sys/vm/vnode_pager.c

   1 /*
   2  * (MPSAFE)
   3  *
   4  * Copyright (c) 1990 University of Utah.
   5  * Copyright (c) 1991 The Regents of the University of California.
   6  * All rights reserved.
   7  * Copyright (c) 1993, 1994 John S. Dyson
   8  * Copyright (c) 1995, David Greenman
   9  *
  10  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  11  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
  12  * Science Department.
  13  *
  14  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  15  * modification, are permitted provided that the following conditions
  16  * are met:
  17  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  19  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  20  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  21  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  22  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  23  *    must display the following acknowledgement:
  24  *      This product includes software developed by the University of
  25  *      California, Berkeley and its contributors.
  26  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  27  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  28  *    without specific prior written permission.
  29  *
  30  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  31  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  32  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  33  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  34  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  35  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  36  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  37  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  38  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  39  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  40  * SUCH DAMAGE.
  41  *
  42  *      from: @(#)vnode_pager.c 7.5 (Berkeley) 4/20/91
  43  * $FreeBSD: src/sys/vm/vnode_pager.c,v 1.116.2.7 2002/12/31 09:34:51 dillon Exp $
  44  * $DragonFly: src/sys/vm/vnode_pager.c,v 1.43 2008/06/19 23:27:39 dillon Exp $
  45  */
  46
  47 /*
  48  * Page to/from files (vnodes).
  49  */
  50
  51 /*
  52  * TODO:
  53  *      Implement VOP_GETPAGES/PUTPAGES interface for filesystems. Will
  54  *      greatly re-simplify the vnode_pager.
  55  */
  56
  57 #include <sys/param.h>
  58 #include <sys/systm.h>
  59 #include <sys/kernel.h>
  60 #include <sys/proc.h>
  61 #include <sys/vnode.h>
  62 #include <sys/mount.h>
  63 #include <sys/buf.h>
  64 #include <sys/vmmeter.h>
  65 #include <sys/conf.h>
  66
  67 #include <cpu/lwbuf.h>
  68
  69 #include <vm/vm.h>
  70 #include <vm/vm_object.h>
  71 #include <vm/vm_page.h>
  72 #include <vm/vm_pager.h>
  73 #include <vm/vm_map.h>
  74 #include <vm/vnode_pager.h>
  75 #include <vm/swap_pager.h>
  76 #include <vm/vm_extern.h>
  77
  78 #include <sys/thread2.h>
  79 #include <vm/vm_page2.h>
  80
  81 static void vnode_pager_dealloc (vm_object_t);
  82 static int vnode_pager_getpage (vm_object_t, vm_page_t *, int);
  83 static void vnode_pager_putpages (vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *);
  84 static boolean_t vnode_pager_haspage (vm_object_t, vm_pindex_t);
  85
  86 struct pagerops vnodepagerops = {
  87         vnode_pager_dealloc,
  88         vnode_pager_getpage,
  89         vnode_pager_putpages,
  90         vnode_pager_haspage
  91 };
  92
  93 static struct krate vbadrate = { 1 };
  94 static struct krate vresrate = { 1 };
  95
  96 int vnode_pbuf_freecnt = -1;    /* start out unlimited */
  97
  98 /*
  99  * Allocate a VM object for a vnode, typically a regular file vnode.
 100  *
 101  * Some additional information is required to generate a properly sized
 102  * object which covers the entire buffer cache buffer straddling the file
 103  * EOF.  Userland does not see the extra pages as the VM fault code tests
 104  * against v_filesize.
 105  */
 106 vm_object_t
 107 vnode_pager_alloc(void *handle, off_t length, vm_prot_t prot, off_t offset,
 108                   int blksize, int boff)
 109 {
 110         vm_object_t object;
 111         struct vnode *vp;
 112         off_t loffset;
 113         vm_pindex_t lsize;
 114
 115         /*
 116          * Pageout to vnode, no can do yet.
 117          */
 118         if (handle == NULL)
 119                 return (NULL);
 120
 121         /*
 122          * XXX hack - This initialization should be put somewhere else.
 123          */
 124         if (vnode_pbuf_freecnt < 0) {
 125             vnode_pbuf_freecnt = nswbuf / 2 + 1;
 126         }
 127
 128         /*
 129          * Serialize potential vnode/object teardowns and interlocks
 130          */
 131         vp = (struct vnode *)handle;
 132         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 133
 134         /*
 135          * Prevent race condition when allocating the object. This
 136          * can happen with NFS vnodes since the nfsnode isn't locked.
 137          */
 138         while (vp->v_flag & VOLOCK) {
 139                 vsetflags(vp, VOWANT);
 140                 tsleep(vp, 0, "vnpobj", 0);
 141         }
 142         vsetflags(vp, VOLOCK);
 143         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 144
 145         /*
 146          * If the object is being terminated, wait for it to
 147          * go away.
 148          */
 149         while ((object = vp->v_object) != NULL) {
 150                 vm_object_hold(object);
 151                 if ((object->flags & OBJ_DEAD) == 0)
 152                         break;
 153                 vm_object_dead_sleep(object, "vadead");
 154                 vm_object_drop(object);
 155         }
 156
 157         if (vp->v_sysref.refcnt <= 0)
 158                 panic("vnode_pager_alloc: no vnode reference");
 159
 160         /*
 161          * Round up to the *next* block, then destroy the buffers in question.
 162          * Since we are only removing some of the buffers we must rely on the
 163          * scan count to determine whether a loop is necessary.
 164          *
 165          * Destroy any pages beyond the last buffer.
 166          */
 167         if (boff < 0)
 168                 boff = (int)(length % blksize);
 169         if (boff)
 170                 loffset = length + (blksize - boff);
 171         else
 172                 loffset = length;
 173         lsize = OFF_TO_IDX(round_page64(loffset));
 174
 175         if (object == NULL) {
 176                 /*
 177                  * And an object of the appropriate size
 178                  */
 179                 object = vm_object_allocate_hold(OBJT_VNODE, lsize);
 180                 object->flags = 0;
 181                 object->handle = handle;
 182                 vp->v_object = object;
 183                 vp->v_filesize = length;
 184                 if (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_NOMSYNC))
 185                         vm_object_set_flag(object, OBJ_NOMSYNC);
 186         } else {
 187                 object->ref_count++;
 188                 if (object->size != lsize) {
 189                         kprintf("vnode_pager_alloc: Warning, objsize "
 190                                 "mismatch %jd/%jd vp=%p obj=%p\n",
 191                                 (intmax_t)object->size,
 192                                 (intmax_t)lsize,
 193                                 vp, object);
 194                 }
 195                 if (vp->v_filesize != length) {
 196                         kprintf("vnode_pager_alloc: Warning, filesize "
 197                                 "mismatch %jd/%jd vp=%p obj=%p\n",
 198                                 (intmax_t)vp->v_filesize,
 199                                 (intmax_t)length,
 200                                 vp, object);
 201                 }
 202         }
 203
 204         vref(vp);
 205         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 206         vclrflags(vp, VOLOCK);
 207         if (vp->v_flag & VOWANT) {
 208                 vclrflags(vp, VOWANT);
 209                 wakeup(vp);
 210         }
 211         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 212
 213         vm_object_drop(object);
 214
 215         return (object);
 216 }
 217
 218 /*
 219  * Add a ref to a vnode's existing VM object, return the object or
 220  * NULL if the vnode did not have one.  This does not create the
 221  * object (we can't since we don't know what the proper blocksize/boff
 222  * is to match the VFS's use of the buffer cache).
 223  */
 224 vm_object_t
 225 vnode_pager_reference(struct vnode *vp)
 226 {
 227         vm_object_t object;
 228
 229         /*
 230          * Prevent race condition when allocating the object. This
 231          * can happen with NFS vnodes since the nfsnode isn't locked.
 232          *
 233          * Serialize potential vnode/object teardowns and interlocks
 234          */
 235         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 236         while (vp->v_flag & VOLOCK) {
 237                 vsetflags(vp, VOWANT);
 238                 tsleep(vp, 0, "vnpobj", 0);
 239         }
 240         vsetflags(vp, VOLOCK);
 241         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 242
 243         /*
 244          * Prevent race conditions against deallocation of the VM
 245          * object.
 246          */
 247         while ((object = vp->v_object) != NULL) {
 248                 vm_object_hold(object);
 249                 if ((object->flags & OBJ_DEAD) == 0)
 250                         break;
 251                 vm_object_dead_sleep(object, "vadead");
 252                 vm_object_drop(object);
 253         }
 254
 255         /*
 256          * The object is expected to exist, the caller will handle
 257          * NULL returns if it does not.
 258          */
 259         if (object) {
 260                 object->ref_count++;
 261                 vref(vp);
 262         }
 263
 264         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 265         vclrflags(vp, VOLOCK);
 266         if (vp->v_flag & VOWANT) {
 267                 vclrflags(vp, VOWANT);
 268                 wakeup(vp);
 269         }
 270         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 271         if (object)
 272                 vm_object_drop(object);
 273
 274         return (object);
 275 }
 276
 277 static void
 278 vnode_pager_dealloc(vm_object_t object)
 279 {
 280         struct vnode *vp = object->handle;
 281
 282         if (vp == NULL)
 283                 panic("vnode_pager_dealloc: pager already dealloced");
 284
 285         vm_object_pip_wait(object, "vnpdea");
 286
 287         object->handle = NULL;
 288         object->type = OBJT_DEAD;
 289         vp->v_object = NULL;
 290         vp->v_filesize = NOOFFSET;
 291         vclrflags(vp, VTEXT | VOBJBUF);
 292         swap_pager_freespace_all(object);
 293 }
 294
 295 /*
 296  * Return whether the vnode pager has the requested page.  Return the
 297  * number of disk-contiguous pages before and after the requested page,
 298  * not including the requested page.
 299  */
 300 static boolean_t
 301 vnode_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
 302 {
 303         struct vnode *vp = object->handle;
 304         off_t loffset;
 305         off_t doffset;
 306         int voff;
 307         int bsize;
 308         int error;
 309
 310         /*
 311          * If no vp or vp is doomed or marked transparent to VM, we do not
 312          * have the page.
 313          */
 314         if ((vp == NULL) || (vp->v_flag & VRECLAIMED))
 315                 return FALSE;
 316
 317         /*
 318          * If filesystem no longer mounted or offset beyond end of file we do
 319          * not have the page.
 320          */
 321         loffset = IDX_TO_OFF(pindex);
 322
 323         if (vp->v_mount == NULL || loffset >= vp->v_filesize)
 324                 return FALSE;
 325
 326         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 327         voff = loffset % bsize;
 328
 329         /*
 330          * XXX
 331          *
 332          * BMAP returns byte counts before and after, where after
 333          * is inclusive of the base page.  haspage must return page
 334          * counts before and after where after does not include the
 335          * base page.
 336          *
 337          * BMAP is allowed to return a *after of 0 for backwards
 338          * compatibility.  The base page is still considered valid if
 339          * no error is returned.
 340          */
 341         error = VOP_BMAP(vp, loffset - voff, &doffset, NULL, NULL, 0);
 342         if (error)
 343                 return TRUE;
 344         if (doffset == NOOFFSET)
 345                 return FALSE;
 346         return TRUE;
 347 }
 348
 349 /*
 350  * Lets the VM system know about a change in size for a file.
 351  * We adjust our own internal size and flush any cached pages in
 352  * the associated object that are affected by the size change.
 353  *
 354  * NOTE: This routine may be invoked as a result of a pager put
 355  * operation (possibly at object termination time), so we must be careful.
 356  *
 357  * NOTE: vp->v_filesize is initialized to NOOFFSET (-1), be sure that
 358  * we do not blow up on the case.  nsize will always be >= 0, however.
 359  */
 360 void
 361 vnode_pager_setsize(struct vnode *vp, vm_ooffset_t nsize)
 362 {
 363         vm_pindex_t nobjsize;
 364         vm_pindex_t oobjsize;
 365         vm_object_t object;
 366
 367         while ((object = vp->v_object) != NULL) {
 368                 vm_object_hold(object);
 369                 if (vp->v_object == object)
 370                         break;
 371                 vm_object_drop(object);
 372         }
 373         if (object == NULL)
 374                 return;
 375
 376         /*
 377          * Hasn't changed size
 378          */
 379         if (nsize == vp->v_filesize) {
 380                 vm_object_drop(object);
 381                 return;
 382         }
 383
 384         /*
 385          * Has changed size.  Adjust the VM object's size and v_filesize
 386          * before we start scanning pages to prevent new pages from being
 387          * allocated during the scan.
 388          */
 389         nobjsize = OFF_TO_IDX(nsize + PAGE_MASK);
 390         oobjsize = object->size;
 391         object->size = nobjsize;
 392
 393         /*
 394          * File has shrunk. Toss any cached pages beyond the new EOF.
 395          */
 396         if (nsize < vp->v_filesize) {
 397                 vp->v_filesize = nsize;
 398                 if (nobjsize < oobjsize) {
 399                         vm_object_page_remove(object, nobjsize, oobjsize,
 400                                               FALSE);
 401                 }
 402                 /*
 403                  * This gets rid of garbage at the end of a page that is now
 404                  * only partially backed by the vnode.  Since we are setting
 405                  * the entire page valid & clean after we are done we have
 406                  * to be sure that the portion of the page within the file
 407                  * bounds is already valid.  If it isn't then making it
 408                  * valid would create a corrupt block.
 409                  */
 410                 if (nsize & PAGE_MASK) {
 411                         vm_offset_t kva;
 412                         vm_page_t m;
 413
 414                         m = vm_page_lookup_busy_wait(object, OFF_TO_IDX(nsize),
 415                                                      TRUE, "vsetsz");
 416
 417                         if (m && m->valid) {
 418                                 int base = (int)nsize & PAGE_MASK;
 419                                 int size = PAGE_SIZE - base;
 420                                 struct lwbuf *lwb;
 421                                 struct lwbuf lwb_cache;
 422
 423                                 /*
 424                                  * Clear out partial-page garbage in case
 425                                  * the page has been mapped.
 426                                  *
 427                                  * This is byte aligned.
 428                                  */
 429                                 lwb = lwbuf_alloc(m, &lwb_cache);
 430                                 kva = lwbuf_kva(lwb);
 431                                 bzero((caddr_t)kva + base, size);
 432                                 lwbuf_free(lwb);
 433
 434                                 /*
 435                                  * XXX work around SMP data integrity race
 436                                  * by unmapping the page from user processes.
 437                                  * The garbage we just cleared may be mapped
 438                                  * to a user process running on another cpu
 439                                  * and this code is not running through normal
 440                                  * I/O channels which handle SMP issues for
 441                                  * us, so unmap page to synchronize all cpus.
 442                                  *
 443                                  * XXX should vm_pager_unmap_page() have
 444                                  * dealt with this?
 445                                  */
 446                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
 447
 448                                 /*
 449                                  * Clear out partial-page dirty bits.  This
 450                                  * has the side effect of setting the valid
 451                                  * bits, but that is ok.  There are a bunch
 452                                  * of places in the VM system where we expected
 453                                  * m->dirty == VM_PAGE_BITS_ALL.  The file EOF
 454                                  * case is one of them.  If the page is still
 455                                  * partially dirty, make it fully dirty.
 456                                  *
 457                                  * NOTE: We do not clear out the valid
 458                                  * bits.  This would prevent bogus_page
 459                                  * replacement from working properly.
 460                                  *
 461                                  * NOTE: We do not want to clear the dirty
 462                                  * bit for a partial DEV_BSIZE'd truncation!
 463                                  * This is DEV_BSIZE aligned!
 464                                  */
 465                                 vm_page_clear_dirty_beg_nonincl(m, base, size);
 466                                 if (m->dirty != 0)
 467                                         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
 468                                 vm_page_wakeup(m);
 469                         } else if (m) {
 470                                 vm_page_wakeup(m);
 471                         }
 472                 }
 473         } else {
 474                 vp->v_filesize = nsize;
 475         }
 476         vm_object_drop(object);
 477 }
 478
 479 /*
 480  * Release a page busied for a getpages operation.  The page may have become
 481  * wired (typically due to being used by the buffer cache) or otherwise been
 482  * soft-busied and cannot be freed in that case.  A held page can still be
 483  * freed.
 484  */
 485 void
 486 vnode_pager_freepage(vm_page_t m)
 487 {
 488         if (m->busy || m->wire_count) {
 489                 vm_page_activate(m);
 490                 vm_page_wakeup(m);
 491         } else {
 492                 vm_page_free(m);
 493         }
 494 }
 495
 496 /*
 497  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 498  * implement their own VOP_GETPAGES, their VOP_GETPAGES should call to
 499  * vnode_pager_generic_getpages() to implement the previous behaviour.
 500  *
 501  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 502  * backing vp's VOP_GETPAGES.
 503  */
 504 static int
 505 vnode_pager_getpage(vm_object_t object, vm_page_t *mpp, int seqaccess)
 506 {
 507         int rtval;
 508         struct vnode *vp;
 509
 510         vp = object->handle;
 511         rtval = VOP_GETPAGES(vp, mpp, PAGE_SIZE, 0, 0, seqaccess);
 512         if (rtval == EOPNOTSUPP)
 513                 panic("vnode_pager: vfs's must implement vop_getpages\n");
 514         return rtval;
 515 }
 516
 517 /*
 518  * This is now called from local media FS's to operate against their
 519  * own vnodes if they fail to implement VOP_GETPAGES.
 520  *
 521  * With all the caching local media devices do these days there is really
 522  * very little point to attempting to restrict the I/O size to contiguous
 523  * blocks on-disk, especially if our caller thinks we need all the specified
 524  * pages.  Just construct and issue a READ.
 525  */
 526 int
 527 vnode_pager_generic_getpages(struct vnode *vp, vm_page_t *mpp, int bytecount,
 528                              int reqpage, int seqaccess)
 529 {
 530         struct iovec aiov;
 531         struct uio auio;
 532         off_t foff;
 533         int error;
 534         int count;
 535         int i;
 536         int ioflags;
 537
 538         /*
 539          * Do not do anything if the vnode is bad.
 540          */
 541         if (vp->v_mount == NULL)
 542                 return VM_PAGER_BAD;
 543
 544         /*
 545          * Calculate the number of pages.  Since we are paging in whole
 546          * pages, adjust bytecount to be an integral multiple of the page
 547          * size.  It will be clipped to the file EOF later on.
 548          */
 549         bytecount = round_page(bytecount);
 550         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 551
 552         /*
 553          * We could check m[reqpage]->valid here and shortcut the operation,
 554          * but doing so breaks read-ahead.  Instead assume that the VM
 555          * system has already done at least the check, don't worry about
 556          * any races, and issue the VOP_READ to allow read-ahead to function.
 557          *
 558          * This keeps the pipeline full for I/O bound sequentially scanned
 559          * mmap()'s
 560          */
 561         /* don't shortcut */
 562
 563         /*
 564          * Discard pages past the file EOF.  If the requested page is past
 565          * the file EOF we just leave its valid bits set to 0, the caller
 566          * expects to maintain ownership of the requested page.  If the
 567          * entire range is past file EOF discard everything and generate
 568          * a pagein error.
 569          */
 570         foff = IDX_TO_OFF(mpp[0]->pindex);
 571         if (foff >= vp->v_filesize) {
 572                 for (i = 0; i < count; i++) {
 573                         if (i != reqpage)
 574                                 vnode_pager_freepage(mpp[i]);
 575                 }
 576                 return VM_PAGER_ERROR;
 577         }
 578
 579         if (foff + bytecount > vp->v_filesize) {
 580                 bytecount = vp->v_filesize - foff;
 581                 i = round_page(bytecount) / PAGE_SIZE;
 582                 while (count > i) {
 583                         --count;
 584                         if (count != reqpage)
 585                                 vnode_pager_freepage(mpp[count]);
 586                 }
 587         }
 588
 589         /*
 590          * The size of the transfer is bytecount.  bytecount will be an
 591          * integral multiple of the page size unless it has been clipped
 592          * to the file EOF.  The transfer cannot exceed the file EOF.
 593          *
 594          * When dealing with real devices we must round-up to the device
 595          * sector size.
 596          */
 597         if (vp->v_type == VBLK || vp->v_type == VCHR) {
 598                 int secmask = vp->v_rdev->si_bsize_phys - 1;
 599                 KASSERT(secmask < PAGE_SIZE, ("vnode_pager_generic_getpages: sector size %d too large\n", secmask + 1));
 600                 bytecount = (bytecount + secmask) & ~secmask;
 601         }
 602
 603         /*
 604          * Severe hack to avoid deadlocks with the buffer cache
 605          */
 606         for (i = 0; i < count; ++i) {
 607                 vm_page_t mt = mpp[i];
 608
 609                 vm_page_io_start(mt);
 610                 vm_page_wakeup(mt);
 611         }
 612
 613         /*
 614          * Issue the I/O with some read-ahead if bytecount > PAGE_SIZE
 615          */
 616         ioflags = IO_VMIO;
 617         if (seqaccess)
 618                 ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
 619
 620         aiov.iov_base = NULL;
 621         aiov.iov_len = bytecount;
 622         auio.uio_iov = &aiov;
 623         auio.uio_iovcnt = 1;
 624         auio.uio_offset = foff;
 625         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
 626         auio.uio_rw = UIO_READ;
 627         auio.uio_resid = bytecount;
 628         auio.uio_td = NULL;
 629         mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 630         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin += count;
 631
 632         error = VOP_READ(vp, &auio, ioflags, proc0.p_ucred);
 633
 634         /*
 635          * Severe hack to avoid deadlocks with the buffer cache
 636          */
 637         for (i = 0; i < count; ++i) {
 638                 vm_page_busy_wait(mpp[i], FALSE, "getpgs");
 639                 vm_page_io_finish(mpp[i]);
 640         }
 641
 642         /*
 643          * Calculate the actual number of bytes read and clean up the
 644          * page list.
 645          */
 646         bytecount -= auio.uio_resid;
 647
 648         for (i = 0; i < count; ++i) {
 649                 vm_page_t mt = mpp[i];
 650
 651                 if (i != reqpage) {
 652                         if (error == 0 && mt->valid) {
 653                                 if (mt->flags & PG_REFERENCED)
 654                                         vm_page_activate(mt);
 655                                 else
 656                                         vm_page_deactivate(mt);
 657                                 vm_page_wakeup(mt);
 658                         } else {
 659                                 vnode_pager_freepage(mt);
 660                         }
 661                 } else if (mt->valid == 0) {
 662                         if (error == 0) {
 663                                 kprintf("page failed but no I/O error page "
 664                                         "%p object %p pindex %d\n",
 665                                         mt, mt->object, (int) mt->pindex);
 666                                 /* whoops, something happened */
 667                                 error = EINVAL;
 668                         }
 669                 } else if (mt->valid != VM_PAGE_BITS_ALL) {
 670                         /*
 671                          * Zero-extend the requested page if necessary (if
 672                          * the filesystem is using a small block size).
 673                          */
 674                         vm_page_zero_invalid(mt, TRUE);
 675                 }
 676         }
 677         if (error) {
 678                 kprintf("vnode_pager_getpage: I/O read error\n");
 679         }
 680         return (error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
 681 }
 682
 683 /*
 684  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 685  * implement their own VOP_PUTPAGES, their VOP_PUTPAGES should call to
 686  * vnode_pager_generic_putpages() to implement the previous behaviour.
 687  *
 688  * Caller has already cleared the pmap modified bits, if any.
 689  *
 690  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 691  * backing vp's VOP_PUTPAGES.
 692  */
 693 static void
 694 vnode_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
 695                      boolean_t sync, int *rtvals)
 696 {
 697         int rtval;
 698         struct vnode *vp;
 699         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 700
 701         /*
 702          * Force synchronous operation if we are extremely low on memory
 703          * to prevent a low-memory deadlock.  VOP operations often need to
 704          * allocate more memory to initiate the I/O ( i.e. do a BMAP
 705          * operation ).  The swapper handles the case by limiting the amount
 706          * of asynchronous I/O, but that sort of solution doesn't scale well
 707          * for the vnode pager without a lot of work.
 708          *
 709          * Also, the backing vnode's iodone routine may not wake the pageout
 710          * daemon up.  This should be probably be addressed XXX.
 711          */
 712
 713         if ((vmstats.v_free_count + vmstats.v_cache_count) <
 714             vmstats.v_pageout_free_min) {
 715                 sync |= OBJPC_SYNC;
 716         }
 717
 718         /*
 719          * Call device-specific putpages function
 720          */
 721         vp = object->handle;
 722         rtval = VOP_PUTPAGES(vp, m, bytes, sync, rtvals, 0);
 723         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 724             kprintf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS putpages\n");
 725             rtval = vnode_pager_generic_putpages( vp, m, bytes, sync, rtvals);
 726         }
 727 }
 728
 729
 730 /*
 731  * This is now called from local media FS's to operate against their
 732  * own vnodes if they fail to implement VOP_PUTPAGES.
 733  *
 734  * This is typically called indirectly via the pageout daemon and
 735  * clustering has already typically occured, so in general we ask the
 736  * underlying filesystem to write the data out asynchronously rather
 737  * then delayed.
 738  */
 739 int
 740 vnode_pager_generic_putpages(struct vnode *vp, vm_page_t *m, int bytecount,
 741                              int flags, int *rtvals)
 742 {
 743         int i;
 744         vm_object_t object;
 745         int maxsize, ncount, count;
 746         vm_ooffset_t poffset;
 747         struct uio auio;
 748         struct iovec aiov;
 749         int error;
 750         int ioflags;
 751
 752         object = vp->v_object;
 753         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 754
 755         for (i = 0; i < count; i++)
 756                 rtvals[i] = VM_PAGER_AGAIN;
 757
 758         if ((int) m[0]->pindex < 0) {
 759                 kprintf("vnode_pager_putpages: attempt to write meta-data!!! -- 0x%lx(%x)\n",
 760                         (long)m[0]->pindex, m[0]->dirty);
 761                 rtvals[0] = VM_PAGER_BAD;
 762                 return VM_PAGER_BAD;
 763         }
 764
 765         maxsize = count * PAGE_SIZE;
 766         ncount = count;
 767
 768         poffset = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 769
 770         /*
 771          * If the page-aligned write is larger then the actual file we
 772          * have to invalidate pages occuring beyond the file EOF.
 773          *
 774          * If the file EOF resides in the middle of a page we still clear
 775          * all of that page's dirty bits later on.  If we didn't it would
 776          * endlessly re-write.
 777          *
 778          * We do not under any circumstances truncate the valid bits, as
 779          * this will screw up bogus page replacement.
 780          *
 781          * The caller has already read-protected the pages.  The VFS must
 782          * use the buffer cache to wrap the pages.  The pages might not
 783          * be immediately flushed by the buffer cache but once under its
 784          * control the pages themselves can wind up being marked clean
 785          * and their covering buffer cache buffer can be marked dirty.
 786          */
 787         if (poffset + maxsize > vp->v_filesize) {
 788                 if (poffset < vp->v_filesize) {
 789                         maxsize = vp->v_filesize - poffset;
 790                         ncount = btoc(maxsize);
 791                 } else {
 792                         maxsize = 0;
 793                         ncount = 0;
 794                 }
 795                 if (ncount < count) {
 796                         for (i = ncount; i < count; i++) {
 797                                 rtvals[i] = VM_PAGER_BAD;
 798                         }
 799                 }
 800         }
 801
 802         /*
 803          * pageouts are already clustered, use IO_ASYNC to force a bawrite()
 804          * rather then a bdwrite() to prevent paging I/O from saturating
 805          * the buffer cache.  Dummy-up the sequential heuristic to cause
 806          * large ranges to cluster.  If neither IO_SYNC or IO_ASYNC is set,
 807          * the system decides how to cluster.
 808          */
 809         ioflags = IO_VMIO;
 810         if (flags & (VM_PAGER_PUT_SYNC | VM_PAGER_PUT_INVAL))
 811                 ioflags |= IO_SYNC;
 812         else if ((flags & VM_PAGER_CLUSTER_OK) == 0)
 813                 ioflags |= IO_ASYNC;
 814         ioflags |= (flags & VM_PAGER_PUT_INVAL) ? IO_INVAL: 0;
 815         ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
 816
 817         aiov.iov_base = (caddr_t) 0;
 818         aiov.iov_len = maxsize;
 819         auio.uio_iov = &aiov;
 820         auio.uio_iovcnt = 1;
 821         auio.uio_offset = poffset;
 822         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
 823         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
 824         auio.uio_resid = maxsize;
 825         auio.uio_td = NULL;
 826         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflags, proc0.p_ucred);
 827         mycpu->gd_cnt.v_vnodeout++;
 828         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsout += ncount;
 829
 830         if (error) {
 831                 krateprintf(&vbadrate,
 832                             "vnode_pager_putpages: I/O error %d\n", error);
 833         }
 834         if (auio.uio_resid) {
 835                 krateprintf(&vresrate,
 836                             "vnode_pager_putpages: residual I/O %zd at %lu\n",
 837                             auio.uio_resid, (u_long)m[0]->pindex);
 838         }
 839         if (error == 0) {
 840                 for (i = 0; i < ncount; i++) {
 841                         rtvals[i] = VM_PAGER_OK;
 842                         vm_page_undirty(m[i]);
 843                 }
 844         }
 845         return rtvals[0];
 846 }
 847
 848 /*
 849  * Run the chain and if the bottom-most object is a vnode-type lock the
 850  * underlying vnode.  A locked vnode or NULL is returned.
 851  */
 852 struct vnode *
 853 vnode_pager_lock(vm_object_t object)
 854 {
 855         struct vnode *vp = NULL;
 856         vm_object_t lobject;
 857         vm_object_t tobject;
 858         int error;
 859
 860         if (object == NULL)
 861                 return(NULL);
 862
 863         ASSERT_LWKT_TOKEN_HELD(vm_object_token(object));
 864         lobject = object;
 865
 866         while (lobject->type != OBJT_VNODE) {
 867                 if (lobject->flags & OBJ_DEAD)
 868                         break;
 869                 tobject = lobject->backing_object;
 870                 if (tobject == NULL)
 871                         break;
 872                 vm_object_hold(tobject);
 873                 if (tobject == lobject->backing_object) {
 874                         if (lobject != object) {
 875                                 vm_object_lock_swap();
 876                                 vm_object_drop(lobject);
 877                         }
 878                         lobject = tobject;
 879                 } else {
 880                         vm_object_drop(tobject);
 881                 }
 882         }
 883         while (lobject->type == OBJT_VNODE &&
 884                (lobject->flags & OBJ_DEAD) == 0) {
 885                 /*
 886                  * Extract the vp
 887                  */
 888                 vp = lobject->handle;
 889                 error = vget(vp, LK_SHARED | LK_RETRY | LK_CANRECURSE);
 890                 if (error == 0) {
 891                         if (lobject->handle == vp)
 892                                 break;
 893                         vput(vp);
 894                 } else {
 895                         kprintf("vnode_pager_lock: vp %p error %d "
 896                                 "lockstatus %d, retrying\n",
 897                                 vp, error,
 898                                 lockstatus(&vp->v_lock, curthread));
 899                         tsleep(object->handle, 0, "vnpgrl", hz);
 900                 }
 901                 vp = NULL;
 902         }
 903         if (lobject != object)
 904                 vm_object_drop(lobject);
 905         return (vp);
 906 }