
1706                 }
1707
1708                 /*
1709                  * Sanity Checks
1710                  */
1711                 KASSERT(bp->b_qindex == qindex, ("getnewbuf: inconsistent queue %d bp %p", qindex, bp));
1712
1713                 /*
1714                  * Note: we no longer distinguish between VMIO and non-VMIO
1715                  * buffers.
1716                  */
1717
1718                 KASSERT((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0, ("delwri buffer %p found in queue %d", bp, qindex));
1719
1720                 /*
1721                  * If we are defragging then we need a buffer with 
1722                  * b_kvasize != 0.  XXX this situation should no longer
1723                  * occur, if defrag is non-zero the buffer's b_kvasize
1724                  * should also be non-zero at this point.  XXX
1725                  */
1726                 if (defrag && bp->b_kvasize == 0) {
1727                         kprintf("Warning: defrag empty buffer %p\n", bp);
1728                         continue;
1729                 }
1730
1731                 /*
1732                  * Start freeing the bp.  This is somewhat involved.  nbp
1733                  * remains valid only for BQUEUE_EMPTY[KVA] bp's.  Buffers
1734                  * on the clean list must be disassociated from their 
1735                  * current vnode.  Buffers on the empty[kva] lists have
1736                  * already been disassociated.
1737                  */
1738
1739                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) != 0) {
1740                         kprintf("getnewbuf: warning, locked buf %p, race corrected\n", bp);
1741                         tsleep(&bd_request, 0, "gnbxxx", hz / 100);
1742                         goto restart;
1743                 }
1744                 if (bp->b_qindex != qindex) {
1745                         kprintf("getnewbuf: warning, BUF_LOCK blocked unexpectedly on buf %p index %d->%d, race corrected\n", bp, qindex, bp->b_qindex);
1746                         BUF_UNLOCK(bp);
1747                         goto restart;
1748                 }
1749                 bremfree(bp);
1750
1751                 /*
1752                  * Dependancies must be handled before we disassociate the
1753                  * vnode.
1754                  *
1755                  * NOTE: HAMMER will set B_LOCKED if the buffer cannot
1756                  * be immediately disassociated.  HAMMER then becomes
1757                  * responsible for releasing the buffer.
1758                  */
1759                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
1760                         buf_deallocate(bp);
1761                         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1762                                 bqrelse(bp);
1763                                 goto restart;
1764                         }
1765                         KKASSERT(LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1766                 }
1767
1768                 if (qindex == BQUEUE_CLEAN) {
1769                         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
1770                                 bp->b_flags &= ~B_ASYNC;
1771                                 vfs_vmio_release(bp);
1772                         }
1773                         if (bp->b_vp)
1774                                 brelvp(bp);
1775                 }
1776
1777                 /*
1778                  * NOTE:  nbp is now entirely invalid.  We can only restart
1779                  * the scan from this point on.
1780                  *
1781                  * Get the rest of the buffer freed up.  b_kva* is still
1782                  * valid after this operation.
1783                  */
1784
1785                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp3 %p flags %08x vnode %p qindex %d unexpectededly still associated!", bp, bp->b_flags, bp->b_vp, qindex));
1786                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1787
1788                 /*
1789                  * critical section protection is not required when
1790                  * scrapping a buffer's contents because it is already 
1791                  * wired.
1792                  */
1793                 if (bp->b_bufsize)
1794                         allocbuf(bp, 0);
1795
1796                 bp->b_flags = B_BNOCLIP;
1797                 bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
1798                 bp->b_vp = NULL;
1799                 bp->b_error = 0;
1800                 bp->b_resid = 0;
1801                 bp->b_bcount = 0;
1802                 bp->b_xio.xio_npages = 0;
1803                 bp->b_dirtyoff = bp->b_dirtyend = 0;
1804                 reinitbufbio(bp);
1805                 buf_dep_init(bp);
1806                 if (blkflags & GETBLK_BHEAVY)
1807                         bp->b_flags |= B_HEAVY;
1808
1809                 /*
1810                  * If we are defragging then free the buffer.
1811                  */
1812                 if (defrag) {
1813                         bp->b_flags |= B_INVAL;
1814                         bfreekva(bp);
1815                         brelse(bp);
1816                         defrag = 0;
1817                         goto restart;
1818                 }
1819
1820                 /*
1821                  * If we are overcomitted then recover the buffer and its
1822                  * KVM space.  This occurs in rare situations when multiple
1823                  * processes are blocked in getnewbuf() or allocbuf().
1824                  */
1825                 if (bufspace >= hibufspace)
1826                         flushingbufs = 1;
1827                 if (flushingbufs && bp->b_kvasize != 0) {
1828                         bp->b_flags |= B_INVAL;
1829                         bfreekva(bp);
1830                         brelse(bp);
1831                         goto restart;
1832                 }
1833                 if (bufspace < lobufspace)
1834                         flushingbufs = 0;
1835                 break;
1836         }
1837
1838         /*
1839          * If we exhausted our list, sleep as appropriate.  We may have to
1840          * wakeup various daemons and write out some dirty buffers.
1841          *
1842          * Generally we are sleeping due to insufficient buffer space.
1843          */
1844
1845         if (bp == NULL) {
1846                 int flags;
1847                 char *waitmsg;
1848
1849                 if (defrag) {
1850                         flags = VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
1851                         waitmsg = "nbufkv";
1852                 } else if (bufspace >= hibufspace) {
1853                         waitmsg = "nbufbs";
1854                         flags = VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
1855                 } else {
1856                         waitmsg = "newbuf";
1857                         flags = VFS_BIO_NEED_ANY;
1858                 }
1859
1860                 needsbuffer |= flags;
1861                 bd_speedup();   /* heeeelp */
1862                 while (needsbuffer & flags) {
1863                         if (tsleep(&needsbuffer, slpflags, waitmsg, slptimeo))
1864                                 return (NULL);
1865                 }
1866         } else {
1867                 /*
1868                  * We finally have a valid bp.  We aren't quite out of the
1869                  * woods, we still have to reserve kva space.  In order
1870                  * to keep fragmentation sane we only allocate kva in
1871                  * BKVASIZE chunks.
1872                  */
1873                 maxsize = (maxsize + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
1874
1875                 if (maxsize != bp->b_kvasize) {
1876                         vm_offset_t addr = 0;
1877                         int count;
1878
1879                         bfreekva(bp);
1880
1881                         count = vm_map_entry_reserve(MAP_RESERVE_COUNT);
1882                         vm_map_lock(&buffer_map);
1883
1884                         if (vm_map_findspace(&buffer_map,
1885                                     vm_map_min(&buffer_map), maxsize,
1886                                     maxsize, &addr)) {
1887                                 /*
1888                                  * Uh oh.  Buffer map is too fragmented.  We
1889                                  * must defragment the map.
1890                                  */
1891                                 vm_map_unlock(&buffer_map);
1892                                 vm_map_entry_release(count);
1893                                 ++bufdefragcnt;
1894                                 defrag = 1;
1895                                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1896                                 brelse(bp);
1897                                 goto restart;
1898                         }
1899                         if (addr) {
1900                                 vm_map_insert(&buffer_map, &count,
1901                                         NULL, 0,
1902                                         addr, addr + maxsize,
1903                                         VM_MAPTYPE_NORMAL,
1904                                         VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL,
1905                                         MAP_NOFAULT);
1906
1907                                 bp->b_kvabase = (caddr_t) addr;
1908                                 bp->b_kvasize = maxsize;
1909                                 bufspace += bp->b_kvasize;
1910                                 ++bufreusecnt;
1911                         }
1912                         vm_map_unlock(&buffer_map);
1913                         vm_map_entry_release(count);
1914                 }
1915                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
1916         }
1917         return(bp);
1918 }
1919
1920 /*
1921  * buf_daemon:
1922  *
1923  *      Buffer flushing daemon.  Buffers are normally flushed by the
1924  *      update daemon but if it cannot keep up this process starts to
1925  *      take the load in an attempt to prevent getnewbuf() from blocking.
1926  *
1927  *      Once a flush is initiated it does not stop until the number
1928  *      of buffers falls below lodirtybuffers, but we will wake up anyone
1929  *      waiting at the mid-point.
1930  */
1931
1932 static struct thread *bufdaemon_td;
1933 static struct thread *bufdaemonhw_td;
1934
1935 static struct kproc_desc buf_kp = {
1936         "bufdaemon",
1937         buf_daemon,
1938         &bufdaemon_td
1939 };
1940 SYSINIT(bufdaemon, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST,
1941         kproc_start, &buf_kp)
1942
1943 static struct kproc_desc bufhw_kp = {
1944         "bufdaemon_hw",
1945         buf_daemon_hw,
1946         &bufdaemonhw_td
1947 };
1948 SYSINIT(bufdaemon_hw, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST,
1949         kproc_start, &bufhw_kp)
1950
1951 static void
1952 buf_daemon(void)
1953 {
1954         /*
1955          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
1956          */
1957         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, shutdown_kproc,
1958                               bufdaemon_td, SHUTDOWN_PRI_LAST);
1959
1960         /*
1961          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
1962          */
1963         crit_enter();
1964
1965         for (;;) {
1966                 kproc_suspend_loop();
1967
1968                 /*
1969                  * Do the flush.  Limit the amount of in-transit I/O we
1970                  * allow to build up, otherwise we would completely saturate
1971                  * the I/O system.  Wakeup any waiting processes before we
1972                  * normally would so they can run in parallel with our drain.
1973                  */
1974                 while (numdirtybuffers > lodirtybuffers) {
1975                         if (flushbufqueues(BQUEUE_DIRTY) == 0)
1976                                 break;
1977                         waitrunningbufspace();
1978                         numdirtywakeup();
1979                 }
1980                 numdirtywakeup();
1981
1982                 /*
1983                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
1984                  * mark.  The buf_daemon normally waits 5 seconds and
1985                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
1986                  * built up, within reason.
1987                  *
1988                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
1989                  * find any flushable buffers, we sleep half a second. 
1990                  * Otherwise we loop immediately.
1991                  */
1992                 if (numdirtybuffers <= lodirtybuffers) {
1993                         /*
1994                          * We reached our low water mark, reset the
1995                          * request and sleep until we are needed again.
1996                          * The sleep is just so the suspend code works.
1997                          */
1998                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
1999                         bd_request = 0;
2000                         msleep(&bd_request, &needsbuffer_spin, 0,
2001                                "psleep", hz);
2002                         spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
2003                 } else {
2004                         /*
2005                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
2006                          * still have too many dirty buffers, we
2007                          * have to sleep and try again.  (rare)
2008                          */
2009                         tsleep(&bd_request, 0, "qsleep", hz / 2);
2010                 }
2011         }
2012 }
2013
2014 static void
2015 buf_daemon_hw(void)
2016 {
2017         /*
2018          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
2019          */
2020         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, shutdown_kproc,
2021                               bufdaemonhw_td, SHUTDOWN_PRI_LAST);
2022
2023         /*
2024          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
2025          */
2026         crit_enter();
2027
2028         for (;;) {
2029                 kproc_suspend_loop();
2030
2031                 /*
2032                  * Do the flush.  Limit the amount of in-transit I/O we
2033                  * allow to build up, otherwise we would completely saturate
2034                  * the I/O system.  Wakeup any waiting processes before we
2035                  * normally would so they can run in parallel with our drain.
2036                  */
2037                 while (numdirtybuffershw > lodirtybuffers) {
2038                         if (flushbufqueues(BQUEUE_DIRTY_HW) == 0)
2039                                 break;
2040                         waitrunningbufspace();
2041                         numdirtywakeup();
2042                 }
2043
2044                 /*
2045                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
2046                  * mark.  The buf_daemon normally waits 5 seconds and
2047                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
2048                  * built up, within reason.
2049                  *
2050                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
2051                  * find any flushable buffers, we sleep half a second. 
2052                  * Otherwise we loop immediately.
2053                  */
2054                 if (numdirtybuffershw <= lodirtybuffers) {
2055                         /*
2056                          * We reached our low water mark, reset the
2057                          * request and sleep until we are needed again.
2058                          * The sleep is just so the suspend code works.
2059                          */
2060                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
2061                         bd_request_hw = 0;
2062                         msleep(&bd_request_hw, &needsbuffer_spin, 0,
2063                                "psleep", hz);
2064                         spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
2065                 } else {
2066                         /*
2067                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
2068                          * still have too many dirty buffers, we
2069                          * have to sleep and try again.  (rare)
2070                          */
2071                         tsleep(&bd_request_hw, 0, "qsleep", hz / 2);
2072                 }
2073         }
2074 }
2075
2076 /*
2077  * flushbufqueues:
2078  *
2079  *      Try to flush a buffer in the dirty queue.  We must be careful to
2080  *      free up B_INVAL buffers instead of write them, which NFS is 
2081  *      particularly sensitive to.
2082  */
2083
2084 static int
2085 flushbufqueues(bufq_type_t q)
2086 {
2087         struct buf *bp;
2088         int r = 0;
2089
2090         bp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[q]);
2091
2092         while (bp) {
2093                 KASSERT((bp->b_flags & B_DELWRI),
2094                         ("unexpected clean buffer %p", bp));
2095                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2096                         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2097                                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) != 0)
2098                                         panic("flushbufqueues: locked buf");
2099                                 bremfree(bp);
2100                                 brelse(bp);
2101                                 ++r;
2102                                 break;
2103                         }
2104                         if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL &&
2105                             (bp->b_flags & B_DEFERRED) == 0 &&
2106                             buf_countdeps(bp, 0)) {
2107                                 TAILQ_REMOVE(&bufqueues[q], bp, b_freelist);
2108                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[q], bp,
2109                                                   b_freelist);
2110                                 bp->b_flags |= B_DEFERRED;
2111                                 bp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[q]);
2112                                 continue;
2113                         }
2114
2115                         /*
2116                          * Only write it out if we can successfully lock
2117                          * it.  If the buffer has a dependancy,
2118                          * buf_checkwrite must also return 0.
2119                          */
2120                         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) == 0) {
2121                                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL &&
2122                                     buf_checkwrite(bp)) {
2123                                         bremfree(bp);
2124                                         brelse(bp);
2125                                 } else {
2126                                         vfs_bio_awrite(bp);
2127                                 }
2128                                 ++r;
2129                                 break;
2130                         }
2131                 }
2132                 bp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist);
2133         }
2134         return (r);
2135 }
2136
2137 /*
2138  * inmem:
2139  *
2140  *      Returns true if no I/O is needed to access the associated VM object.
2141  *      This is like findblk except it also hunts around in the VM system for
2142  *      the data.
2143  *
2144  *      Note that we ignore vm_page_free() races from interrupts against our
2145  *      lookup, since if the caller is not protected our return value will not
2146  *      be any more valid then otherwise once we exit the critical section.
2147  */
2148 int
2149 inmem(struct vnode *vp, off_t loffset)
2150 {
2151         vm_object_t obj;
2152         vm_offset_t toff, tinc, size;
2153         vm_page_t m;
2154
2155         if (findblk(vp, loffset))
2156                 return 1;
2157         if (vp->v_mount == NULL)
2158                 return 0;
2159         if ((obj = vp->v_object) == NULL)
2160                 return 0;
2161
2162         size = PAGE_SIZE;
2163         if (size > vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize)
2164                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2165
2166         for (toff = 0; toff < vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize; toff += tinc) {
2167                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(loffset + toff));
2168                 if (m == NULL)
2169                         return 0;
2170                 tinc = size;
2171                 if (tinc > PAGE_SIZE - ((toff + loffset) & PAGE_MASK))
2172                         tinc = PAGE_SIZE - ((toff + loffset) & PAGE_MASK);
2173                 if (vm_page_is_valid(m,
2174                     (vm_offset_t) ((toff + loffset) & PAGE_MASK), tinc) == 0)
2175                         return 0;
2176         }
2177         return 1;
2178 }
2179
2180 /*
2181  * vfs_setdirty:
2182  *
2183  *      Sets the dirty range for a buffer based on the status of the dirty
2184  *      bits in the pages comprising the buffer.
2185  *
2186  *      The range is limited to the size of the buffer.
2187  *
2188  *      This routine is primarily used by NFS, but is generalized for the
2189  *      B_VMIO case.
2190  */
2191 static void
2192 vfs_setdirty(struct buf *bp) 
2193 {
2194         int i;
2195         vm_object_t object;
2196
2197         /*
2198          * Degenerate case - empty buffer
2199          */
2200
2201         if (bp->b_bufsize == 0)
2202                 return;
2203
2204         /*
2205          * We qualify the scan for modified pages on whether the
2206          * object has been flushed yet.  The OBJ_WRITEABLE flag
2207          * is not cleared simply by protecting pages off.
2208          */
2209
2210         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0)
2211                 return;
2212
2213         object = bp->b_xio.xio_pages[0]->object;
2214
2215         if ((object->flags & OBJ_WRITEABLE) && !(object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY))
2216                 kprintf("Warning: object %p writeable but not mightbedirty\n", object);
2217         if (!(object->flags & OBJ_WRITEABLE) && (object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY))
2218                 kprintf("Warning: object %p mightbedirty but not writeable\n", object);
2219
2220         if (object->flags & (OBJ_MIGHTBEDIRTY|OBJ_CLEANING)) {
2221                 vm_offset_t boffset;
2222                 vm_offset_t eoffset;
2223
2224                 /*
2225                  * test the pages to see if they have been modified directly
2226                  * by users through the VM system.
2227                  */
2228                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2229                         vm_page_flag_clear(bp->b_xio.xio_pages[i], PG_ZERO);
2230                         vm_page_test_dirty(bp->b_xio.xio_pages[i]);
2231                 }
2232
2233                 /*
2234                  * Calculate the encompassing dirty range, boffset and eoffset,
2235                  * (eoffset - boffset) bytes.
2236                  */
2237
2238                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2239                         if (bp->b_xio.xio_pages[i]->dirty)
2240                                 break;
2241                 }
2242                 boffset = (i << PAGE_SHIFT) - (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
2243
2244                 for (i = bp->b_xio.xio_npages - 1; i >= 0; --i) {
2245                         if (bp->b_xio.xio_pages[i]->dirty) {
2246                                 break;
2247                         }
2248                 }
2249                 eoffset = ((i + 1) << PAGE_SHIFT) - (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
2250
2251                 /*
2252                  * Fit it to the buffer.
2253                  */
2254
2255                 if (eoffset > bp->b_bcount)
2256                         eoffset = bp->b_bcount;
2257
2258                 /*
2259                  * If we have a good dirty range, merge with the existing
2260                  * dirty range.
2261                  */
2262
2263                 if (boffset < eoffset) {
2264                         if (bp->b_dirtyoff > boffset)
2265                                 bp->b_dirtyoff = boffset;
2266                         if (bp->b_dirtyend < eoffset)
2267                                 bp->b_dirtyend = eoffset;
2268                 }
2269         }
2270 }
2271
2272 /*
2273  * findblk:
2274  *
2275  *      Locate and return the specified buffer, or NULL if the buffer does
2276  *      not exist.  Do not attempt to lock the buffer or manipulate it in
2277  *      any way.  The caller must validate that the correct buffer has been
2278  *      obtain after locking it.
2279  */
2280 struct buf *
2281 findblk(struct vnode *vp, off_t loffset)
2282 {
2283         struct buf *bp;
2284
2285         crit_enter();
2286         bp = buf_rb_hash_RB_LOOKUP(&vp->v_rbhash_tree, loffset);
2287         crit_exit();
2288         return(bp);
2289 }
2290
2291 /*
2292  * getblk:
2293  *
2294  *      Get a block given a specified block and offset into a file/device.
2295  *      B_INVAL may or may not be set on return.  The caller should clear
2296  *      B_INVAL prior to initiating a READ.
2297  *
2298  *      IT IS IMPORTANT TO UNDERSTAND THAT IF YOU CALL GETBLK() AND B_CACHE
2299  *      IS NOT SET, YOU MUST INITIALIZE THE RETURNED BUFFER, ISSUE A READ,
2300  *      OR SET B_INVAL BEFORE RETIRING IT.  If you retire a getblk'd buffer
2301  *      without doing any of those things the system will likely believe
2302  *      the buffer to be valid (especially if it is not B_VMIO), and the
2303  *      next getblk() will return the buffer with B_CACHE set.
2304  *
2305  *      For a non-VMIO buffer, B_CACHE is set to the opposite of B_INVAL for
2306  *      an existing buffer.
2307  *
2308  *      For a VMIO buffer, B_CACHE is modified according to the backing VM.
2309  *      If getblk()ing a previously 0-sized invalid buffer, B_CACHE is set
2310  *      and then cleared based on the backing VM.  If the previous buffer is
2311  *      non-0-sized but invalid, B_CACHE will be cleared.
2312  *
2313  *      If getblk() must create a new buffer, the new buffer is returned with
2314  *      both B_INVAL and B_CACHE clear unless it is a VMIO buffer, in which
2315  *      case it is returned with B_INVAL clear and B_CACHE set based on the
2316  *      backing VM.
2317  *
2318  *      getblk() also forces a bwrite() for any B_DELWRI buffer whos
2319  *      B_CACHE bit is clear.
2320  *      
2321  *      What this means, basically, is that the caller should use B_CACHE to
2322  *      determine whether the buffer is fully valid or not and should clear
2323  *      B_INVAL prior to issuing a read.  If the caller intends to validate
2324  *      the buffer by loading its data area with something, the caller needs
2325  *      to clear B_INVAL.  If the caller does this without issuing an I/O, 
2326  *      the caller should set B_CACHE ( as an optimization ), else the caller
2327  *      should issue the I/O and biodone() will set B_CACHE if the I/O was
2328  *      a write attempt or if it was a successfull read.  If the caller 
2329  *      intends to issue a READ, the caller must clear B_INVAL and B_ERROR
2330  *      prior to issuing the READ.  biodone() will *not* clear B_INVAL.
2331  *
2332  *      getblk flags:
2333  *
2334  *      GETBLK_PCATCH - catch signal if blocked, can cause NULL return
2335  *      GETBLK_BHEAVY - heavy-weight buffer cache buffer
2336  */
2337 struct buf *
2338 getblk(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, int blkflags, int slptimeo)
2339 {
2340         struct buf *bp;
2341         int slpflags = (blkflags & GETBLK_PCATCH) ? PCATCH : 0;
2342
2343         if (size > MAXBSIZE)
2344                 panic("getblk: size(%d) > MAXBSIZE(%d)", size, MAXBSIZE);
2345         if (vp->v_object == NULL)
2346                 panic("getblk: vnode %p has no object!", vp);
2347
2348         crit_enter();
2349 loop:
2350         if ((bp = findblk(vp, loffset))) {
2351                 /*
2352                  * The buffer was found in the cache, but we need to lock it.
2353                  * Even with LK_NOWAIT the lockmgr may break our critical
2354                  * section, so double-check the validity of the buffer
2355                  * once the lock has been obtained.
2356                  */
2357                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT)) {
2358                         int lkflags = LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL;
2359                         if (blkflags & GETBLK_PCATCH)
2360                                 lkflags |= LK_PCATCH;
2361                         if (BUF_TIMELOCK(bp, lkflags, "getblk", slptimeo) ==
2362                             ENOLCK) {
2363                                 goto loop;
2364                         }
2365                         crit_exit();
2366                         return (NULL);
2367                 }
2368
2369                 /*
2370                  * Once the buffer has been locked, make sure we didn't race
2371                  * a buffer recyclement.  Buffers that are no longer hashed
2372                  * will have b_vp == NULL, so this takes care of that check
2373                  * as well.
2374                  */
2375                 if (bp->b_vp != vp || bp->b_loffset != loffset) {
2376                         kprintf("Warning buffer %p (vp %p loffset %lld) was recycled\n", bp, vp, loffset);
2377                         BUF_UNLOCK(bp);
2378                         goto loop;
2379                 }
2380
2381                 /*
2382                  * All vnode-based buffers must be backed by a VM object.
2383                  */
2384                 KKASSERT(bp->b_flags & B_VMIO);
2385                 KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_DONE);
2386
2387                 /*
2388                  * Make sure that B_INVAL buffers do not have a cached
2389                  * block number translation.
2390                  */
2391                 if ((bp->b_flags & B_INVAL) && (bp->b_bio2.bio_offset != NOOFFSET)) {
2392                         kprintf("Warning invalid buffer %p (vp %p loffset %lld) did not have cleared bio_offset cache\n", bp, vp, loffset);
2393                         clearbiocache(&bp->b_bio2);
2394                 }
2395
2396                 /*
2397                  * The buffer is locked.  B_CACHE is cleared if the buffer is 
2398                  * invalid.
2399                  */
2400                 if (bp->b_flags & B_INVAL)
2401                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2402                 bremfree(bp);
2403
2404                 /*
2405                  * Any size inconsistancy with a dirty buffer or a buffer
2406                  * with a softupdates dependancy must be resolved.  Resizing
2407                  * the buffer in such circumstances can lead to problems.
2408                  */
2409                 if (size != bp->b_bcount) {
2410                         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2411                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2412                                 bwrite(bp);
2413                         } else if (LIST_FIRST(&bp->b_dep)) {
2414                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2415                                 bwrite(bp);
2416                         } else {
2417                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
2418                                 brelse(bp);
2419                         }
2420                         goto loop;
2421                 }
2422                 KKASSERT(size <= bp->b_kvasize);
2423                 KASSERT(bp->b_loffset != NOOFFSET, 
2424                         ("getblk: no buffer offset"));
2425
2426                 /*
2427                  * A buffer with B_DELWRI set and B_CACHE clear must
2428                  * be committed before we can return the buffer in
2429                  * order to prevent the caller from issuing a read
2430                  * ( due to B_CACHE not being set ) and overwriting
2431                  * it.
2432                  *
2433                  * Most callers, including NFS and FFS, need this to
2434                  * operate properly either because they assume they
2435                  * can issue a read if B_CACHE is not set, or because
2436                  * ( for example ) an uncached B_DELWRI might loop due 
2437                  * to softupdates re-dirtying the buffer.  In the latter
2438                  * case, B_CACHE is set after the first write completes,
2439                  * preventing further loops.
2440                  *
2441                  * NOTE!  b*write() sets B_CACHE.  If we cleared B_CACHE
2442                  * above while extending the buffer, we cannot allow the
2443                  * buffer to remain with B_CACHE set after the write
2444                  * completes or it will represent a corrupt state.  To
2445                  * deal with this we set B_NOCACHE to scrap the buffer
2446                  * after the write.
2447                  *
2448                  * We might be able to do something fancy, like setting
2449                  * B_CACHE in bwrite() except if B_DELWRI is already set,
2450                  * so the below call doesn't set B_CACHE, but that gets real
2451                  * confusing.  This is much easier.
2452                  */
2453
2454                 if ((bp->b_flags & (B_CACHE|B_DELWRI)) == B_DELWRI) {
2455                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2456                         bwrite(bp);
2457                         goto loop;
2458                 }
2459                 crit_exit();
2460         } else {
2461                 /*
2462                  * Buffer is not in-core, create new buffer.  The buffer
2463                  * returned by getnewbuf() is locked.  Note that the returned
2464                  * buffer is also considered valid (not marked B_INVAL).
2465                  *
2466                  * Calculating the offset for the I/O requires figuring out
2467                  * the block size.  We use DEV_BSIZE for VBLK or VCHR and
2468                  * the mount's f_iosize otherwise.  If the vnode does not
2469                  * have an associated mount we assume that the passed size is 
2470                  * the block size.  
2471                  *
2472                  * Note that vn_isdisk() cannot be used here since it may
2473                  * return a failure for numerous reasons.   Note that the
2474                  * buffer size may be larger then the block size (the caller
2475                  * will use block numbers with the proper multiple).  Beware
2476                  * of using any v_* fields which are part of unions.  In
2477                  * particular, in DragonFly the mount point overloading 
2478                  * mechanism uses the namecache only and the underlying
2479                  * directory vnode is not a special case.
2480                  */
2481                 int bsize, maxsize;
2482
2483                 /*
2484                  * Don't let heavy weight buffers deadlock us.
2485                  */
2486                 if ((blkflags & GETBLK_BHEAVY) &&
2487                     numdirtybuffershw > hidirtybuffers) {
2488                         while (numdirtybuffershw > hidirtybuffers) {
2489                                 needsbuffer |= VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH;
2490                                 tsleep(&needsbuffer, slpflags, "newbuf",
2491                                        slptimeo);
2492                         }
2493                         goto loop;
2494                 }
2495
2496                 if (vp->v_type == VBLK || vp->v_type == VCHR)
2497                         bsize = DEV_BSIZE;
2498                 else if (vp->v_mount)
2499                         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2500                 else
2501                         bsize = size;
2502
2503                 maxsize = size + (loffset & PAGE_MASK);
2504                 maxsize = imax(maxsize, bsize);
2505
2506                 if ((bp = getnewbuf(blkflags, slptimeo, size, maxsize)) == NULL) {
2507                         if (slpflags || slptimeo) {
2508                                 crit_exit();
2509                                 return NULL;
2510                         }
2511                         goto loop;
2512                 }
2513
2514                 /*
2515                  * This code is used to make sure that a buffer is not
2516                  * created while the getnewbuf routine is blocked.
2517                  * This can be a problem whether the vnode is locked or not.
2518                  * If the buffer is created out from under us, we have to
2519                  * throw away the one we just created.  There is no window
2520                  * race because we are safely running in a critical section
2521                  * from the point of the duplicate buffer creation through
2522                  * to here, and we've locked the buffer.
2523                  */
2524                 if (findblk(vp, loffset)) {
2525                         bp->b_flags |= B_INVAL;
2526                         brelse(bp);
2527                         goto loop;
2528                 }
2529
2530                 /*
2531                  * Insert the buffer into the hash, so that it can
2532                  * be found by findblk(). 
2533                  *
2534                  * Make sure the translation layer has been cleared.
2535                  */
2536                 bp->b_loffset = loffset;
2537                 bp->b_bio2.bio_offset = NOOFFSET;
2538                 /* bp->b_bio2.bio_next = NULL; */
2539
2540                 bgetvp(vp, bp);
2541
2542                 /*
2543                  * All vnode-based buffers must be backed by a VM object.
2544                  */
2545                 KKASSERT(vp->v_object != NULL);
2546                 bp->b_flags |= B_VMIO;
2547                 KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_DONE);
2548
2549                 allocbuf(bp, size);
2550
2551                 crit_exit();
2552         }
2553         return (bp);
2554 }
2555
2556 /*
2557  * regetblk(bp)
2558  *
2559  * Reacquire a buffer that was previously released to the locked queue,
2560  * or reacquire a buffer which is interlocked by having bioops->io_deallocate
2561  * set B_LOCKED (which handles the acquisition race).
2562  *
2563  * To this end, either B_LOCKED must be set or the dependancy list must be
2564  * non-empty.
2565  */
2566 void
2567 regetblk(struct buf *bp)
2568 {
2569         KKASSERT((bp->b_flags & B_LOCKED) || LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL);
2570         BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2571         crit_enter();
2572         bremfree(bp);
2573         crit_exit();
2574 }
2575
2576 /*
2577  * geteblk:
2578  *
2579  *      Get an empty, disassociated buffer of given size.  The buffer is
2580  *      initially set to B_INVAL.
2581  *
2582  *      critical section protection is not required for the allocbuf()
2583  *      call because races are impossible here.
2584  */
2585 struct buf *
2586 geteblk(int size)
2587 {
2588         struct buf *bp;
2589         int maxsize;
2590
2591         maxsize = (size + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
2592
2593         crit_enter();
2594         while ((bp = getnewbuf(0, 0, size, maxsize)) == 0)
2595                 ;
2596         crit_exit();
2597         allocbuf(bp, size);
2598         bp->b_flags |= B_INVAL; /* b_dep cleared by getnewbuf() */
2599         return (bp);
2600 }
2601
2602
2603 /*
2604  * allocbuf:
2605  *
2606  *      This code constitutes the buffer memory from either anonymous system
2607  *      memory (in the case of non-VMIO operations) or from an associated
2608  *      VM object (in the case of VMIO operations).  This code is able to
2609  *      resize a buffer up or down.
2610  *
2611  *      Note that this code is tricky, and has many complications to resolve
2612  *      deadlock or inconsistant data situations.  Tread lightly!!! 
2613  *      There are B_CACHE and B_DELWRI interactions that must be dealt with by 
2614  *      the caller.  Calling this code willy nilly can result in the loss of data.
2615  *
2616  *      allocbuf() only adjusts B_CACHE for VMIO buffers.  getblk() deals with
2617  *      B_CACHE for the non-VMIO case.
2618  *
2619  *      This routine does not need to be called from a critical section but you
2620  *      must own the buffer.
2621  */
2622 int
2623 allocbuf(struct buf *bp, int size)
2624 {
2625         int newbsize, mbsize;
2626         int i;
2627
2628         if (BUF_REFCNT(bp) == 0)
2629                 panic("allocbuf: buffer not busy");
2630
2631         if (bp->b_kvasize < size)
2632                 panic("allocbuf: buffer too small");
2633
2634         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
2635                 caddr_t origbuf;
2636                 int origbufsize;
2637                 /*
2638                  * Just get anonymous memory from the kernel.  Don't
2639                  * mess with B_CACHE.
2640                  */
2641                 mbsize = (size + DEV_BSIZE - 1) & ~(DEV_BSIZE - 1);
2642                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
2643                         newbsize = mbsize;
2644                 else
2645                         newbsize = round_page(size);
2646
2647                 if (newbsize < bp->b_bufsize) {
2648                         /*
2649                          * Malloced buffers are not shrunk
2650                          */
2651                         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
2652                                 if (newbsize) {
2653                                         bp->b_bcount = size;
2654                                 } else {
2655                                         kfree(bp->b_data, M_BIOBUF);
2656                                         if (bp->b_bufsize) {
2657                                                 bufmallocspace -= bp->b_bufsize;
2658                                                 bufspacewakeup();
2659                                                 bp->b_bufsize = 0;
2660                                         }
2661                                         bp->b_data = bp->b_kvabase;
2662                                         bp->b_bcount = 0;
2663                                         bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
2664                                 }
2665                                 return 1;
2666                         }               
2667                         vm_hold_free_pages(
2668                             bp,
2669                             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize,
2670                             (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize);
2671                 } else if (newbsize > bp->b_bufsize) {
2672                         /*
2673                          * We only use malloced memory on the first allocation.
2674                          * and revert to page-allocated memory when the buffer
2675                          * grows.
2676                          */
2677                         if ((bufmallocspace < maxbufmallocspace) &&
2678                                 (bp->b_bufsize == 0) &&
2679                                 (mbsize <= PAGE_SIZE/2)) {
2680
2681                                 bp->b_data = kmalloc(mbsize, M_BIOBUF, M_WAITOK);
2682                                 bp->b_bufsize = mbsize;
2683                                 bp->b_bcount = size;
2684                                 bp->b_flags |= B_MALLOC;
2685                                 bufmallocspace += mbsize;
2686                                 return 1;
2687                         }
2688                         origbuf = NULL;
2689                         origbufsize = 0;
2690                         /*
2691                          * If the buffer is growing on its other-than-first
2692                          * allocation, then we revert to the page-allocation
2693                          * scheme.
2694                          */
2695                         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
2696                                 origbuf = bp->b_data;
2697                                 origbufsize = bp->b_bufsize;
2698                                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
2699                                 if (bp->b_bufsize) {
2700                                         bufmallocspace -= bp->b_bufsize;
2701                                         bufspacewakeup();
2702                                         bp->b_bufsize = 0;
2703                                 }
2704                                 bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
2705                                 newbsize = round_page(newbsize);
2706                         }
2707                         vm_hold_load_pages(
2708                             bp,
2709                             (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize,
2710                             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize);
2711                         if (origbuf) {
2712                                 bcopy(origbuf, bp->b_data, origbufsize);
2713                                 kfree(origbuf, M_BIOBUF);
2714                         }
2715                 }
2716         } else {
2717                 vm_page_t m;
2718                 int desiredpages;
2719
2720                 newbsize = (size + DEV_BSIZE - 1) & ~(DEV_BSIZE - 1);
2721                 desiredpages = ((int)(bp->b_loffset & PAGE_MASK) +
2722                                 newbsize + PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT;
2723                 KKASSERT(desiredpages <= XIO_INTERNAL_PAGES);
2724
2725                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
2726                         panic("allocbuf: VMIO buffer can't be malloced");
2727                 /*
2728                  * Set B_CACHE initially if buffer is 0 length or will become
2729                  * 0-length.
2730                  */
2731                 if (size == 0 || bp->b_bufsize == 0)
2732                         bp->b_flags |= B_CACHE;
2733
2734                 if (newbsize < bp->b_bufsize) {
2735                         /*
2736                          * DEV_BSIZE aligned new buffer size is less then the
2737                          * DEV_BSIZE aligned existing buffer size.  Figure out
2738                          * if we have to remove any pages.
2739                          */
2740                         if (desiredpages < bp->b_xio.xio_npages) {
2741                                 for (i = desiredpages; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2742                                         /*
2743                                          * the page is not freed here -- it
2744                                          * is the responsibility of 
2745                                          * vnode_pager_setsize
2746                                          */
2747                                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
2748                                         KASSERT(m != bogus_page,
2749                                             ("allocbuf: bogus page found"));
2750                                         while (vm_page_sleep_busy(m, TRUE, "biodep"))
2751                                                 ;
2752
2753                                         bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
2754                                         vm_page_unwire(m, 0);
2755                                 }
2756                                 pmap_qremove((vm_offset_t) trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data) +
2757                                     (desiredpages << PAGE_SHIFT), (bp->b_xio.xio_npages - desiredpages));
2758                                 bp->b_xio.xio_npages = desiredpages;
2759                         }
2760                 } else if (size > bp->b_bcount) {
2761                         /*
2762                          * We are growing the buffer, possibly in a 
2763                          * byte-granular fashion.
2764                          */
2765                         struct vnode *vp;
2766                         vm_object_t obj;
2767                         vm_offset_t toff;
2768                         vm_offset_t tinc;
2769
2770                         /*
2771                          * Step 1, bring in the VM pages from the object, 
2772                          * allocating them if necessary.  We must clear
2773                          * B_CACHE if these pages are not valid for the 
2774                          * range covered by the buffer.
2775                          *
2776                          * critical section protection is required to protect
2777                          * against interrupts unbusying and freeing pages
2778                          * between our vm_page_lookup() and our
2779                          * busycheck/wiring call.
2780                          */
2781                         vp = bp->b_vp;
2782                         obj = vp->v_object;
2783
2784                         crit_enter();
2785                         while (bp->b_xio.xio_npages < desiredpages) {
2786                                 vm_page_t m;
2787                                 vm_pindex_t pi;
2788
2789                                 pi = OFF_TO_IDX(bp->b_loffset) + bp->b_xio.xio_npages;
2790                                 if ((m = vm_page_lookup(obj, pi)) == NULL) {
2791                                         /*
2792                                          * note: must allocate system pages
2793                                          * since blocking here could intefere
2794                                          * with paging I/O, no matter which
2795                                          * process we are.
2796                                          */
2797                                         m = vm_page_alloc(obj, pi, VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_SYSTEM);
2798                                         if (m == NULL) {
2799                                                 vm_wait();
2800                                                 vm_pageout_deficit += desiredpages -
2801                                                         bp->b_xio.xio_npages;
2802                                         } else {
2803                                                 vm_page_wire(m);
2804                                                 vm_page_wakeup(m);
2805                                                 bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2806                                                 bp->b_xio.xio_pages[bp->b_xio.xio_npages] = m;
2807                                                 ++bp->b_xio.xio_npages;
2808                                         }
2809                                         continue;
2810                                 }
2811
2812                                 /*
2813                                  * We found a page.  If we have to sleep on it,
2814                                  * retry because it might have gotten freed out
2815                                  * from under us.
2816                                  *
2817                                  * We can only test PG_BUSY here.  Blocking on
2818                                  * m->busy might lead to a deadlock:
2819                                  *
2820                                  *  vm_fault->getpages->cluster_read->allocbuf
2821                                  *
2822                                  */
2823
2824                                 if (vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "pgtblk"))
2825                                         continue;
2826
2827                                 /*
2828                                  * We have a good page.  Should we wakeup the
2829                                  * page daemon?
2830                                  */
2831                                 if ((curthread != pagethread) &&
2832                                     ((m->queue - m->pc) == PQ_CACHE) &&
2833                                     ((vmstats.v_free_count + vmstats.v_cache_count) <
2834                                         (vmstats.v_free_min + vmstats.v_cache_min))) {
2835                                         pagedaemon_wakeup();
2836                                 }
2837                                 vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
2838                                 vm_page_wire(m);
2839                                 bp->b_xio.xio_pages[bp->b_xio.xio_npages] = m;
2840                                 ++bp->b_xio.xio_npages;
2841                         }
2842                         crit_exit();
2843
2844                         /*
2845                          * Step 2.  We've loaded the pages into the buffer,
2846                          * we have to figure out if we can still have B_CACHE
2847                          * set.  Note that B_CACHE is set according to the
2848                          * byte-granular range ( bcount and size ), not the
2849                          * aligned range ( newbsize ).
2850                          *
2851                          * The VM test is against m->valid, which is DEV_BSIZE
2852                          * aligned.  Needless to say, the validity of the data
2853                          * needs to also be DEV_BSIZE aligned.  Note that this
2854                          * fails with NFS if the server or some other client
2855                          * extends the file's EOF.  If our buffer is resized, 
2856                          * B_CACHE may remain set! XXX
2857                          */
2858
2859                         toff = bp->b_bcount;
2860                         tinc = PAGE_SIZE - ((bp->b_loffset + toff) & PAGE_MASK);
2861
2862                         while ((bp->b_flags & B_CACHE) && toff < size) {
2863                                 vm_pindex_t pi;
2864
2865                                 if (tinc > (size - toff))
2866                                         tinc = size - toff;
2867
2868                                 pi = ((bp->b_loffset & PAGE_MASK) + toff) >> 
2869                                     PAGE_SHIFT;
2870
2871                                 vfs_buf_test_cache(
2872                                     bp, 
2873                                     bp->b_loffset,
2874                                     toff, 
2875                                     tinc, 
2876                                     bp->b_xio.xio_pages[pi]
2877                                 );
2878                                 toff += tinc;
2879                                 tinc = PAGE_SIZE;
2880                         }
2881
2882                         /*
2883                          * Step 3, fixup the KVM pmap.  Remember that
2884                          * bp->b_data is relative to bp->b_loffset, but 
2885                          * bp->b_loffset may be offset into the first page.
2886                          */
2887
2888                         bp->b_data = (caddr_t)
2889                             trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data);
2890                         pmap_qenter(
2891                             (vm_offset_t)bp->b_data,
2892                             bp->b_xio.xio_pages, 
2893                             bp->b_xio.xio_npages
2894                         );
2895                         bp->b_data = (caddr_t)((vm_offset_t)bp->b_data | 
2896                             (vm_offset_t)(bp->b_loffset & PAGE_MASK));
2897                 }
2898         }
2899         if (newbsize < bp->b_bufsize)
2900                 bufspacewakeup();
2901         bp->b_bufsize = newbsize;       /* actual buffer allocation     */
2902         bp->b_bcount = size;            /* requested buffer size        */
2903         return 1;
2904 }
2905
2906 /*
2907  * biowait:
2908  *
2909  *      Wait for buffer I/O completion, returning error status.  The buffer
2910  *      is left locked on return.  B_EINTR is converted into an EINTR error
2911  *      and cleared.
2912  *
2913  *      NOTE!  The original b_cmd is lost on return, since b_cmd will be
2914  *      set to BUF_CMD_DONE.
2915  */
2916 int
2917 biowait(struct buf *bp)
2918 {
2919         crit_enter();
2920         while (bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE) {
2921                 if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
2922                         tsleep(bp, 0, "biord", 0);
2923                 else
2924                         tsleep(bp, 0, "biowr", 0);
2925         }
2926         crit_exit();
2927         if (bp->b_flags & B_EINTR) {
2928                 bp->b_flags &= ~B_EINTR;
2929                 return (EINTR);
2930         }
2931         if (bp->b_flags & B_ERROR) {
2932                 return (bp->b_error ? bp->b_error : EIO);
2933         } else {
2934                 return (0);
2935         }
2936 }
2937
2938 /*
2939  * This associates a tracking count with an I/O.  vn_strategy() and
2940  * dev_dstrategy() do this automatically but there are a few cases
2941  * where a vnode or device layer is bypassed when a block translation
2942  * is cached.  In such cases bio_start_transaction() may be called on
2943  * the bypassed layers so the system gets an I/O in progress indication 
2944  * for those higher layers.
2945  */
2946 void
2947 bio_start_transaction(struct bio *bio, struct bio_track *track)
2948 {
2949         bio->bio_track = track;
2950         atomic_add_int(&track->bk_active, 1);
2951 }
2952
2953 /*
2954  * Initiate I/O on a vnode.
2955  */
2956 void
2957 vn_strategy(struct vnode *vp, struct bio *bio)
2958 {
2959         struct bio_track *track;
2960
2961         KKASSERT(bio->bio_buf->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
2962         if (bio->bio_buf->b_cmd == BUF_CMD_READ)
2963                 track = &vp->v_track_read;
2964         else
2965                 track = &vp->v_track_write;
2966         bio->bio_track = track;
2967         atomic_add_int(&track->bk_active, 1);
2968         vop_strategy(*vp->v_ops, vp, bio);
2969 }
2970
2971
2972 /*
2973  * biodone:
2974  *
2975  *      Finish I/O on a buffer, optionally calling a completion function.
2976  *      This is usually called from an interrupt so process blocking is
2977  *      not allowed.
2978  *
2979  *      biodone is also responsible for setting B_CACHE in a B_VMIO bp.
2980  *      In a non-VMIO bp, B_CACHE will be set on the next getblk() 
2981  *      assuming B_INVAL is clear.
2982  *
2983  *      For the VMIO case, we set B_CACHE if the op was a read and no
2984  *      read error occured, or if the op was a write.  B_CACHE is never
2985  *      set if the buffer is invalid or otherwise uncacheable.
2986  *
2987  *      biodone does not mess with B_INVAL, allowing the I/O routine or the
2988  *      initiator to leave B_INVAL set to brelse the buffer out of existance
2989  *      in the biodone routine.
2990  */
2991 void
2992 biodone(struct bio *bio)
2993 {
2994         struct buf *bp = bio->bio_buf;
2995         buf_cmd_t cmd;
2996
2997         crit_enter();
2998
2999         KASSERT(BUF_REFCNTNB(bp) > 0, 
3000                 ("biodone: bp %p not busy %d", bp, BUF_REFCNTNB(bp)));
3001         KASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE, 
3002                 ("biodone: bp %p already done!", bp));
3003
3004         runningbufwakeup(bp);
3005
3006         /*
3007          * Run up the chain of BIO's.   Leave b_cmd intact for the duration.
3008          */
3009         while (bio) {
3010                 biodone_t *done_func; 
3011                 struct bio_track *track;
3012
3013                 /*
3014                  * BIO tracking.  Most but not all BIOs are tracked.
3015                  */
3016                 if ((track = bio->bio_track) != NULL) {
3017                         atomic_subtract_int(&track->bk_active, 1);
3018                         if (track->bk_active < 0) {
3019                                 panic("biodone: bad active count bio %p\n",
3020                                       bio);
3021                         }
3022                         if (track->bk_waitflag) {
3023                                 track->bk_waitflag = 0;
3024                                 wakeup(track);
3025                         }
3026                         bio->bio_track = NULL;
3027                 }
3028
3029                 /*
3030                  * A bio_done function terminates the loop.  The function
3031                  * will be responsible for any further chaining and/or 
3032                  * buffer management.
3033                  *
3034                  * WARNING!  The done function can deallocate the buffer!
3035                  */
3036                 if ((done_func = bio->bio_done) != NULL) {
3037                         bio->bio_done = NULL;
3038                         done_func(bio);
3039                         crit_exit();
3040                         return;
3041                 }
3042                 bio = bio->bio_prev;
3043         }
3044
3045         cmd = bp->b_cmd;
3046         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
3047
3048         /*
3049          * Only reads and writes are processed past this point.
3050          */
3051         if (cmd != BUF_CMD_READ && cmd != BUF_CMD_WRITE) {
3052                 brelse(bp);
3053                 crit_exit();
3054                 return;
3055         }
3056
3057         /*
3058          * Warning: softupdates may re-dirty the buffer.
3059          */
3060         if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
3061                 buf_complete(bp);
3062
3063         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3064                 int i;
3065                 vm_ooffset_t foff;
3066                 vm_page_t m;
3067                 vm_object_t obj;
3068                 int iosize;
3069                 struct vnode *vp = bp->b_vp;
3070
3071                 obj = vp->v_object;
3072
3073 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3074                 if (vp->v_auxrefs == 0)
3075                         panic("biodone: zero vnode hold count");
3076                 if ((vp->v_flag & VOBJBUF) == 0)
3077                         panic("biodone: vnode is not setup for merged cache");
3078 #endif
3079
3080                 foff = bp->b_loffset;
3081                 KASSERT(foff != NOOFFSET, ("biodone: no buffer offset"));
3082                 KASSERT(obj != NULL, ("biodone: missing VM object"));
3083
3084 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3085                 if (obj->paging_in_progress < bp->b_xio.xio_npages) {
3086                         kprintf("biodone: paging in progress(%d) < bp->b_xio.xio_npages(%d)\n",
3087                             obj->paging_in_progress, bp->b_xio.xio_npages);
3088                 }
3089 #endif
3090
3091                 /*
3092                  * Set B_CACHE if the op was a normal read and no error
3093                  * occured.  B_CACHE is set for writes in the b*write()
3094                  * routines.
3095                  */
3096                 iosize = bp->b_bcount - bp->b_resid;
3097                 if (cmd == BUF_CMD_READ && (bp->b_flags & (B_INVAL|B_NOCACHE|B_ERROR)) == 0) {
3098                         bp->b_flags |= B_CACHE;
3099                 }
3100
3101                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3102                         int bogusflag = 0;
3103                         int resid;
3104
3105                         resid = ((foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK) - foff;
3106                         if (resid > iosize)
3107                                 resid = iosize;
3108
3109                         /*
3110                          * cleanup bogus pages, restoring the originals.  Since
3111                          * the originals should still be wired, we don't have
3112                          * to worry about interrupt/freeing races destroying
3113                          * the VM object association.
3114                          */
3115                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3116                         if (m == bogus_page) {
3117                                 bogusflag = 1;
3118                                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(foff));
3119                                 if (m == NULL)
3120                                         panic("biodone: page disappeared");
3121                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = m;
3122                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3123                                         bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3124                         }
3125 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3126                         if (OFF_TO_IDX(foff) != m->pindex) {
3127                                 kprintf(
3128 "biodone: foff(%lu)/m->pindex(%d) mismatch\n",
3129                                     (unsigned long)foff, m->pindex);
3130                         }
3131 #endif
3132
3133                         /*
3134                          * In the write case, the valid and clean bits are
3135                          * already changed correctly ( see bdwrite() ), so we 
3136                          * only need to do this here in the read case.
3137                          */
3138                         if (cmd == BUF_CMD_READ && !bogusflag && resid > 0) {
3139                                 vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3140                         }
3141                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3142
3143                         /*
3144                          * when debugging new filesystems or buffer I/O methods, this
3145                          * is the most common error that pops up.  if you see this, you
3146                          * have not set the page busy flag correctly!!!
3147                          */
3148                         if (m->busy == 0) {
3149                                 kprintf("biodone: page busy < 0, "
3150                                     "pindex: %d, foff: 0x(%x,%x), "
3151                                     "resid: %d, index: %d\n",
3152                                     (int) m->pindex, (int)(foff >> 32),
3153                                                 (int) foff & 0xffffffff, resid, i);
3154                                 if (!vn_isdisk(vp, NULL))
3155                                         kprintf(" iosize: %ld, loffset: %lld, flags: 0x%08x, npages: %d\n",
3156                                             bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize,
3157                                             bp->b_loffset,
3158                                             bp->b_flags, bp->b_xio.xio_npages);
3159                                 else
3160                                         kprintf(" VDEV, loffset: %lld, flags: 0x%08x, npages: %d\n",
3161                                             bp->b_loffset,
3162                                             bp->b_flags, bp->b_xio.xio_npages);
3163                                 kprintf(" valid: 0x%x, dirty: 0x%x, wired: %d\n",
3164                                     m->valid, m->dirty, m->wire_count);
3165                                 panic("biodone: page busy < 0");
3166                         }
3167                         vm_page_io_finish(m);
3168                         vm_object_pip_subtract(obj, 1);
3169                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3170                         iosize -= resid;
3171                 }
3172                 if (obj)
3173                         vm_object_pip_wakeupn(obj, 0);
3174         }
3175
3176         /*
3177          * For asynchronous completions, release the buffer now. The brelse
3178          * will do a wakeup there if necessary - so no need to do a wakeup
3179          * here in the async case. The sync case always needs to do a wakeup.
3180          */
3181
3182         if (bp->b_flags & B_ASYNC) {
3183                 if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_ERROR | B_RELBUF)) != 0)
3184                         brelse(bp);
3185                 else
3186                         bqrelse(bp);
3187         } else {
3188                 wakeup(bp);
3189         }
3190         crit_exit();
3191 }
3192
3193 /*
3194  * vfs_unbusy_pages:
3195  *
3196  *      This routine is called in lieu of iodone in the case of
3197  *      incomplete I/O.  This keeps the busy status for pages
3198  *      consistant.
3199  */
3200 void
3201 vfs_unbusy_pages(struct buf *bp)
3202 {
3203         int i;
3204
3205         runningbufwakeup(bp);
3206         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3207                 struct vnode *vp = bp->b_vp;
3208                 vm_object_t obj;
3209
3210                 obj = vp->v_object;
3211
3212                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3213                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3214
3215                         /*
3216                          * When restoring bogus changes the original pages
3217                          * should still be wired, so we are in no danger of
3218                          * losing the object association and do not need
3219                          * critical section protection particularly.
3220                          */
3221                         if (m == bogus_page) {
3222                                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(bp->b_loffset) + i);
3223                                 if (!m) {
3224                                         panic("vfs_unbusy_pages: page missing");
3225                                 }
3226                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = m;
3227                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3228                                         bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3229                         }
3230                         vm_object_pip_subtract(obj, 1);
3231                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3232                         vm_page_io_finish(m);
3233                 }
3234                 vm_object_pip_wakeupn(obj, 0);
3235         }
3236 }
3237
3238 /*
3239  * vfs_page_set_valid:
3240  *
3241  *      Set the valid bits in a page based on the supplied offset.   The
3242  *      range is restricted to the buffer's size.
3243  *
3244  *      This routine is typically called after a read completes.
3245  */
3246 static void
3247 vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, int pageno, vm_page_t m)
3248 {
3249         vm_ooffset_t soff, eoff;
3250
3251         /*
3252          * Start and end offsets in buffer.  eoff - soff may not cross a
3253          * page boundry or cross the end of the buffer.  The end of the
3254          * buffer, in this case, is our file EOF, not the allocation size
3255          * of the buffer.
3256          */
3257         soff = off;
3258         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3259         if (eoff > bp->b_loffset + bp->b_bcount)
3260                 eoff = bp->b_loffset + bp->b_bcount;
3261
3262         /*
3263          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
3264          * entire page.
3265          */
3266         if (eoff > soff) {
3267                 vm_page_set_validclean(
3268                     m,
3269                    (vm_offset_t) (soff & PAGE_MASK),
3270                    (vm_offset_t) (eoff - soff)
3271                 );
3272         }
3273 }
3274
3275 /*
3276  * vfs_busy_pages:
3277  *
3278  *      This routine is called before a device strategy routine.
3279  *      It is used to tell the VM system that paging I/O is in
3280  *      progress, and treat the pages associated with the buffer
3281  *      almost as being PG_BUSY.  Also the object 'paging_in_progress'
3282  *      flag is handled to make sure that the object doesn't become
3283  *      inconsistant.
3284  *
3285  *      Since I/O has not been initiated yet, certain buffer flags
3286  *      such as B_ERROR or B_INVAL may be in an inconsistant state
3287  *      and should be ignored.
3288  */
3289 void
3290 vfs_busy_pages(struct vnode *vp, struct buf *bp)
3291 {
3292         int i, bogus;
3293         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
3294
3295         /*
3296          * The buffer's I/O command must already be set.  If reading,
3297          * B_CACHE must be 0 (double check against callers only doing
3298          * I/O when B_CACHE is 0).
3299          */
3300         KKASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
3301         KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE || (bp->b_flags & B_CACHE) == 0);
3302
3303         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3304                 vm_object_t obj;
3305                 vm_ooffset_t foff;
3306
3307                 obj = vp->v_object;
3308                 foff = bp->b_loffset;
3309                 KASSERT(bp->b_loffset != NOOFFSET,
3310                         ("vfs_busy_pages: no buffer offset"));
3311                 vfs_setdirty(bp);
3312
3313 retry:
3314                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3315                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3316                         if (vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "vbpage"))
3317                                 goto retry;
3318                 }
3319
3320                 bogus = 0;
3321                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3322                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3323
3324                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3325                         if ((bp->b_flags & B_CLUSTER) == 0) {
3326                                 vm_object_pip_add(obj, 1);
3327                                 vm_page_io_start(m);
3328                         }
3329
3330                         /*
3331                          * When readying a vnode-backed buffer for a write
3332                          * we must zero-fill any invalid portions of the
3333                          * backing VM pages.
3334                          *
3335                          * When readying a vnode-backed buffer for a read
3336                          * we must replace any dirty pages with a bogus
3337                          * page so we do not destroy dirty data when
3338                          * filling in gaps.  Dirty pages might not
3339                          * necessarily be marked dirty yet, so use m->valid
3340                          * as a reasonable test.
3341                          *
3342                          * Bogus page replacement is, uh, bogus.  We need
3343                          * to find a better way.
3344                          */
3345                         vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
3346                         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE) {
3347                                 vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3348                         } else if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
3349                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = bogus_page;
3350                                 bogus++;
3351                         }
3352                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3353                 }
3354                 if (bogus)
3355                         pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3356                                 bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3357         }
3358
3359         /*
3360          * This is the easiest place to put the process accounting for the I/O
3361          * for now.
3362          */
3363         if (lp != NULL) {
3364                 if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3365                         lp->lwp_ru.ru_inblock++;
3366                 else
3367                         lp->lwp_ru.ru_oublock++;
3368         }
3369 }
3370
3371 /*
3372  * vfs_clean_pages:
3373  *      
3374  *      Tell the VM system that the pages associated with this buffer
3375  *      are clean.  This is used for delayed writes where the data is
3376  *      going to go to disk eventually without additional VM intevention.
3377  *
3378  *      Note that while we only really need to clean through to b_bcount, we
3379  *      just go ahead and clean through to b_bufsize.
3380  */
3381 static void
3382 vfs_clean_pages(struct buf *bp)
3383 {
3384         int i;
3385
3386         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3387                 vm_ooffset_t foff;
3388
3389                 foff = bp->b_loffset;
3390                 KASSERT(foff != NOOFFSET, ("vfs_clean_pages: no buffer offset"));
3391                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3392                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3393                         vm_ooffset_t noff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3394                         vm_ooffset_t eoff = noff;
3395
3396                         if (eoff > bp->b_loffset + bp->b_bufsize)
3397                                 eoff = bp->b_loffset + bp->b_bufsize;
3398                         vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3399                         /* vm_page_clear_dirty(m, foff & PAGE_MASK, eoff - foff); */
3400                         foff = noff;
3401                 }
3402         }
3403 }
3404
3405 /*
3406  * vfs_bio_set_validclean:
3407  *
3408  *      Set the range within the buffer to valid and clean.  The range is 
3409  *      relative to the beginning of the buffer, b_loffset.  Note that
3410  *      b_loffset itself may be offset from the beginning of the first page.
3411  */
3412
3413 void   
3414 vfs_bio_set_validclean(struct buf *bp, int base, int size)
3415 {
3416         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3417                 int i;
3418                 int n;
3419
3420                 /*
3421                  * Fixup base to be relative to beginning of first page.
3422                  * Set initial n to be the maximum number of bytes in the
3423                  * first page that can be validated.
3424                  */
3425
3426                 base += (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
3427                 n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
3428
3429                 for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_xio.xio_npages; ++i) {
3430                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3431
3432                         if (n > size)
3433                                 n = size;
3434
3435                         vm_page_set_validclean(m, base & PAGE_MASK, n);
3436                         base += n;
3437                         size -= n;
3438                         n = PAGE_SIZE;
3439                 }
3440         }
3441 }
3442
3443 /*
3444  * vfs_bio_clrbuf:
3445  *
3446  *      Clear a buffer.  This routine essentially fakes an I/O, so we need
3447  *      to clear B_ERROR and B_INVAL.
3448  *
3449  *      Note that while we only theoretically need to clear through b_bcount,
3450  *      we go ahead and clear through b_bufsize.
3451  */
3452
3453 void
3454 vfs_bio_clrbuf(struct buf *bp)
3455 {
3456         int i, mask = 0;
3457         caddr_t sa, ea;
3458         if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_MALLOC)) == B_VMIO) {
3459                 bp->b_flags &= ~(B_INVAL|B_ERROR);
3460                 if ((bp->b_xio.xio_npages == 1) && (bp->b_bufsize < PAGE_SIZE) &&
3461                     (bp->b_loffset & PAGE_MASK) == 0) {
3462                         mask = (1 << (bp->b_bufsize / DEV_BSIZE)) - 1;
3463                         if ((bp->b_xio.xio_pages[0]->valid & mask) == mask) {
3464                                 bp->b_resid = 0;
3465                                 return;
3466                         }
3467                         if (((bp->b_xio.xio_pages[0]->flags & PG_ZERO) == 0) &&
3468                             ((bp->b_xio.xio_pages[0]->valid & mask) == 0)) {
3469                                 bzero(bp->b_data, bp->b_bufsize);
3470                                 bp->b_xio.xio_pages[0]->valid |= mask;
3471                                 bp->b_resid = 0;
3472                                 return;
3473                         }
3474                 }
3475                 ea = sa = bp->b_data;
3476                 for(i=0;i<bp->b_xio.xio_npages;i++,sa=ea) {
3477                         int j = ((vm_offset_t)sa & PAGE_MASK) / DEV_BSIZE;
3478                         ea = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)sa + PAGE_SIZE);
3479                         ea = (caddr_t)(vm_offset_t)ulmin(
3480                             (u_long)(vm_offset_t)ea,
3481                             (u_long)(vm_offset_t)bp->b_data + bp->b_bufsize);
3482                         mask = ((1 << ((ea - sa) / DEV_BSIZE)) - 1) << j;
3483                         if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & mask) == mask)
3484                                 continue;
3485                         if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & mask) == 0) {
3486                                 if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->flags & PG_ZERO) == 0) {
3487                                         bzero(sa, ea - sa);
3488                                 }
3489                         } else {
3490                                 for (; sa < ea; sa += DEV_BSIZE, j++) {
3491                                         if (((bp->b_xio.xio_pages[i]->flags & PG_ZERO) == 0) &&
3492                                                 (bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & (1<<j)) == 0)
3493                                                 bzero(sa, DEV_BSIZE);
3494                                 }
3495                         }
3496                         bp->b_xio.xio_pages[i]->valid |= mask;
3497                         vm_page_flag_clear(bp->b_xio.xio_pages[i], PG_ZERO);
3498                 }
3499                 bp->b_resid = 0;
3500         } else {
3501                 clrbuf(bp);
3502         }
3503 }
3504
3505 /*
3506  * vm_hold_load_pages:
3507  *
3508  *      Load pages into the buffer's address space.  The pages are
3509  *      allocated from the kernel object in order to reduce interference
3510  *      with the any VM paging I/O activity.  The range of loaded
3511  *      pages will be wired.
3512  *
3513  *      If a page cannot be allocated, the 'pagedaemon' is woken up to
3514  *      retrieve the full range (to - from) of pages.
3515  *
3516  */
3517 void
3518 vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
3519 {
3520         vm_offset_t pg;
3521         vm_page_t p;
3522         int index;
3523
3524         to = round_page(to);
3525         from = round_page(from);
3526         index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
3527
3528         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
3529
3530 tryagain:
3531
3532                 /*
3533                  * Note: must allocate system pages since blocking here
3534                  * could intefere with paging I/O, no matter which
3535                  * process we are.
3536                  */
3537                 p = vm_page_alloc(&kernel_object,
3538                                   (pg >> PAGE_SHIFT),
3539                                   VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_SYSTEM);
3540                 if (!p) {
3541                         vm_pageout_deficit += (to - from) >> PAGE_SHIFT;
3542                         vm_wait();
3543                         goto tryagain;
3544                 }
3545                 vm_page_wire(p);
3546                 p->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
3547                 vm_page_flag_clear(p, PG_ZERO);
3548                 pmap_kenter(pg, VM_PAGE_TO_PHYS(p));
3549                 bp->b_xio.xio_pages[index] = p;
3550                 vm_page_wakeup(p);
3551         }
3552         bp->b_xio.xio_npages = index;
3553 }
3554
3555 /*
3556  * vm_hold_free_pages:
3557  *
3558  *      Return pages associated with the buffer back to the VM system.
3559  *
3560  *      The range of pages underlying the buffer's address space will
3561  *      be unmapped and un-wired.
3562  */
3563 void
3564 vm_hold_free_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
3565 {
3566         vm_offset_t pg;
3567         vm_page_t p;
3568         int index, newnpages;
3569
3570         from = round_page(from);
3571         to = round_page(to);
3572         newnpages = index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
3573
3574         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
3575                 p = bp->b_xio.xio_pages[index];
3576                 if (p && (index < bp->b_xio.xio_npages)) {
3577                         if (p->busy) {
3578                                 kprintf("vm_hold_free_pages: doffset: %lld, loffset: %lld\n",
3579                                         bp->b_bio2.bio_offset, bp->b_loffset);
3580                         }
3581                         bp->b_xio.xio_pages[index] = NULL;
3582                         pmap_kremove(pg);
3583                         vm_page_busy(p);
3584                         vm_page_unwire(p, 0);
3585                         vm_page_free(p);
3586                 }
3587         }
3588         bp->b_xio.xio_npages = newnpages;
3589 }
3590
3591 /*
3592  * vmapbuf:
3593  *
3594  *      Map a user buffer into KVM via a pbuf.  On return the buffer's
3595  *      b_data, b_bufsize, and b_bcount will be set, and its XIO page array
3596  *      initialized.
3597  */
3598 int
3599 vmapbuf(struct buf *bp, caddr_t udata, int bytes)
3600 {
3601         caddr_t addr;
3602         vm_offset_t va;
3603         vm_page_t m;
3604         int vmprot;
3605         int error;
3606         int pidx;
3607         int i;
3608
3609         /* 
3610          * bp had better have a command and it better be a pbuf.
3611          */
3612         KKASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
3613         KKASSERT(bp->b_flags & B_PAGING);
3614
3615         if (bytes < 0)
3616                 return (-1);
3617
3618         /*
3619          * Map the user data into KVM.  Mappings have to be page-aligned.
3620          */
3621         addr = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)udata);
3622         pidx = 0;
3623
3624         vmprot = VM_PROT_READ;
3625         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3626                 vmprot |= VM_PROT_WRITE;
3627
3628         while (addr < udata + bytes) {
3629                 /*
3630                  * Do the vm_fault if needed; do the copy-on-write thing
3631                  * when reading stuff off device into memory.
3632                  *
3633                  * vm_fault_page*() returns a held VM page.
3634                  */
3635                 va = (addr >= udata) ? (vm_offset_t)addr : (vm_offset_t)udata;
3636                 va = trunc_page(va);
3637
3638                 m = vm_fault_page_quick(va, vmprot, &error);
3639                 if (m == NULL) {
3640                         for (i = 0; i < pidx; ++i) {
3641                             vm_page_unhold(bp->b_xio.xio_pages[i]);
3642                             bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
3643                         }
3644                         return(-1);
3645                 }
3646                 bp->b_xio.xio_pages[pidx] = m;
3647                 addr += PAGE_SIZE;
3648                 ++pidx;
3649         }
3650
3651         /*
3652          * Map the page array and set the buffer fields to point to
3653          * the mapped data buffer.
3654          */
3655         if (pidx > btoc(MAXPHYS))
3656                 panic("vmapbuf: mapped more than MAXPHYS");
3657         pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_xio.xio_pages, pidx);
3658
3659         bp->b_xio.xio_npages = pidx;
3660         bp->b_data = bp->b_kvabase + ((int)(intptr_t)udata & PAGE_MASK);
3661         bp->b_bcount = bytes;
3662         bp->b_bufsize = bytes;
3663         return(0);
3664 }
3665
3666 /*
3667  * vunmapbuf:
3668  *
3669  *      Free the io map PTEs associated with this IO operation.
3670  *      We also invalidate the TLB entries and restore the original b_addr.
3671  */
3672 void
3673 vunmapbuf(struct buf *bp)
3674 {
3675         int pidx;
3676         int npages;
3677
3678         KKASSERT(bp->b_flags & B_PAGING);
3679
3680         npages = bp->b_xio.xio_npages;
3681         pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), npages);
3682         for (pidx = 0; pidx < npages; ++pidx) {
3683                 vm_page_unhold(bp->b_xio.xio_pages[pidx]);
3684                 bp->b_xio.xio_pages[pidx] = NULL;
3685         }
3686         bp->b_xio.xio_npages = 0;
3687         bp->b_data = bp->b_kvabase;
3688 }
3689
3690 /*
3691  * Scan all buffers in the system and issue the callback.
3692  */
3693 int
3694 scan_all_buffers(int (*callback)(struct buf *, void *), void *info)
3695 {
3696         int count = 0;
3697         int error;
3698         int n;
3699
3700         for (n = 0; n < nbuf; ++n) {
3701                 if ((error = callback(&buf[n], info)) < 0) {
3702                         count = error;
3703                         break;
3704                 }
3705                 count += error;
3706         }
3707         return (count);
3708 }
3709
3710 /*
3711  * print out statistics from the current status of the buffer pool
3712  * this can be toggeled by the system control option debug.syncprt
3713  */
3714 #ifdef DEBUG
3715 void
3716 vfs_bufstats(void)
3717 {
3718         int i, j, count;
3719         struct buf *bp;
3720         struct bqueues *dp;
3721         int counts[(MAXBSIZE / PAGE_SIZE) + 1];
3722         static char *bname[3] = { "LOCKED", "LRU", "AGE" };
3723
3724         for (dp = bufqueues, i = 0; dp < &bufqueues[3]; dp++, i++) {
3725                 count = 0;
3726                 for (j = 0; j <= MAXBSIZE/PAGE_SIZE; j++)
3727                         counts[j] = 0;
3728                 crit_enter();
3729                 TAILQ_FOREACH(bp, dp, b_freelist) {
3730                         counts[bp->b_bufsize/PAGE_SIZE]++;
3731                         count++;
3732                 }
3733                 crit_exit();
3734                 kprintf("%s: total-%d", bname[i], count);
3735                 for (j = 0; j <= MAXBSIZE/PAGE_SIZE; j++)
3736                         if (counts[j] != 0)
3737                                 kprintf(", %d-%d", j * PAGE_SIZE, counts[j]);
3738                 kprintf("\n");
3739         }
3740 }
3741 #endif
3742
3743 #ifdef DDB
3744
3745 DB_SHOW_COMMAND(buffer, db_show_buffer)
3746 {
3747         /* get args */
3748         struct buf *bp = (struct buf *)addr;
3749
3750         if (!have_addr) {
3751                 db_printf("usage: show buffer <addr>\n");
3752                 return;
3753         }
3754
3755         db_printf("b_flags = 0x%b\n", (u_int)bp->b_flags, PRINT_BUF_FLAGS);
3756         db_printf("b_cmd = %d\n", bp->b_cmd);
3757         db_printf("b_error = %d, b_bufsize = %d, b_bcount = %d, "
3758                   "b_resid = %d\n, b_data = %p, "
3759                   "bio_offset(disk) = %lld, bio_offset(phys) = %lld\n",
3760                   bp->b_error, bp->b_bufsize, bp->b_bcount, bp->b_resid,
3761                   bp->b_data, bp->b_bio2.bio_offset, (bp->b_bio2.bio_next ? bp->b_bio2.bio_next->bio_offset : (off_t)-1));
3762         if (bp->b_xio.xio_npages) {
3763                 int i;
3764                 db_printf("b_xio.xio_npages = %d, pages(OBJ, IDX, PA): ",
3765                         bp->b_xio.xio_npages);
3766                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3767                         vm_page_t m;
3768                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3769                         db_printf("(%p, 0x%lx, 0x%lx)", (void *)m->object,
3770                             (u_long)m->pindex, (u_long)VM_PAGE_TO_PHYS(m));
3771                         if ((i + 1) < bp->b_xio.xio_npages)
3772                                 db_printf(",");
3773                 }
3774                 db_printf("\n");
3775         }
3776 }
3777 #endif /* DDB */