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 1.107 2008/06/28 23:45:18 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 #define BD_WAKE_SIZE    128
  85 #define BD_WAKE_MASK    (BD_WAKE_SIZE - 1)
  86
  87 TAILQ_HEAD(bqueues, buf) bufqueues[BUFFER_QUEUES];
  88
  89 static MALLOC_DEFINE(M_BIOBUF, "BIO buffer", "BIO buffer");
  90
  91 struct buf *buf;                /* buffer header pool */
  92
  93 static void vm_hold_free_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from,
  94                 vm_offset_t to);
  95 static void vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from,
  96                 vm_offset_t to);
  97 static void vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off,
  98                                int pageno, vm_page_t m);
  99 static void vfs_clean_pages(struct buf *bp);
 100 static void vfs_setdirty(struct buf *bp);
 101 static void vfs_vmio_release(struct buf *bp);
 102 static int flushbufqueues(bufq_type_t q);
 103
 104 static void bd_signal(int totalspace);
 105 static void buf_daemon(void);
 106 static void buf_daemon_hw(void);
 107
 108 /*
 109  * bogus page -- for I/O to/from partially complete buffers
 110  * this is a temporary solution to the problem, but it is not
 111  * really that bad.  it would be better to split the buffer
 112  * for input in the case of buffers partially already in memory,
 113  * but the code is intricate enough already.
 114  */
 115 vm_page_t bogus_page;
 116
 117 /*
 118  * These are all static, but make the ones we export globals so we do
 119  * not need to use compiler magic.
 120  */
 121 int bufspace, maxbufspace,
 122         bufmallocspace, maxbufmallocspace, lobufspace, hibufspace;
 123 static int bufreusecnt, bufdefragcnt, buffreekvacnt;
 124 static int lorunningspace, hirunningspace, runningbufreq;
 125 int dirtybufspace, dirtybufspacehw, lodirtybufspace, hidirtybufspace;
 126 int runningbufspace, runningbufcount;
 127 static int getnewbufcalls;
 128 static int getnewbufrestarts;
 129 static int needsbuffer;         /* locked by needsbuffer_spin */
 130 static int bd_request;          /* locked by needsbuffer_spin */
 131 static int bd_request_hw;       /* locked by needsbuffer_spin */
 132 static u_int bd_wake_ary[BD_WAKE_SIZE];
 133 static u_int bd_wake_index;
 134 static struct spinlock needsbuffer_spin;
 135
 136 /*
 137  * Sysctls for operational control of the buffer cache.
 138  */
 139 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lodirtybufspace, CTLFLAG_RW, &lodirtybufspace, 0,
 140         "Number of dirty buffers to flush before bufdaemon becomes inactive");
 141 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hidirtybufspace, CTLFLAG_RW, &hidirtybufspace, 0,
 142         "High watermark used to trigger explicit flushing of dirty buffers");
 143 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lorunningspace, CTLFLAG_RW, &lorunningspace, 0,
 144         "Minimum amount of buffer space required for active I/O");
 145 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hirunningspace, CTLFLAG_RW, &hirunningspace, 0,
 146         "Maximum amount of buffer space to usable for active I/O");
 147 /*
 148  * Sysctls determining current state of the buffer cache.
 149  */
 150 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, nbuf, CTLFLAG_RD, &nbuf, 0,
 151         "Total number of buffers in buffer cache");
 152 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufspace, CTLFLAG_RD, &dirtybufspace, 0,
 153         "Pending number of dirty buffers (all)");
 154 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufspacehw, CTLFLAG_RD, &dirtybufspacehw, 0,
 155         "Pending number of dirty buffers (heavy weight)");
 156 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, runningbufspace, CTLFLAG_RD, &runningbufspace, 0,
 157         "I/O bytes currently in progress due to asynchronous writes");
 158 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, runningbufcount, CTLFLAG_RD, &runningbufcount, 0,
 159         "I/O buffers currently in progress due to asynchronous writes");
 160 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxbufspace, CTLFLAG_RD, &maxbufspace, 0,
 161         "Hard limit on maximum amount of memory usable for buffer space");
 162 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hibufspace, CTLFLAG_RD, &hibufspace, 0,
 163         "Soft limit on maximum amount of memory usable for buffer space");
 164 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lobufspace, CTLFLAG_RD, &lobufspace, 0,
 165         "Minimum amount of memory to reserve for system buffer space");
 166 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufspace, CTLFLAG_RD, &bufspace, 0,
 167         "Amount of memory available for buffers");
 168 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxmallocbufspace, CTLFLAG_RD, &maxbufmallocspace,
 169         0, "Maximum amount of memory reserved for buffers using malloc");
 170 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufmallocspace, CTLFLAG_RD, &bufmallocspace, 0,
 171         "Amount of memory left for buffers using malloc-scheme");
 172 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufcalls, CTLFLAG_RD, &getnewbufcalls, 0,
 173         "New buffer header acquisition requests");
 174 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufrestarts, CTLFLAG_RD, &getnewbufrestarts,
 175         0, "New buffer header acquisition restarts");
 176 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufdefragcnt, CTLFLAG_RD, &bufdefragcnt, 0,
 177         "Buffer acquisition restarts due to fragmented buffer map");
 178 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, buffreekvacnt, CTLFLAG_RD, &buffreekvacnt, 0,
 179         "Amount of time KVA space was deallocated in an arbitrary buffer");
 180 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufreusecnt, CTLFLAG_RD, &bufreusecnt, 0,
 181         "Amount of time buffer re-use operations were successful");
 182 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, buf, CTLFLAG_RD, 0, sizeof(struct buf),
 183         "sizeof(struct buf)");
 184
 185 char *buf_wmesg = BUF_WMESG;
 186
 187 extern int vm_swap_size;
 188
 189 #define VFS_BIO_NEED_ANY        0x01    /* any freeable buffer */
 190 #define VFS_BIO_NEED_UNUSED02   0x02
 191 #define VFS_BIO_NEED_UNUSED04   0x04
 192 #define VFS_BIO_NEED_BUFSPACE   0x08    /* wait for buf space, lo hysteresis */
 193
 194 /*
 195  * bufspacewakeup:
 196  *
 197  *      Called when buffer space is potentially available for recovery.
 198  *      getnewbuf() will block on this flag when it is unable to free
 199  *      sufficient buffer space.  Buffer space becomes recoverable when
 200  *      bp's get placed back in the queues.
 201  */
 202
 203 static __inline void
 204 bufspacewakeup(void)
 205 {
 206         /*
 207          * If someone is waiting for BUF space, wake them up.  Even
 208          * though we haven't freed the kva space yet, the waiting
 209          * process will be able to now.
 210          */
 211         if (needsbuffer & VFS_BIO_NEED_BUFSPACE) {
 212                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
 213                 needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
 214                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
 215                 wakeup(&needsbuffer);
 216         }
 217 }
 218
 219 /*
 220  * runningbufwakeup:
 221  *
 222  *      Accounting for I/O in progress.
 223  *
 224  */
 225 static __inline void
 226 runningbufwakeup(struct buf *bp)
 227 {
 228         int totalspace;
 229
 230         if ((totalspace = bp->b_runningbufspace) != 0) {
 231                 runningbufspace -= totalspace;
 232                 --runningbufcount;
 233                 bp->b_runningbufspace = 0;
 234                 if (runningbufreq && runningbufspace <= lorunningspace) {
 235                         runningbufreq = 0;
 236                         wakeup(&runningbufreq);
 237                 }
 238                 bd_signal(totalspace);
 239         }
 240 }
 241
 242 /*
 243  * bufcountwakeup:
 244  *
 245  *      Called when a buffer has been added to one of the free queues to
 246  *      account for the buffer and to wakeup anyone waiting for free buffers.
 247  *      This typically occurs when large amounts of metadata are being handled
 248  *      by the buffer cache ( else buffer space runs out first, usually ).
 249  */
 250
 251 static __inline void
 252 bufcountwakeup(void)
 253 {
 254         if (needsbuffer) {
 255                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
 256                 needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_ANY;
 257                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
 258                 wakeup(&needsbuffer);
 259         }
 260 }
 261
 262 /*
 263  * waitrunningbufspace()
 264  *
 265  *      runningbufspace is a measure of the amount of I/O currently
 266  *      running.  This routine is used in async-write situations to
 267  *      prevent creating huge backups of pending writes to a device.
 268  *      Only asynchronous writes are governed by this function.
 269  *
 270  *      Reads will adjust runningbufspace, but will not block based on it.
 271  *      The read load has a side effect of reducing the allowed write load.
 272  *
 273  *      This does NOT turn an async write into a sync write.  It waits
 274  *      for earlier writes to complete and generally returns before the
 275  *      caller's write has reached the device.
 276  */
 277 static __inline void
 278 waitrunningbufspace(void)
 279 {
 280         if (runningbufspace > hirunningspace) {
 281                 crit_enter();
 282                 while (runningbufspace > hirunningspace) {
 283                         ++runningbufreq;
 284                         tsleep(&runningbufreq, 0, "wdrain", 0);
 285                 }
 286                 crit_exit();
 287         }
 288 }
 289
 290 /*
 291  * vfs_buf_test_cache:
 292  *
 293  *      Called when a buffer is extended.  This function clears the B_CACHE
 294  *      bit if the newly extended portion of the buffer does not contain
 295  *      valid data.
 296  */
 297 static __inline__
 298 void
 299 vfs_buf_test_cache(struct buf *bp,
 300                   vm_ooffset_t foff, vm_offset_t off, vm_offset_t size,
 301                   vm_page_t m)
 302 {
 303         if (bp->b_flags & B_CACHE) {
 304                 int base = (foff + off) & PAGE_MASK;
 305                 if (vm_page_is_valid(m, base, size) == 0)
 306                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
 307         }
 308 }
 309
 310 /*
 311  * bd_speedup:
 312  *
 313  * Unconditionally speed-up the buf_daemon
 314  */
 315 static __inline__
 316 void
 317 bd_speedup(void)
 318 {
 319         if (bd_request == 0 && dirtybufspace) {
 320                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
 321                 bd_request = 1;
 322                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
 323                 wakeup(&bd_request);
 324         }
 325         if (bd_request_hw == 0 && dirtybufspacehw) {
 326                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
 327                 bd_request_hw = 1;
 328                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
 329                 wakeup(&bd_request_hw);
 330         }
 331 }
 332
 333 /*
 334  * bd_heatup()
 335  *
 336  *      Get the buf_daemon heated up when the number of running and dirty
 337  *      buffers exceeds the mid-point.
 338  */
 339 int
 340 bd_heatup(void)
 341 {
 342         int mid1;
 343         int mid2;
 344         int totalspace;
 345
 346         mid1 = lodirtybufspace + (hidirtybufspace - lodirtybufspace) / 2;
 347
 348         totalspace = runningbufspace + dirtybufspace;
 349         if (totalspace >= mid1) {
 350                 bd_speedup();
 351                 mid2 = mid1 + (hidirtybufspace - mid1) / 2;
 352                 if (totalspace >= mid2)
 353                         return(totalspace - mid2);
 354         }
 355         return(0);
 356 }
 357
 358 /*
 359  * bd_wait()
 360  *
 361  *      Wait for the buffer cache to flush (totalspace) bytes worth of
 362  *      buffers, then return.
 363  *
 364  *      Regardless this function blocks while the number of dirty buffers
 365  *      exceeds hidirtybufspace.
 366  */
 367 void
 368 bd_wait(int totalspace)
 369 {
 370         u_int i;
 371         int count;
 372
 373         while (totalspace > 0) {
 374                 bd_heatup();
 375                 crit_enter();
 376                 if (totalspace > runningbufspace + dirtybufspace)
 377                         totalspace = runningbufspace + dirtybufspace;
 378                 count = totalspace / BKVASIZE;
 379                 if (count >= BD_WAKE_SIZE)
 380                         count = BD_WAKE_SIZE - 1;
 381                 i = (bd_wake_index + count) & BD_WAKE_MASK;
 382                 ++bd_wake_ary[i];
 383                 tsleep(&bd_wake_ary[i], 0, "flstik", hz);
 384                 crit_exit();
 385
 386                 totalspace = runningbufspace + dirtybufspace - hidirtybufspace;
 387         }
 388 }
 389
 390 /*
 391  * bd_signal()
 392  *
 393  *      This function is called whenever runningbufspace or dirtybufspace
 394  *      is reduced.  Track threads waiting for run+dirty buffer I/O
 395  *      complete.
 396  */
 397 static void
 398 bd_signal(int totalspace)
 399 {
 400         u_int i;
 401
 402         while (totalspace > 0) {
 403                 i = atomic_fetchadd_int(&bd_wake_index, 1);
 404                 i &= BD_WAKE_MASK;
 405                 if (bd_wake_ary[i]) {
 406                         bd_wake_ary[i] = 0;
 407                         wakeup(&bd_wake_ary[i]);
 408                 }
 409                 totalspace -= BKVASIZE;
 410         }
 411 }
 412
 413 /*
 414  * bufinit:
 415  *
 416  *      Load time initialisation of the buffer cache, called from machine
 417  *      dependant initialization code.
 418  */
 419 void
 420 bufinit(void)
 421 {
 422         struct buf *bp;
 423         vm_offset_t bogus_offset;
 424         int i;
 425
 426         spin_init(&needsbuffer_spin);
 427
 428         /* next, make a null set of free lists */
 429         for (i = 0; i < BUFFER_QUEUES; i++)
 430                 TAILQ_INIT(&bufqueues[i]);
 431
 432         /* finally, initialize each buffer header and stick on empty q */
 433         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
 434                 bp = &buf[i];
 435                 bzero(bp, sizeof *bp);
 436                 bp->b_flags = B_INVAL;  /* we're just an empty header */
 437                 bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
 438                 bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTY;
 439                 initbufbio(bp);
 440                 xio_init(&bp->b_xio);
 441                 buf_dep_init(bp);
 442                 BUF_LOCKINIT(bp);
 443                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_EMPTY], bp, b_freelist);
 444         }
 445
 446         /*
 447          * maxbufspace is the absolute maximum amount of buffer space we are
 448          * allowed to reserve in KVM and in real terms.  The absolute maximum
 449          * is nominally used by buf_daemon.  hibufspace is the nominal maximum
 450          * used by most other processes.  The differential is required to
 451          * ensure that buf_daemon is able to run when other processes might
 452          * be blocked waiting for buffer space.
 453          *
 454          * maxbufspace is based on BKVASIZE.  Allocating buffers larger then
 455          * this may result in KVM fragmentation which is not handled optimally
 456          * by the system.
 457          */
 458         maxbufspace = nbuf * BKVASIZE;
 459         hibufspace = imax(3 * maxbufspace / 4, maxbufspace - MAXBSIZE * 10);
 460         lobufspace = hibufspace - MAXBSIZE;
 461
 462         lorunningspace = 512 * 1024;
 463         hirunningspace = 1024 * 1024;
 464
 465         /*
 466          * Limit the amount of malloc memory since it is wired permanently
 467          * into the kernel space.  Even though this is accounted for in
 468          * the buffer allocation, we don't want the malloced region to grow
 469          * uncontrolled.  The malloc scheme improves memory utilization
 470          * significantly on average (small) directories.
 471          */
 472         maxbufmallocspace = hibufspace / 20;
 473
 474         /*
 475          * Reduce the chance of a deadlock occuring by limiting the number
 476          * of delayed-write dirty buffers we allow to stack up.
 477          */
 478         hidirtybufspace = hibufspace / 2;
 479         dirtybufspace = 0;
 480         dirtybufspacehw = 0;
 481
 482         lodirtybufspace = hidirtybufspace / 2;
 483
 484         /*
 485          * Maximum number of async ops initiated per buf_daemon loop.  This is
 486          * somewhat of a hack at the moment, we really need to limit ourselves
 487          * based on the number of bytes of I/O in-transit that were initiated
 488          * from buf_daemon.
 489          */
 490
 491         bogus_offset = kmem_alloc_pageable(&kernel_map, PAGE_SIZE);
 492         bogus_page = vm_page_alloc(&kernel_object,
 493                                    (bogus_offset >> PAGE_SHIFT),
 494                                    VM_ALLOC_NORMAL);
 495         vmstats.v_wire_count++;
 496
 497 }
 498
 499 /*
 500  * Initialize the embedded bio structures
 501  */
 502 void
 503 initbufbio(struct buf *bp)
 504 {
 505         bp->b_bio1.bio_buf = bp;
 506         bp->b_bio1.bio_prev = NULL;
 507         bp->b_bio1.bio_offset = NOOFFSET;
 508         bp->b_bio1.bio_next = &bp->b_bio2;
 509         bp->b_bio1.bio_done = NULL;
 510
 511         bp->b_bio2.bio_buf = bp;
 512         bp->b_bio2.bio_prev = &bp->b_bio1;
 513         bp->b_bio2.bio_offset = NOOFFSET;
 514         bp->b_bio2.bio_next = NULL;
 515         bp->b_bio2.bio_done = NULL;
 516 }
 517
 518 /*
 519  * Reinitialize the embedded bio structures as well as any additional
 520  * translation cache layers.
 521  */
 522 void
 523 reinitbufbio(struct buf *bp)
 524 {
 525         struct bio *bio;
 526
 527         for (bio = &bp->b_bio1; bio; bio = bio->bio_next) {
 528                 bio->bio_done = NULL;
 529                 bio->bio_offset = NOOFFSET;
 530         }
 531 }
 532
 533 /*
 534  * Push another BIO layer onto an existing BIO and return it.  The new
 535  * BIO layer may already exist, holding cached translation data.
 536  */
 537 struct bio *
 538 push_bio(struct bio *bio)
 539 {
 540         struct bio *nbio;
 541
 542         if ((nbio = bio->bio_next) == NULL) {
 543                 int index = bio - &bio->bio_buf->b_bio_array[0];
 544                 if (index >= NBUF_BIO - 1) {
 545                         panic("push_bio: too many layers bp %p\n",
 546                                 bio->bio_buf);
 547                 }
 548                 nbio = &bio->bio_buf->b_bio_array[index + 1];
 549                 bio->bio_next = nbio;
 550                 nbio->bio_prev = bio;
 551                 nbio->bio_buf = bio->bio_buf;
 552                 nbio->bio_offset = NOOFFSET;
 553                 nbio->bio_done = NULL;
 554                 nbio->bio_next = NULL;
 555         }
 556         KKASSERT(nbio->bio_done == NULL);
 557         return(nbio);
 558 }
 559
 560 void
 561 pop_bio(struct bio *bio)
 562 {
 563         /* NOP */
 564 }
 565
 566 void
 567 clearbiocache(struct bio *bio)
 568 {
 569         while (bio) {
 570                 bio->bio_offset = NOOFFSET;
 571                 bio = bio->bio_next;
 572         }
 573 }
 574
 575 /*
 576  * bfreekva:
 577  *
 578  *      Free the KVA allocation for buffer 'bp'.
 579  *
 580  *      Must be called from a critical section as this is the only locking for
 581  *      buffer_map.
 582  *
 583  *      Since this call frees up buffer space, we call bufspacewakeup().
 584  */
 585 static void
 586 bfreekva(struct buf *bp)
 587 {
 588         int count;
 589
 590         if (bp->b_kvasize) {
 591                 ++buffreekvacnt;
 592                 count = vm_map_entry_reserve(MAP_RESERVE_COUNT);
 593                 vm_map_lock(&buffer_map);
 594                 bufspace -= bp->b_kvasize;
 595                 vm_map_delete(&buffer_map,
 596                     (vm_offset_t) bp->b_kvabase,
 597                     (vm_offset_t) bp->b_kvabase + bp->b_kvasize,
 598                     &count
 599                 );
 600                 vm_map_unlock(&buffer_map);
 601                 vm_map_entry_release(count);
 602                 bp->b_kvasize = 0;
 603                 bufspacewakeup();
 604         }
 605 }
 606
 607 /*
 608  * bremfree:
 609  *
 610  *      Remove the buffer from the appropriate free list.
 611  */
 612 void
 613 bremfree(struct buf *bp)
 614 {
 615         int old_qindex;
 616
 617         crit_enter();
 618         old_qindex = bp->b_qindex;
 619
 620         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE) {
 621                 KASSERT(BUF_REFCNTNB(bp) == 1,
 622                                 ("bremfree: bp %p not locked",bp));
 623                 TAILQ_REMOVE(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
 624                 bp->b_qindex = BQUEUE_NONE;
 625         } else {
 626                 if (BUF_REFCNTNB(bp) <= 1)
 627                         panic("bremfree: removing a buffer not on a queue");
 628         }
 629
 630         crit_exit();
 631 }
 632
 633
 634 /*
 635  * bread:
 636  *
 637  *      Get a buffer with the specified data.  Look in the cache first.  We
 638  *      must clear B_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O.  If B_CACHE
 639  *      is set, the buffer is valid and we do not have to do anything ( see
 640  *      getblk() ).
 641  */
 642 int
 643 bread(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, struct buf **bpp)
 644 {
 645         struct buf *bp;
 646
 647         bp = getblk(vp, loffset, size, 0, 0);
 648         *bpp = bp;
 649
 650         /* if not found in cache, do some I/O */
 651         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
 652                 KASSERT(!(bp->b_flags & B_ASYNC), ("bread: illegal async bp %p", bp));
 653                 bp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
 654                 bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
 655                 vfs_busy_pages(vp, bp);
 656                 vn_strategy(vp, &bp->b_bio1);
 657                 return (biowait(bp));
 658         }
 659         return (0);
 660 }
 661
 662 /*
 663  * breadn:
 664  *
 665  *      Operates like bread, but also starts asynchronous I/O on
 666  *      read-ahead blocks.  We must clear B_ERROR and B_INVAL prior
 667  *      to initiating I/O . If B_CACHE is set, the buffer is valid
 668  *      and we do not have to do anything.
 669  */
 670 int
 671 breadn(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, off_t *raoffset,
 672         int *rabsize, int cnt, struct buf **bpp)
 673 {
 674         struct buf *bp, *rabp;
 675         int i;
 676         int rv = 0, readwait = 0;
 677
 678         *bpp = bp = getblk(vp, loffset, size, 0, 0);
 679
 680         /* if not found in cache, do some I/O */
 681         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
 682                 bp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
 683                 bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
 684                 vfs_busy_pages(vp, bp);
 685                 vn_strategy(vp, &bp->b_bio1);
 686                 ++readwait;
 687         }
 688
 689         for (i = 0; i < cnt; i++, raoffset++, rabsize++) {
 690                 if (inmem(vp, *raoffset))
 691                         continue;
 692                 rabp = getblk(vp, *raoffset, *rabsize, 0, 0);
 693
 694                 if ((rabp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
 695                         rabp->b_flags |= B_ASYNC;
 696                         rabp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
 697                         rabp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
 698                         vfs_busy_pages(vp, rabp);
 699                         BUF_KERNPROC(rabp);
 700                         vn_strategy(vp, &rabp->b_bio1);
 701                 } else {
 702                         brelse(rabp);
 703                 }
 704         }
 705
 706         if (readwait) {
 707                 rv = biowait(bp);
 708         }
 709         return (rv);
 710 }
 711
 712 /*
 713  * bwrite:
 714  *
 715  *      Write, release buffer on completion.  (Done by iodone
 716  *      if async).  Do not bother writing anything if the buffer
 717  *      is invalid.
 718  *
 719  *      Note that we set B_CACHE here, indicating that buffer is
 720  *      fully valid and thus cacheable.  This is true even of NFS
 721  *      now so we set it generally.  This could be set either here
 722  *      or in biodone() since the I/O is synchronous.  We put it
 723  *      here.
 724  */
 725 int
 726 bwrite(struct buf *bp)
 727 {
 728         int oldflags;
 729
 730         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
 731                 brelse(bp);
 732                 return (0);
 733         }
 734
 735         oldflags = bp->b_flags;
 736
 737         if (BUF_REFCNTNB(bp) == 0)
 738                 panic("bwrite: buffer is not busy???");
 739         crit_enter();
 740
 741         /* Mark the buffer clean */
 742         bundirty(bp);
 743
 744         bp->b_flags &= ~B_ERROR;
 745         bp->b_flags |= B_CACHE;
 746         bp->b_cmd = BUF_CMD_WRITE;
 747         vfs_busy_pages(bp->b_vp, bp);
 748
 749         /*
 750          * Normal bwrites pipeline writes.  NOTE: b_bufsize is only
 751          * valid for vnode-backed buffers.
 752          */
 753         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
 754         if (bp->b_runningbufspace) {
 755                 runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 756                 ++runningbufcount;
 757         }
 758
 759         crit_exit();
 760         if (oldflags & B_ASYNC)
 761                 BUF_KERNPROC(bp);
 762         vn_strategy(bp->b_vp, &bp->b_bio1);
 763
 764         if ((oldflags & B_ASYNC) == 0) {
 765                 int rtval = biowait(bp);
 766                 brelse(bp);
 767                 return (rtval);
 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, BUF_CMD_WRITE);
 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          * note: we cannot initiate I/O from a bdwrite even if we wanted to,
 832          * due to the softdep code.
 833          */
 834 }
 835
 836 /*
 837  * bdirty:
 838  *
 839  *      Turn buffer into delayed write request by marking it B_DELWRI.
 840  *      B_RELBUF and B_NOCACHE must be cleared.
 841  *
 842  *      We reassign the buffer to itself to properly update it in the
 843  *      dirty/clean lists.
 844  *
 845  *      Must be called from a critical section.
 846  *      The buffer must be on BQUEUE_NONE.
 847  */
 848 void
 849 bdirty(struct buf *bp)
 850 {
 851         KASSERT(bp->b_qindex == BQUEUE_NONE, ("bdirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
 852         if (bp->b_flags & B_NOCACHE) {
 853                 kprintf("bdirty: clearing B_NOCACHE on buf %p\n", bp);
 854                 bp->b_flags &= ~B_NOCACHE;
 855         }
 856         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
 857                 kprintf("bdirty: warning, dirtying invalid buffer %p\n", bp);
 858         }
 859         bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
 860
 861         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
 862                 bp->b_flags |= B_DELWRI;
 863                 reassignbuf(bp);
 864                 dirtybufspace += bp->b_bufsize;
 865                 if (bp->b_flags & B_HEAVY)
 866                         dirtybufspacehw += bp->b_bufsize;
 867                 bd_heatup();
 868         }
 869 }
 870
 871 /*
 872  * Set B_HEAVY, indicating that this is a heavy-weight buffer that
 873  * needs to be flushed with a different buf_daemon thread to avoid
 874  * deadlocks.  B_HEAVY also imposes restrictions in getnewbuf().
 875  */
 876 void
 877 bheavy(struct buf *bp)
 878 {
 879         if ((bp->b_flags & B_HEAVY) == 0) {
 880                 bp->b_flags |= B_HEAVY;
 881                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
 882                         dirtybufspacehw += bp->b_bufsize;
 883         }
 884 }
 885
 886 /*
 887  * bundirty:
 888  *
 889  *      Clear B_DELWRI for buffer.
 890  *
 891  *      Must be called from a critical section.
 892  *
 893  *      The buffer is typically on BQUEUE_NONE but there is one case in
 894  *      brelse() that calls this function after placing the buffer on
 895  *      a different queue.
 896  */
 897
 898 void
 899 bundirty(struct buf *bp)
 900 {
 901         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
 902                 bp->b_flags &= ~B_DELWRI;
 903                 reassignbuf(bp);
 904                 dirtybufspace -= bp->b_bufsize;
 905                 if (bp->b_flags & B_HEAVY)
 906                         dirtybufspacehw -= bp->b_bufsize;
 907                 bd_signal(bp->b_bufsize);
 908         }
 909         /*
 910          * Since it is now being written, we can clear its deferred write flag.
 911          */
 912         bp->b_flags &= ~B_DEFERRED;
 913 }
 914
 915 /*
 916  * bawrite:
 917  *
 918  *      Asynchronous write.  Start output on a buffer, but do not wait for
 919  *      it to complete.  The buffer is released when the output completes.
 920  *
 921  *      bwrite() ( or the VOP routine anyway ) is responsible for handling
 922  *      B_INVAL buffers.  Not us.
 923  */
 924 void
 925 bawrite(struct buf *bp)
 926 {
 927         bp->b_flags |= B_ASYNC;
 928         bwrite(bp);
 929 }
 930
 931 /*
 932  * bowrite:
 933  *
 934  *      Ordered write.  Start output on a buffer, and flag it so that the
 935  *      device will write it in the order it was queued.  The buffer is
 936  *      released when the output completes.  bwrite() ( or the VOP routine
 937  *      anyway ) is responsible for handling B_INVAL buffers.
 938  */
 939 int
 940 bowrite(struct buf *bp)
 941 {
 942         bp->b_flags |= B_ORDERED | B_ASYNC;
 943         return (bwrite(bp));
 944 }
 945
 946 /*
 947  * buf_dirty_count_severe:
 948  *
 949  *      Return true if we have too many dirty buffers.
 950  */
 951 int
 952 buf_dirty_count_severe(void)
 953 {
 954         return(runningbufspace + dirtybufspace >= hidirtybufspace);
 955 }
 956
 957 /*
 958  * brelse:
 959  *
 960  *      Release a busy buffer and, if requested, free its resources.  The
 961  *      buffer will be stashed in the appropriate bufqueue[] allowing it
 962  *      to be accessed later as a cache entity or reused for other purposes.
 963  */
 964 void
 965 brelse(struct buf *bp)
 966 {
 967 #ifdef INVARIANTS
 968         int saved_flags = bp->b_flags;
 969 #endif
 970
 971         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)), ("brelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
 972
 973         crit_enter();
 974
 975         /*
 976          * If B_NOCACHE is set we are being asked to destroy the buffer and
 977          * its backing store.  Clear B_DELWRI.
 978          *
 979          * B_NOCACHE is set in two cases: (1) when the caller really wants
 980          * to destroy the buffer and backing store and (2) when the caller
 981          * wants to destroy the buffer and backing store after a write
 982          * completes.
 983          */
 984         if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE|B_DELWRI)) == (B_NOCACHE|B_DELWRI)) {
 985                 bundirty(bp);
 986         }
 987
 988         if (bp->b_flags & B_LOCKED)
 989                 bp->b_flags &= ~B_ERROR;
 990
 991         /*
 992          * If a write error occurs and the caller does not want to throw
 993          * away the buffer, redirty the buffer.  This will also clear
 994          * B_NOCACHE.
 995          */
 996         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE &&
 997             (bp->b_flags & (B_ERROR | B_INVAL)) == B_ERROR) {
 998                 /*
 999                  * Failed write, redirty.  Must clear B_ERROR to prevent
1000                  * pages from being scrapped.  If B_INVAL is set then
1001                  * this case is not run and the next case is run to
1002                  * destroy the buffer.  B_INVAL can occur if the buffer
1003                  * is outside the range supported by the underlying device.
1004                  */
1005                 bp->b_flags &= ~B_ERROR;
1006                 bdirty(bp);
1007         } else if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_ERROR)) ||
1008                    (bp->b_bufsize <= 0) || bp->b_cmd == BUF_CMD_FREEBLKS) {
1009                 /*
1010                  * Either a failed I/O or we were asked to free or not
1011                  * cache the buffer.
1012                  *
1013                  * NOTE: HAMMER will set B_LOCKED in buf_deallocate if the
1014                  * buffer cannot be immediately freed.
1015                  */
1016                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1017                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
1018                         buf_deallocate(bp);
1019                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1020                         dirtybufspace -= bp->b_bufsize;
1021                         if (bp->b_flags & B_HEAVY)
1022                                 dirtybufspacehw -= bp->b_bufsize;
1023                         bd_signal(bp->b_bufsize);
1024                 }
1025                 bp->b_flags &= ~(B_DELWRI | B_CACHE);
1026         }
1027
1028         /*
1029          * We must clear B_RELBUF if B_DELWRI or B_LOCKED is set.
1030          * If vfs_vmio_release() is called with either bit set, the
1031          * underlying pages may wind up getting freed causing a previous
1032          * write (bdwrite()) to get 'lost' because pages associated with
1033          * a B_DELWRI bp are marked clean.  Pages associated with a
1034          * B_LOCKED buffer may be mapped by the filesystem.
1035          *
1036          * If we want to release the buffer ourselves (rather then the
1037          * originator asking us to release it), give the originator a
1038          * chance to countermand the release by setting B_LOCKED.
1039          *
1040          * We still allow the B_INVAL case to call vfs_vmio_release(), even
1041          * if B_DELWRI is set.
1042          *
1043          * If B_DELWRI is not set we may have to set B_RELBUF if we are low
1044          * on pages to return pages to the VM page queues.
1045          */
1046         if (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_LOCKED)) {
1047                 bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
1048         } else if (vm_page_count_severe()) {
1049                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
1050                         buf_deallocate(bp);
1051                 if (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_LOCKED))
1052                         bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
1053                 else
1054                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
1055         }
1056
1057         /*
1058          * At this point destroying the buffer is governed by the B_INVAL
1059          * or B_RELBUF flags.
1060          */
1061         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
1062
1063         /*
1064          * VMIO buffer rundown.  Make sure the VM page array is restored
1065          * after an I/O may have replaces some of the pages with bogus pages
1066          * in order to not destroy dirty pages in a fill-in read.
1067          *
1068          * Note that due to the code above, if a buffer is marked B_DELWRI
1069          * then the B_RELBUF and B_NOCACHE bits will always be clear.
1070          * B_INVAL may still be set, however.
1071          *
1072          * For clean buffers, B_INVAL or B_RELBUF will destroy the buffer
1073          * but not the backing store.   B_NOCACHE will destroy the backing
1074          * store.
1075          *
1076          * Note that dirty NFS buffers contain byte-granular write ranges
1077          * and should not be destroyed w/ B_INVAL even if the backing store
1078          * is left intact.
1079          */
1080         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
1081                 /*
1082                  * Rundown for VMIO buffers which are not dirty NFS buffers.
1083                  */
1084                 int i, j, resid;
1085                 vm_page_t m;
1086                 off_t foff;
1087                 vm_pindex_t poff;
1088                 vm_object_t obj;
1089                 struct vnode *vp;
1090
1091                 vp = bp->b_vp;
1092
1093                 /*
1094                  * Get the base offset and length of the buffer.  Note that
1095                  * in the VMIO case if the buffer block size is not
1096                  * page-aligned then b_data pointer may not be page-aligned.
1097                  * But our b_xio.xio_pages array *IS* page aligned.
1098                  *
1099                  * block sizes less then DEV_BSIZE (usually 512) are not
1100                  * supported due to the page granularity bits (m->valid,
1101                  * m->dirty, etc...).
1102                  *
1103                  * See man buf(9) for more information
1104                  */
1105
1106                 resid = bp->b_bufsize;
1107                 foff = bp->b_loffset;
1108
1109                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
1110                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1111                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1112                         /*
1113                          * If we hit a bogus page, fixup *all* of them
1114                          * now.  Note that we left these pages wired
1115                          * when we removed them so they had better exist,
1116                          * and they cannot be ripped out from under us so
1117                          * no critical section protection is necessary.
1118                          */
1119                         if (m == bogus_page) {
1120                                 obj = vp->v_object;
1121                                 poff = OFF_TO_IDX(bp->b_loffset);
1122
1123                                 for (j = i; j < bp->b_xio.xio_npages; j++) {
1124                                         vm_page_t mtmp;
1125
1126                                         mtmp = bp->b_xio.xio_pages[j];
1127                                         if (mtmp == bogus_page) {
1128                                                 mtmp = vm_page_lookup(obj, poff + j);
1129                                                 if (!mtmp) {
1130                                                         panic("brelse: page missing");
1131                                                 }
1132                                                 bp->b_xio.xio_pages[j] = mtmp;
1133                                         }
1134                                 }
1135
1136                                 if ((bp->b_flags & B_INVAL) == 0) {
1137                                         pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
1138                                                 bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
1139                                 }
1140                                 m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1141                         }
1142
1143                         /*
1144                          * Invalidate the backing store if B_NOCACHE is set
1145                          * (e.g. used with vinvalbuf()).  If this is NFS
1146                          * we impose a requirement that the block size be
1147                          * a multiple of PAGE_SIZE and create a temporary
1148                          * hack to basically invalidate the whole page.  The
1149                          * problem is that NFS uses really odd buffer sizes
1150                          * especially when tracking piecemeal writes and
1151                          * it also vinvalbuf()'s a lot, which would result
1152                          * in only partial page validation and invalidation
1153                          * here.  If the file page is mmap()'d, however,
1154                          * all the valid bits get set so after we invalidate
1155                          * here we would end up with weird m->valid values
1156                          * like 0xfc.  nfs_getpages() can't handle this so
1157                          * we clear all the valid bits for the NFS case
1158                          * instead of just some of them.
1159                          *
1160                          * The real bug is the VM system having to set m->valid
1161                          * to VM_PAGE_BITS_ALL for faulted-in pages, which
1162                          * itself is an artifact of the whole 512-byte
1163                          * granular mess that exists to support odd block
1164                          * sizes and UFS meta-data block sizes (e.g. 6144).
1165                          * A complete rewrite is required.
1166                          */
1167                         if (bp->b_flags & (B_NOCACHE|B_ERROR)) {
1168                                 int poffset = foff & PAGE_MASK;
1169                                 int presid;
1170
1171                                 presid = PAGE_SIZE - poffset;
1172                                 if (bp->b_vp->v_tag == VT_NFS &&
1173                                     bp->b_vp->v_type == VREG) {
1174                                         ; /* entire page */
1175                                 } else if (presid > resid) {
1176                                         presid = resid;
1177                                 }
1178                                 KASSERT(presid >= 0, ("brelse: extra page"));
1179                                 vm_page_set_invalid(m, poffset, presid);
1180                         }
1181                         resid -= PAGE_SIZE - (foff & PAGE_MASK);
1182                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
1183                 }
1184                 if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF))
1185                         vfs_vmio_release(bp);
1186         } else {
1187                 /*
1188                  * Rundown for non-VMIO buffers.
1189                  */
1190                 if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF)) {
1191 #if 0
1192                         if (bp->b_vp)
1193                                 kprintf("brelse bp %p %08x/%08x: Warning, caught and fixed brelvp bug\n", bp, saved_flags, bp->b_flags);
1194 #endif
1195                         if (bp->b_bufsize)
1196                                 allocbuf(bp, 0);
1197                         KKASSERT (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1198                         if (bp->b_vp)
1199                                 brelvp(bp);
1200                 }
1201         }
1202
1203         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE)
1204                 panic("brelse: free buffer onto another queue???");
1205         if (BUF_REFCNTNB(bp) > 1) {
1206                 /* Temporary panic to verify exclusive locking */
1207                 /* This panic goes away when we allow shared refs */
1208                 panic("brelse: multiple refs");
1209                 /* do not release to free list */
1210                 BUF_UNLOCK(bp);
1211                 crit_exit();
1212                 return;
1213         }
1214
1215         /*
1216          * Figure out the correct queue to place the cleaned up buffer on.
1217          * Buffers placed in the EMPTY or EMPTYKVA had better already be
1218          * disassociated from their vnode.
1219          */
1220         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1221                 /*
1222                  * Buffers that are locked are placed in the locked queue
1223                  * immediately, regardless of their state.
1224                  */
1225                 bp->b_qindex = BQUEUE_LOCKED;
1226                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_LOCKED], bp, b_freelist);
1227         } else if (bp->b_bufsize == 0) {
1228                 /*
1229                  * Buffers with no memory.  Due to conditionals near the top
1230                  * of brelse() such buffers should probably already be
1231                  * marked B_INVAL and disassociated from their vnode.
1232                  */
1233                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1234                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp1 %p flags %08x/%08x vnode %p unexpectededly still associated!", bp, saved_flags, bp->b_flags, bp->b_vp));
1235                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1236                 if (bp->b_kvasize) {
1237                         bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1238                 } else {
1239                         bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTY;
1240                 }
1241                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1242         } else if (bp->b_flags & (B_ERROR | B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF)) {
1243                 /*
1244                  * Buffers with junk contents.   Again these buffers had better
1245                  * already be disassociated from their vnode.
1246                  */
1247                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp2 %p flags %08x/%08x vnode %p unexpectededly still associated!", bp, saved_flags, bp->b_flags, bp->b_vp));
1248                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1249                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1250                 bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1251                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1252         } else {
1253                 /*
1254                  * Remaining buffers.  These buffers are still associated with
1255                  * their vnode.
1256                  */
1257                 switch(bp->b_flags & (B_DELWRI|B_HEAVY)) {
1258                 case B_DELWRI:
1259                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY;
1260                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY], bp, b_freelist);
1261                     break;
1262                 case B_DELWRI | B_HEAVY:
1263                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY_HW;
1264                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY_HW], bp,
1265                                       b_freelist);
1266                     break;
1267                 default:
1268                     /*
1269                      * NOTE: Buffers are always placed at the end of the
1270                      * queue.  If B_AGE is not set the buffer will cycle
1271                      * through the queue twice.
1272                      */
1273                     bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1274                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1275                     break;
1276                 }
1277         }
1278
1279         /*
1280          * If B_INVAL, clear B_DELWRI.  We've already placed the buffer
1281          * on the correct queue.
1282          */
1283         if ((bp->b_flags & (B_INVAL|B_DELWRI)) == (B_INVAL|B_DELWRI))
1284                 bundirty(bp);
1285
1286         /*
1287          * The bp is on an appropriate queue unless locked.  If it is not
1288          * locked or dirty we can wakeup threads waiting for buffer space.
1289          *
1290          * We've already handled the B_INVAL case ( B_DELWRI will be clear
1291          * if B_INVAL is set ).
1292          */
1293         if ((bp->b_flags & (B_LOCKED|B_DELWRI)) == 0)
1294                 bufcountwakeup();
1295
1296         /*
1297          * Something we can maybe free or reuse
1298          */
1299         if (bp->b_bufsize || bp->b_kvasize)
1300                 bufspacewakeup();
1301
1302         /*
1303          * Clean up temporary flags and unlock the buffer.
1304          */
1305         bp->b_flags &= ~(B_ORDERED | B_ASYNC | B_NOCACHE | B_RELBUF | B_DIRECT);
1306         BUF_UNLOCK(bp);
1307         crit_exit();
1308 }
1309
1310 /*
1311  * bqrelse:
1312  *
1313  *      Release a buffer back to the appropriate queue but do not try to free
1314  *      it.  The buffer is expected to be used again soon.
1315  *
1316  *      bqrelse() is used by bdwrite() to requeue a delayed write, and used by
1317  *      biodone() to requeue an async I/O on completion.  It is also used when
1318  *      known good buffers need to be requeued but we think we may need the data
1319  *      again soon.
1320  *
1321  *      XXX we should be able to leave the B_RELBUF hint set on completion.
1322  */
1323 void
1324 bqrelse(struct buf *bp)
1325 {
1326         crit_enter();
1327
1328         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)), ("bqrelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
1329
1330         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE)
1331                 panic("bqrelse: free buffer onto another queue???");
1332         if (BUF_REFCNTNB(bp) > 1) {
1333                 /* do not release to free list */
1334                 panic("bqrelse: multiple refs");
1335                 BUF_UNLOCK(bp);
1336                 crit_exit();
1337                 return;
1338         }
1339         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1340                 /*
1341                  * Locked buffers are released to the locked queue.  However,
1342                  * if the buffer is dirty it will first go into the dirty
1343                  * queue and later on after the I/O completes successfully it
1344                  * will be released to the locked queue.
1345                  */
1346                 bp->b_flags &= ~B_ERROR;
1347                 bp->b_qindex = BQUEUE_LOCKED;
1348                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_LOCKED], bp, b_freelist);
1349         } else if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1350                 bp->b_qindex = (bp->b_flags & B_HEAVY) ?
1351                                BQUEUE_DIRTY_HW : BQUEUE_DIRTY;
1352                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1353         } else if (vm_page_count_severe()) {
1354                 /*
1355                  * We are too low on memory, we have to try to free the
1356                  * buffer (most importantly: the wired pages making up its
1357                  * backing store) *now*.
1358                  */
1359                 crit_exit();
1360                 brelse(bp);
1361                 return;
1362         } else {
1363                 bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1364                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1365         }
1366
1367         if ((bp->b_flags & B_LOCKED) == 0 &&
1368             ((bp->b_flags & B_INVAL) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)) {
1369                 bufcountwakeup();
1370         }
1371
1372         /*
1373          * Something we can maybe free or reuse.
1374          */
1375         if (bp->b_bufsize && !(bp->b_flags & B_DELWRI))
1376                 bufspacewakeup();
1377
1378         /*
1379          * Final cleanup and unlock.  Clear bits that are only used while a
1380          * buffer is actively locked.
1381          */
1382         bp->b_flags &= ~(B_ORDERED | B_ASYNC | B_NOCACHE | B_RELBUF);
1383         BUF_UNLOCK(bp);
1384         crit_exit();
1385 }
1386
1387 /*
1388  * vfs_vmio_release:
1389  *
1390  *      Return backing pages held by the buffer 'bp' back to the VM system
1391  *      if possible.  The pages are freed if they are no longer valid or
1392  *      attempt to free if it was used for direct I/O otherwise they are
1393  *      sent to the page cache.
1394  *
1395  *      Pages that were marked busy are left alone and skipped.
1396  *
1397  *      The KVA mapping (b_data) for the underlying pages is removed by
1398  *      this function.
1399  */
1400 static void
1401 vfs_vmio_release(struct buf *bp)
1402 {
1403         int i;
1404         vm_page_t m;
1405
1406         crit_enter();
1407         for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
1408                 m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1409                 bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
1410                 /*
1411                  * In order to keep page LRU ordering consistent, put
1412                  * everything on the inactive queue.
1413                  */
1414                 vm_page_unwire(m, 0);
1415                 /*
1416                  * We don't mess with busy pages, it is
1417                  * the responsibility of the process that
1418                  * busied the pages to deal with them.
1419                  */
1420                 if ((m->flags & PG_BUSY) || (m->busy != 0))
1421                         continue;
1422
1423                 if (m->wire_count == 0) {
1424                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1425                         /*
1426                          * Might as well free the page if we can and it has
1427                          * no valid data.  We also free the page if the
1428                          * buffer was used for direct I/O.
1429                          */
1430                         if ((bp->b_flags & B_ASYNC) == 0 && !m->valid &&
1431                                         m->hold_count == 0) {
1432                                 vm_page_busy(m);
1433                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
1434                                 vm_page_free(m);
1435                         } else if (bp->b_flags & B_DIRECT) {
1436                                 vm_page_try_to_free(m);
1437                         } else if (vm_page_count_severe()) {
1438                                 vm_page_try_to_cache(m);
1439                         }
1440                 }
1441         }
1442         crit_exit();
1443         pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t) bp->b_data), bp->b_xio.xio_npages);
1444         if (bp->b_bufsize) {
1445                 bufspacewakeup();
1446                 bp->b_bufsize = 0;
1447         }
1448         bp->b_xio.xio_npages = 0;
1449         bp->b_flags &= ~B_VMIO;
1450         KKASSERT (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1451         if (bp->b_vp)
1452                 brelvp(bp);
1453 }
1454
1455 /*
1456  * vfs_bio_awrite:
1457  *
1458  *      Implement clustered async writes for clearing out B_DELWRI buffers.
1459  *      This is much better then the old way of writing only one buffer at
1460  *      a time.  Note that we may not be presented with the buffers in the
1461  *      correct order, so we search for the cluster in both directions.
1462  *
1463  *      The buffer is locked on call.
1464  */
1465 int
1466 vfs_bio_awrite(struct buf *bp)
1467 {
1468         int i;
1469         int j;
1470         off_t loffset = bp->b_loffset;
1471         struct vnode *vp = bp->b_vp;
1472         int nbytes;
1473         struct buf *bpa;
1474         int nwritten;
1475         int size;
1476
1477         crit_enter();
1478         /*
1479          * right now we support clustered writing only to regular files.  If
1480          * we find a clusterable block we could be in the middle of a cluster
1481          * rather then at the beginning.
1482          *
1483          * NOTE: b_bio1 contains the logical loffset and is aliased
1484          * to b_loffset.  b_bio2 contains the translated block number.
1485          */
1486         if ((vp->v_type == VREG) &&
1487             (vp->v_mount != 0) && /* Only on nodes that have the size info */
1488             (bp->b_flags & (B_CLUSTEROK | B_INVAL)) == B_CLUSTEROK) {
1489
1490                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
1491
1492                 for (i = size; i < MAXPHYS; i += size) {
1493                         if ((bpa = findblk(vp, loffset + i)) &&
1494                             BUF_REFCNT(bpa) == 0 &&
1495                             ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) ==
1496                             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK)) &&
1497                             (bpa->b_bufsize == size)) {
1498                                 if ((bpa->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) ||
1499                                     (bpa->b_bio2.bio_offset !=
1500                                      bp->b_bio2.bio_offset + i))
1501                                         break;
1502                         } else {
1503                                 break;
1504                         }
1505                 }
1506                 for (j = size; i + j <= MAXPHYS && j <= loffset; j += size) {
1507                         if ((bpa = findblk(vp, loffset - j)) &&
1508                             BUF_REFCNT(bpa) == 0 &&
1509                             ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) ==
1510                             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK)) &&
1511                             (bpa->b_bufsize == size)) {
1512                                 if ((bpa->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) ||
1513                                     (bpa->b_bio2.bio_offset !=
1514                                      bp->b_bio2.bio_offset - j))
1515                                         break;
1516                         } else {
1517                                 break;
1518                         }
1519                 }
1520                 j -= size;
1521                 nbytes = (i + j);
1522                 /*
1523                  * this is a possible cluster write
1524                  */
1525                 if (nbytes != size) {
1526                         BUF_UNLOCK(bp);
1527                         nwritten = cluster_wbuild(vp, size,
1528                                                   loffset - j, nbytes);
1529                         crit_exit();
1530                         return nwritten;
1531                 }
1532         }
1533
1534         bremfree(bp);
1535         bp->b_flags |= B_ASYNC;
1536
1537         crit_exit();
1538         /*
1539          * default (old) behavior, writing out only one block
1540          *
1541          * XXX returns b_bufsize instead of b_bcount for nwritten?
1542          */
1543         nwritten = bp->b_bufsize;
1544         bwrite(bp);
1545
1546         return nwritten;
1547 }
1548
1549 /*
1550  * getnewbuf:
1551  *
1552  *      Find and initialize a new buffer header, freeing up existing buffers
1553  *      in the bufqueues as necessary.  The new buffer is returned locked.
1554  *
1555  *      Important:  B_INVAL is not set.  If the caller wishes to throw the
1556  *      buffer away, the caller must set B_INVAL prior to calling brelse().
1557  *
1558  *      We block if:
1559  *              We have insufficient buffer headers
1560  *              We have insufficient buffer space
1561  *              buffer_map is too fragmented ( space reservation fails )
1562  *              If we have to flush dirty buffers ( but we try to avoid this )
1563  *
1564  *      To avoid VFS layer recursion we do not flush dirty buffers ourselves.
1565  *      Instead we ask the buf daemon to do it for us.  We attempt to
1566  *      avoid piecemeal wakeups of the pageout daemon.
1567  */
1568
1569 static struct buf *
1570 getnewbuf(int blkflags, int slptimeo, int size, int maxsize)
1571 {
1572         struct buf *bp;
1573         struct buf *nbp;
1574         int defrag = 0;
1575         int nqindex;
1576         int slpflags = (blkflags & GETBLK_PCATCH) ? PCATCH : 0;
1577         static int flushingbufs;
1578
1579         /*
1580          * We can't afford to block since we might be holding a vnode lock,
1581          * which may prevent system daemons from running.  We deal with
1582          * low-memory situations by proactively returning memory and running
1583          * async I/O rather then sync I/O.
1584          */
1585
1586         ++getnewbufcalls;
1587         --getnewbufrestarts;
1588 restart:
1589         ++getnewbufrestarts;
1590
1591         /*
1592          * Setup for scan.  If we do not have enough free buffers,
1593          * we setup a degenerate case that immediately fails.  Note
1594          * that if we are specially marked process, we are allowed to
1595          * dip into our reserves.
1596          *
1597          * The scanning sequence is nominally:  EMPTY->EMPTYKVA->CLEAN
1598          *
1599          * We start with EMPTYKVA.  If the list is empty we backup to EMPTY.
1600          * However, there are a number of cases (defragging, reusing, ...)
1601          * where we cannot backup.
1602          */
1603         nqindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1604         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTYKVA]);
1605
1606         if (nbp == NULL) {
1607                 /*
1608                  * If no EMPTYKVA buffers and we are either
1609                  * defragging or reusing, locate a CLEAN buffer
1610                  * to free or reuse.  If bufspace useage is low
1611                  * skip this step so we can allocate a new buffer.
1612                  */
1613                 if (defrag || bufspace >= lobufspace) {
1614                         nqindex = BQUEUE_CLEAN;
1615                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN]);
1616                 }
1617
1618                 /*
1619                  * If we could not find or were not allowed to reuse a
1620                  * CLEAN buffer, check to see if it is ok to use an EMPTY
1621                  * buffer.  We can only use an EMPTY buffer if allocating
1622                  * its KVA would not otherwise run us out of buffer space.
1623                  */
1624                 if (nbp == NULL && defrag == 0 &&
1625                     bufspace + maxsize < hibufspace) {
1626                         nqindex = BQUEUE_EMPTY;
1627                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTY]);
1628                 }
1629         }
1630
1631         /*
1632          * Run scan, possibly freeing data and/or kva mappings on the fly
1633          * depending.
1634          */
1635
1636         while ((bp = nbp) != NULL) {
1637                 int qindex = nqindex;
1638
1639                 nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist);
1640
1641                 /*
1642                  * BQUEUE_CLEAN - B_AGE special case.  If not set the bp
1643                  * cycles through the queue twice before being selected.
1644                  */
1645                 if (qindex == BQUEUE_CLEAN &&
1646                     (bp->b_flags & B_AGE) == 0 && nbp) {
1647                         bp->b_flags |= B_AGE;
1648                         TAILQ_REMOVE(&bufqueues[qindex], bp, b_freelist);
1649                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[qindex], bp, b_freelist);
1650                         continue;
1651                 }
1652
1653                 /*
1654                  * Calculate next bp ( we can only use it if we do not block
1655                  * or do other fancy things ).
1656                  */
1657                 if (nbp == NULL) {
1658                         switch(qindex) {
1659                         case BQUEUE_EMPTY:
1660                                 nqindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1661                                 if ((nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTYKVA])))
1662                                         break;
1663                                 /* fall through */
1664                         case BQUEUE_EMPTYKVA:
1665                                 nqindex = BQUEUE_CLEAN;
1666                                 if ((nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN])))
1667                                         break;
1668                                 /* fall through */
1669                         case BQUEUE_CLEAN:
1670                                 /*
1671                                  * nbp is NULL.
1672                                  */
1673                                 break;
1674                         }
1675                 }
1676
1677                 /*
1678                  * Sanity Checks
1679                  */
1680                 KASSERT(bp->b_qindex == qindex, ("getnewbuf: inconsistent queue %d bp %p", qindex, bp));
1681
1682                 /*
1683                  * Note: we no longer distinguish between VMIO and non-VMIO
1684                  * buffers.
1685                  */
1686
1687                 KASSERT((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0, ("delwri buffer %p found in queue %d", bp, qindex));
1688
1689                 /*
1690                  * If we are defragging then we need a buffer with
1691                  * b_kvasize != 0.  XXX this situation should no longer
1692                  * occur, if defrag is non-zero the buffer's b_kvasize
1693                  * should also be non-zero at this point.  XXX
1694                  */
1695                 if (defrag && bp->b_kvasize == 0) {
1696                         kprintf("Warning: defrag empty buffer %p\n", bp);
1697                         continue;
1698                 }
1699
1700                 /*
1701                  * Start freeing the bp.  This is somewhat involved.  nbp
1702                  * remains valid only for BQUEUE_EMPTY[KVA] bp's.  Buffers
1703                  * on the clean list must be disassociated from their
1704                  * current vnode.  Buffers on the empty[kva] lists have
1705                  * already been disassociated.
1706                  */
1707
1708                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) != 0) {
1709                         kprintf("getnewbuf: warning, locked buf %p, race corrected\n", bp);
1710                         tsleep(&bd_request, 0, "gnbxxx", hz / 100);
1711                         goto restart;
1712                 }
1713                 if (bp->b_qindex != qindex) {
1714                         kprintf("getnewbuf: warning, BUF_LOCK blocked unexpectedly on buf %p index %d->%d, race corrected\n", bp, qindex, bp->b_qindex);
1715                         BUF_UNLOCK(bp);
1716                         goto restart;
1717                 }
1718                 bremfree(bp);
1719
1720                 /*
1721                  * Dependancies must be handled before we disassociate the
1722                  * vnode.
1723                  *
1724                  * NOTE: HAMMER will set B_LOCKED if the buffer cannot
1725                  * be immediately disassociated.  HAMMER then becomes
1726                  * responsible for releasing the buffer.
1727                  */
1728                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
1729                         buf_deallocate(bp);
1730                         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1731                                 bqrelse(bp);
1732                                 goto restart;
1733                         }
1734                         KKASSERT(LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1735                 }
1736
1737                 if (qindex == BQUEUE_CLEAN) {
1738                         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
1739                                 bp->b_flags &= ~B_ASYNC;
1740                                 vfs_vmio_release(bp);
1741                         }
1742                         if (bp->b_vp)
1743                                 brelvp(bp);
1744                 }
1745
1746                 /*
1747                  * NOTE:  nbp is now entirely invalid.  We can only restart
1748                  * the scan from this point on.
1749                  *
1750                  * Get the rest of the buffer freed up.  b_kva* is still
1751                  * valid after this operation.
1752                  */
1753
1754                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp3 %p flags %08x vnode %p qindex %d unexpectededly still associated!", bp, bp->b_flags, bp->b_vp, qindex));
1755                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1756
1757                 /*
1758                  * critical section protection is not required when
1759                  * scrapping a buffer's contents because it is already
1760                  * wired.
1761                  */
1762                 if (bp->b_bufsize)
1763                         allocbuf(bp, 0);
1764
1765                 bp->b_flags = B_BNOCLIP;
1766                 bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
1767                 bp->b_vp = NULL;
1768                 bp->b_error = 0;
1769                 bp->b_resid = 0;
1770                 bp->b_bcount = 0;
1771                 bp->b_xio.xio_npages = 0;
1772                 bp->b_dirtyoff = bp->b_dirtyend = 0;
1773                 reinitbufbio(bp);
1774                 KKASSERT(LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1775                 buf_dep_init(bp);
1776                 if (blkflags & GETBLK_BHEAVY)
1777                         bp->b_flags |= B_HEAVY;
1778
1779                 /*
1780                  * If we are defragging then free the buffer.
1781                  */
1782                 if (defrag) {
1783                         bp->b_flags |= B_INVAL;
1784                         bfreekva(bp);
1785                         brelse(bp);
1786                         defrag = 0;
1787                         goto restart;
1788                 }
1789
1790                 /*
1791                  * If we are overcomitted then recover the buffer and its
1792                  * KVM space.  This occurs in rare situations when multiple
1793                  * processes are blocked in getnewbuf() or allocbuf().
1794                  */
1795                 if (bufspace >= hibufspace)
1796                         flushingbufs = 1;
1797                 if (flushingbufs && bp->b_kvasize != 0) {
1798                         bp->b_flags |= B_INVAL;
1799                         bfreekva(bp);
1800                         brelse(bp);
1801                         goto restart;
1802                 }
1803                 if (bufspace < lobufspace)
1804                         flushingbufs = 0;
1805                 break;
1806         }
1807
1808         /*
1809          * If we exhausted our list, sleep as appropriate.  We may have to
1810          * wakeup various daemons and write out some dirty buffers.
1811          *
1812          * Generally we are sleeping due to insufficient buffer space.
1813          */
1814
1815         if (bp == NULL) {
1816                 int flags;
1817                 char *waitmsg;
1818
1819                 if (defrag) {
1820                         flags = VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
1821                         waitmsg = "nbufkv";
1822                 } else if (bufspace >= hibufspace) {
1823                         waitmsg = "nbufbs";
1824                         flags = VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
1825                 } else {
1826                         waitmsg = "newbuf";
1827                         flags = VFS_BIO_NEED_ANY;
1828                 }
1829
1830                 needsbuffer |= flags;
1831                 bd_speedup();   /* heeeelp */
1832                 while (needsbuffer & flags) {
1833                         if (tsleep(&needsbuffer, slpflags, waitmsg, slptimeo))
1834                                 return (NULL);
1835                 }
1836         } else {
1837                 /*
1838                  * We finally have a valid bp.  We aren't quite out of the
1839                  * woods, we still have to reserve kva space.  In order
1840                  * to keep fragmentation sane we only allocate kva in
1841                  * BKVASIZE chunks.
1842                  */
1843                 maxsize = (maxsize + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
1844
1845                 if (maxsize != bp->b_kvasize) {
1846                         vm_offset_t addr = 0;
1847                         int count;
1848
1849                         bfreekva(bp);
1850
1851                         count = vm_map_entry_reserve(MAP_RESERVE_COUNT);
1852                         vm_map_lock(&buffer_map);
1853
1854                         if (vm_map_findspace(&buffer_map,
1855                                     vm_map_min(&buffer_map), maxsize,
1856                                     maxsize, &addr)) {
1857                                 /*
1858                                  * Uh oh.  Buffer map is too fragmented.  We
1859                                  * must defragment the map.
1860                                  */
1861                                 vm_map_unlock(&buffer_map);
1862                                 vm_map_entry_release(count);
1863                                 ++bufdefragcnt;
1864                                 defrag = 1;
1865                                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1866                                 brelse(bp);
1867                                 goto restart;
1868                         }
1869                         if (addr) {
1870                                 vm_map_insert(&buffer_map, &count,
1871                                         NULL, 0,
1872                                         addr, addr + maxsize,
1873                                         VM_MAPTYPE_NORMAL,
1874                                         VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL,
1875                                         MAP_NOFAULT);
1876
1877                                 bp->b_kvabase = (caddr_t) addr;
1878                                 bp->b_kvasize = maxsize;
1879                                 bufspace += bp->b_kvasize;
1880                                 ++bufreusecnt;
1881                         }
1882                         vm_map_unlock(&buffer_map);
1883                         vm_map_entry_release(count);
1884                 }
1885                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
1886         }
1887         return(bp);
1888 }
1889
1890 /*
1891  * buf_daemon:
1892  *
1893  *      Buffer flushing daemon.  Buffers are normally flushed by the
1894  *      update daemon but if it cannot keep up this process starts to
1895  *      take the load in an attempt to prevent getnewbuf() from blocking.
1896  *
1897  *      Once a flush is initiated it does not stop until the number
1898  *      of buffers falls below lodirtybuffers, but we will wake up anyone
1899  *      waiting at the mid-point.
1900  */
1901
1902 static struct thread *bufdaemon_td;
1903 static struct thread *bufdaemonhw_td;
1904
1905 static struct kproc_desc buf_kp = {
1906         "bufdaemon",
1907         buf_daemon,
1908         &bufdaemon_td
1909 };
1910 SYSINIT(bufdaemon, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST,
1911         kproc_start, &buf_kp)
1912
1913 static struct kproc_desc bufhw_kp = {
1914         "bufdaemon_hw",
1915         buf_daemon_hw,
1916         &bufdaemonhw_td
1917 };
1918 SYSINIT(bufdaemon_hw, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST,
1919         kproc_start, &bufhw_kp)
1920
1921 static void
1922 buf_daemon(void)
1923 {
1924         /*
1925          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
1926          */
1927         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, shutdown_kproc,
1928                               bufdaemon_td, SHUTDOWN_PRI_LAST);
1929
1930         /*
1931          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
1932          */
1933         crit_enter();
1934
1935         for (;;) {
1936                 kproc_suspend_loop();
1937
1938                 /*
1939                  * Do the flush.  Limit the amount of in-transit I/O we
1940                  * allow to build up, otherwise we would completely saturate
1941                  * the I/O system.  Wakeup any waiting processes before we
1942                  * normally would so they can run in parallel with our drain.
1943                  */
1944                 while (dirtybufspace > lodirtybufspace) {
1945                         if (flushbufqueues(BQUEUE_DIRTY) == 0)
1946                                 break;
1947                         waitrunningbufspace();
1948                 }
1949                 if (runningbufspace + dirtybufspace > lodirtybufspace) {
1950                         waitrunningbufspace();
1951                 }
1952
1953                 /*
1954                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
1955                  * mark.  The buf_daemon normally waits 5 seconds and
1956                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
1957                  * built up, within reason.
1958                  *
1959                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
1960                  * find any flushable buffers, we sleep half a second.
1961                  * Otherwise we loop immediately.
1962                  */
1963                 if (runningbufspace + dirtybufspace <= lodirtybufspace) {
1964                         /*
1965                          * We reached our low water mark, reset the
1966                          * request and sleep until we are needed again.
1967                          * The sleep is just so the suspend code works.
1968                          */
1969                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
1970                         bd_request = 0;
1971                         msleep(&bd_request, &needsbuffer_spin, 0,
1972                                "psleep", hz);
1973                         spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
1974                 } else {
1975                         /*
1976                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
1977                          * still have too many dirty buffers, we
1978                          * have to sleep and try again.  (rare)
1979                          */
1980                         tsleep(&bd_request, 0, "qsleep", hz / 2);
1981                 }
1982         }
1983 }
1984
1985 static void
1986 buf_daemon_hw(void)
1987 {
1988         /*
1989          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
1990          */
1991         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, shutdown_kproc,
1992                               bufdaemonhw_td, SHUTDOWN_PRI_LAST);
1993
1994         /*
1995          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
1996          */
1997         crit_enter();
1998
1999         for (;;) {
2000                 kproc_suspend_loop();
2001
2002                 /*
2003                  * Do the flush.  Limit the amount of in-transit I/O we
2004                  * allow to build up, otherwise we would completely saturate
2005                  * the I/O system.  Wakeup any waiting processes before we
2006                  * normally would so they can run in parallel with our drain.
2007                  */
2008                 while (dirtybufspacehw > lodirtybufspace) {
2009                         if (flushbufqueues(BQUEUE_DIRTY_HW) == 0)
2010                                 break;
2011                         waitrunningbufspace();
2012                 }
2013                 if (runningbufspace + dirtybufspacehw > lodirtybufspace) {
2014                         waitrunningbufspace();
2015                 }
2016
2017                 /*
2018                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
2019                  * mark.  The buf_daemon normally waits 5 seconds and
2020                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
2021                  * built up, within reason.
2022                  *
2023                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
2024                  * find any flushable buffers, we sleep half a second.
2025                  * Otherwise we loop immediately.
2026                  */
2027                 if (runningbufspace + dirtybufspacehw <= lodirtybufspace) {
2028                         /*
2029                          * We reached our low water mark, reset the
2030                          * request and sleep until we are needed again.
2031                          * The sleep is just so the suspend code works.
2032                          */
2033                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
2034                         bd_request_hw = 0;
2035                         msleep(&bd_request_hw, &needsbuffer_spin, 0,
2036                                "psleep", hz);
2037                         spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
2038                 } else {
2039                         /*
2040                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
2041                          * still have too many dirty buffers, we
2042                          * have to sleep and try again.  (rare)
2043                          */
2044                         tsleep(&bd_request_hw, 0, "qsleep", hz / 2);
2045                 }
2046         }
2047 }
2048
2049 /*
2050  * flushbufqueues:
2051  *
2052  *      Try to flush a buffer in the dirty queue.  We must be careful to
2053  *      free up B_INVAL buffers instead of write them, which NFS is
2054  *      particularly sensitive to.
2055  *
2056  *      B_RELBUF may only be set by VFSs.  We do set B_AGE to indicate
2057  *      that we really want to try to get the buffer out and reuse it
2058  *      due to the write load on the machine.
2059  */
2060
2061 static int
2062 flushbufqueues(bufq_type_t q)
2063 {
2064         struct buf *bp;
2065         int r = 0;
2066
2067         bp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[q]);
2068
2069         while (bp) {
2070                 KASSERT((bp->b_flags & B_DELWRI),
2071                         ("unexpected clean buffer %p", bp));
2072
2073                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2074                         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2075                                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) != 0)
2076                                         panic("flushbufqueues: locked buf");
2077                                 bremfree(bp);
2078                                 brelse(bp);
2079                                 ++r;
2080                                 break;
2081                         }
2082                         if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL &&
2083                             (bp->b_flags & B_DEFERRED) == 0 &&
2084                             buf_countdeps(bp, 0)) {
2085                                 TAILQ_REMOVE(&bufqueues[q], bp, b_freelist);
2086                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[q], bp,
2087                                                   b_freelist);
2088                                 bp->b_flags |= B_DEFERRED;
2089                                 bp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[q]);
2090                                 continue;
2091                         }
2092
2093                         /*
2094                          * Only write it out if we can successfully lock
2095                          * it.  If the buffer has a dependancy,
2096                          * buf_checkwrite must also return 0.
2097                          */
2098                         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) == 0) {
2099                                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL &&
2100                                     buf_checkwrite(bp)) {
2101                                         bremfree(bp);
2102                                         brelse(bp);
2103                                 } else {
2104                                         bp->b_flags |= B_AGE;
2105                                         vfs_bio_awrite(bp);
2106                                 }
2107                                 ++r;
2108                                 break;
2109                         }
2110                 }
2111                 bp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist);
2112         }
2113         return (r);
2114 }
2115
2116 /*
2117  * inmem:
2118  *
2119  *      Returns true if no I/O is needed to access the associated VM object.
2120  *      This is like findblk except it also hunts around in the VM system for
2121  *      the data.
2122  *
2123  *      Note that we ignore vm_page_free() races from interrupts against our
2124  *      lookup, since if the caller is not protected our return value will not
2125  *      be any more valid then otherwise once we exit the critical section.
2126  */
2127 int
2128 inmem(struct vnode *vp, off_t loffset)
2129 {
2130         vm_object_t obj;
2131         vm_offset_t toff, tinc, size;
2132         vm_page_t m;
2133
2134         if (findblk(vp, loffset))
2135                 return 1;
2136         if (vp->v_mount == NULL)
2137                 return 0;
2138         if ((obj = vp->v_object) == NULL)
2139                 return 0;
2140
2141         size = PAGE_SIZE;
2142         if (size > vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize)
2143                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2144
2145         for (toff = 0; toff < vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize; toff += tinc) {
2146                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(loffset + toff));
2147                 if (m == NULL)
2148                         return 0;
2149                 tinc = size;
2150                 if (tinc > PAGE_SIZE - ((toff + loffset) & PAGE_MASK))
2151                         tinc = PAGE_SIZE - ((toff + loffset) & PAGE_MASK);
2152                 if (vm_page_is_valid(m,
2153                     (vm_offset_t) ((toff + loffset) & PAGE_MASK), tinc) == 0)
2154                         return 0;
2155         }
2156         return 1;
2157 }
2158
2159 /*
2160  * vfs_setdirty:
2161  *
2162  *      Sets the dirty range for a buffer based on the status of the dirty
2163  *      bits in the pages comprising the buffer.
2164  *
2165  *      The range is limited to the size of the buffer.
2166  *
2167  *      This routine is primarily used by NFS, but is generalized for the
2168  *      B_VMIO case.
2169  */
2170 static void
2171 vfs_setdirty(struct buf *bp)
2172 {
2173         int i;
2174         vm_object_t object;
2175
2176         /*
2177          * Degenerate case - empty buffer
2178          */
2179
2180         if (bp->b_bufsize == 0)
2181                 return;
2182
2183         /*
2184          * We qualify the scan for modified pages on whether the
2185          * object has been flushed yet.  The OBJ_WRITEABLE flag
2186          * is not cleared simply by protecting pages off.
2187          */
2188
2189         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0)
2190                 return;
2191
2192         object = bp->b_xio.xio_pages[0]->object;
2193
2194         if ((object->flags & OBJ_WRITEABLE) && !(object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY))
2195                 kprintf("Warning: object %p writeable but not mightbedirty\n", object);
2196         if (!(object->flags & OBJ_WRITEABLE) && (object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY))
2197                 kprintf("Warning: object %p mightbedirty but not writeable\n", object);
2198
2199         if (object->flags & (OBJ_MIGHTBEDIRTY|OBJ_CLEANING)) {
2200                 vm_offset_t boffset;
2201                 vm_offset_t eoffset;
2202
2203                 /*
2204                  * test the pages to see if they have been modified directly
2205                  * by users through the VM system.
2206                  */
2207                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2208                         vm_page_flag_clear(bp->b_xio.xio_pages[i], PG_ZERO);
2209                         vm_page_test_dirty(bp->b_xio.xio_pages[i]);
2210                 }
2211
2212                 /*
2213                  * Calculate the encompassing dirty range, boffset and eoffset,
2214                  * (eoffset - boffset) bytes.
2215                  */
2216
2217                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2218                         if (bp->b_xio.xio_pages[i]->dirty)
2219                                 break;
2220                 }
2221                 boffset = (i << PAGE_SHIFT) - (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
2222
2223                 for (i = bp->b_xio.xio_npages - 1; i >= 0; --i) {
2224                         if (bp->b_xio.xio_pages[i]->dirty) {
2225                                 break;
2226                         }
2227                 }
2228                 eoffset = ((i + 1) << PAGE_SHIFT) - (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
2229
2230                 /*
2231                  * Fit it to the buffer.
2232                  */
2233
2234                 if (eoffset > bp->b_bcount)
2235                         eoffset = bp->b_bcount;
2236
2237                 /*
2238                  * If we have a good dirty range, merge with the existing
2239                  * dirty range.
2240                  */
2241
2242                 if (boffset < eoffset) {
2243                         if (bp->b_dirtyoff > boffset)
2244                                 bp->b_dirtyoff = boffset;
2245                         if (bp->b_dirtyend < eoffset)
2246                                 bp->b_dirtyend = eoffset;
2247                 }
2248         }
2249 }
2250
2251 /*
2252  * findblk:
2253  *
2254  *      Locate and return the specified buffer, or NULL if the buffer does
2255  *      not exist.  Do not attempt to lock the buffer or manipulate it in
2256  *      any way.  The caller must validate that the correct buffer has been
2257  *      obtain after locking it.
2258  */
2259 struct buf *
2260 findblk(struct vnode *vp, off_t loffset)
2261 {
2262         struct buf *bp;
2263
2264         crit_enter();
2265         bp = buf_rb_hash_RB_LOOKUP(&vp->v_rbhash_tree, loffset);
2266         crit_exit();
2267         return(bp);
2268 }
2269
2270 /*
2271  * getblk:
2272  *
2273  *      Get a block given a specified block and offset into a file/device.
2274  *      B_INVAL may or may not be set on return.  The caller should clear
2275  *      B_INVAL prior to initiating a READ.
2276  *
2277  *      IT IS IMPORTANT TO UNDERSTAND THAT IF YOU CALL GETBLK() AND B_CACHE
2278  *      IS NOT SET, YOU MUST INITIALIZE THE RETURNED BUFFER, ISSUE A READ,
2279  *      OR SET B_INVAL BEFORE RETIRING IT.  If you retire a getblk'd buffer
2280  *      without doing any of those things the system will likely believe
2281  *      the buffer to be valid (especially if it is not B_VMIO), and the
2282  *      next getblk() will return the buffer with B_CACHE set.
2283  *
2284  *      For a non-VMIO buffer, B_CACHE is set to the opposite of B_INVAL for
2285  *      an existing buffer.
2286  *
2287  *      For a VMIO buffer, B_CACHE is modified according to the backing VM.
2288  *      If getblk()ing a previously 0-sized invalid buffer, B_CACHE is set
2289  *      and then cleared based on the backing VM.  If the previous buffer is
2290  *      non-0-sized but invalid, B_CACHE will be cleared.
2291  *
2292  *      If getblk() must create a new buffer, the new buffer is returned with
2293  *      both B_INVAL and B_CACHE clear unless it is a VMIO buffer, in which
2294  *      case it is returned with B_INVAL clear and B_CACHE set based on the
2295  *      backing VM.
2296  *
2297  *      getblk() also forces a bwrite() for any B_DELWRI buffer whos
2298  *      B_CACHE bit is clear.
2299  *
2300  *      What this means, basically, is that the caller should use B_CACHE to
2301  *      determine whether the buffer is fully valid or not and should clear
2302  *      B_INVAL prior to issuing a read.  If the caller intends to validate
2303  *      the buffer by loading its data area with something, the caller needs
2304  *      to clear B_INVAL.  If the caller does this without issuing an I/O,
2305  *      the caller should set B_CACHE ( as an optimization ), else the caller
2306  *      should issue the I/O and biodone() will set B_CACHE if the I/O was
2307  *      a write attempt or if it was a successfull read.  If the caller
2308  *      intends to issue a READ, the caller must clear B_INVAL and B_ERROR
2309  *      prior to issuing the READ.  biodone() will *not* clear B_INVAL.
2310  *
2311  *      getblk flags:
2312  *
2313  *      GETBLK_PCATCH - catch signal if blocked, can cause NULL return
2314  *      GETBLK_BHEAVY - heavy-weight buffer cache buffer
2315  */
2316 struct buf *
2317 getblk(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, int blkflags, int slptimeo)
2318 {
2319         struct buf *bp;
2320         int slpflags = (blkflags & GETBLK_PCATCH) ? PCATCH : 0;
2321         int error;
2322
2323         if (size > MAXBSIZE)
2324                 panic("getblk: size(%d) > MAXBSIZE(%d)", size, MAXBSIZE);
2325         if (vp->v_object == NULL)
2326                 panic("getblk: vnode %p has no object!", vp);
2327
2328         crit_enter();
2329 loop:
2330         if ((bp = findblk(vp, loffset))) {
2331                 /*
2332                  * The buffer was found in the cache, but we need to lock it.
2333                  * Even with LK_NOWAIT the lockmgr may break our critical
2334                  * section, so double-check the validity of the buffer
2335                  * once the lock has been obtained.
2336                  */
2337                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT)) {
2338                         int lkflags = LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL;
2339                         if (blkflags & GETBLK_PCATCH)
2340                                 lkflags |= LK_PCATCH;
2341                         error = BUF_TIMELOCK(bp, lkflags, "getblk", slptimeo);
2342                         if (error) {
2343                                 if (error == ENOLCK)
2344                                         goto loop;
2345                                 crit_exit();
2346                                 return (NULL);
2347                         }
2348                 }
2349
2350                 /*
2351                  * Once the buffer has been locked, make sure we didn't race
2352                  * a buffer recyclement.  Buffers that are no longer hashed
2353                  * will have b_vp == NULL, so this takes care of that check
2354                  * as well.
2355                  */
2356                 if (bp->b_vp != vp || bp->b_loffset != loffset) {
2357                         kprintf("Warning buffer %p (vp %p loffset %lld) was recycled\n", bp, vp, loffset);
2358                         BUF_UNLOCK(bp);
2359                         goto loop;
2360                 }
2361
2362                 /*
2363                  * All vnode-based buffers must be backed by a VM object.
2364                  */
2365                 KKASSERT(bp->b_flags & B_VMIO);
2366                 KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_DONE);
2367                 bp->b_flags &= ~B_AGE;
2368
2369                 /*
2370                  * Make sure that B_INVAL buffers do not have a cached
2371                  * block number translation.
2372                  */
2373                 if ((bp->b_flags & B_INVAL) && (bp->b_bio2.bio_offset != NOOFFSET)) {
2374                         kprintf("Warning invalid buffer %p (vp %p loffset %lld) did not have cleared bio_offset cache\n", bp, vp, loffset);
2375                         clearbiocache(&bp->b_bio2);
2376                 }
2377
2378                 /*
2379                  * The buffer is locked.  B_CACHE is cleared if the buffer is
2380                  * invalid.
2381                  */
2382                 if (bp->b_flags & B_INVAL)
2383                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2384                 bremfree(bp);
2385
2386                 /*
2387                  * Any size inconsistancy with a dirty buffer or a buffer
2388                  * with a softupdates dependancy must be resolved.  Resizing
2389                  * the buffer in such circumstances can lead to problems.
2390                  */
2391                 if (size != bp->b_bcount) {
2392                         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2393                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2394                                 bwrite(bp);
2395                         } else if (LIST_FIRST(&bp->b_dep)) {
2396                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2397                                 bwrite(bp);
2398                         } else {
2399                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
2400                                 brelse(bp);
2401                         }
2402                         goto loop;
2403                 }
2404                 KKASSERT(size <= bp->b_kvasize);
2405                 KASSERT(bp->b_loffset != NOOFFSET,
2406                         ("getblk: no buffer offset"));
2407
2408                 /*
2409                  * A buffer with B_DELWRI set and B_CACHE clear must
2410                  * be committed before we can return the buffer in
2411                  * order to prevent the caller from issuing a read
2412                  * ( due to B_CACHE not being set ) and overwriting
2413                  * it.
2414                  *
2415                  * Most callers, including NFS and FFS, need this to
2416                  * operate properly either because they assume they
2417                  * can issue a read if B_CACHE is not set, or because
2418                  * ( for example ) an uncached B_DELWRI might loop due
2419                  * to softupdates re-dirtying the buffer.  In the latter
2420                  * case, B_CACHE is set after the first write completes,
2421                  * preventing further loops.
2422                  *
2423                  * NOTE!  b*write() sets B_CACHE.  If we cleared B_CACHE
2424                  * above while extending the buffer, we cannot allow the
2425                  * buffer to remain with B_CACHE set after the write
2426                  * completes or it will represent a corrupt state.  To
2427                  * deal with this we set B_NOCACHE to scrap the buffer
2428                  * after the write.
2429                  *
2430                  * We might be able to do something fancy, like setting
2431                  * B_CACHE in bwrite() except if B_DELWRI is already set,
2432                  * so the below call doesn't set B_CACHE, but that gets real
2433                  * confusing.  This is much easier.
2434                  */
2435
2436                 if ((bp->b_flags & (B_CACHE|B_DELWRI)) == B_DELWRI) {
2437                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2438                         bwrite(bp);
2439                         goto loop;
2440                 }
2441                 crit_exit();
2442         } else {
2443                 /*
2444                  * Buffer is not in-core, create new buffer.  The buffer
2445                  * returned by getnewbuf() is locked.  Note that the returned
2446                  * buffer is also considered valid (not marked B_INVAL).
2447                  *
2448                  * Calculating the offset for the I/O requires figuring out
2449                  * the block size.  We use DEV_BSIZE for VBLK or VCHR and
2450                  * the mount's f_iosize otherwise.  If the vnode does not
2451                  * have an associated mount we assume that the passed size is
2452                  * the block size.
2453                  *
2454                  * Note that vn_isdisk() cannot be used here since it may
2455                  * return a failure for numerous reasons.   Note that the
2456                  * buffer size may be larger then the block size (the caller
2457                  * will use block numbers with the proper multiple).  Beware
2458                  * of using any v_* fields which are part of unions.  In
2459                  * particular, in DragonFly the mount point overloading
2460                  * mechanism uses the namecache only and the underlying
2461                  * directory vnode is not a special case.
2462                  */
2463                 int bsize, maxsize;
2464
2465                 if (vp->v_type == VBLK || vp->v_type == VCHR)
2466                         bsize = DEV_BSIZE;
2467                 else if (vp->v_mount)
2468                         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2469                 else
2470                         bsize = size;
2471
2472                 maxsize = size + (loffset & PAGE_MASK);
2473                 maxsize = imax(maxsize, bsize);
2474
2475                 if ((bp = getnewbuf(blkflags, slptimeo, size, maxsize)) == NULL) {
2476                         if (slpflags || slptimeo) {
2477                                 crit_exit();
2478                                 return NULL;
2479                         }
2480                         goto loop;
2481                 }
2482
2483                 /*
2484                  * This code is used to make sure that a buffer is not
2485                  * created while the getnewbuf routine is blocked.
2486                  * This can be a problem whether the vnode is locked or not.
2487                  * If the buffer is created out from under us, we have to
2488                  * throw away the one we just created.  There is no window
2489                  * race because we are safely running in a critical section
2490                  * from the point of the duplicate buffer creation through
2491                  * to here, and we've locked the buffer.
2492                  */
2493                 if (findblk(vp, loffset)) {
2494                         bp->b_flags |= B_INVAL;
2495                         brelse(bp);
2496                         goto loop;
2497                 }
2498
2499                 /*
2500                  * Insert the buffer into the hash, so that it can
2501                  * be found by findblk().
2502                  *
2503                  * Make sure the translation layer has been cleared.
2504                  */
2505                 bp->b_loffset = loffset;
2506                 bp->b_bio2.bio_offset = NOOFFSET;
2507                 /* bp->b_bio2.bio_next = NULL; */
2508
2509                 bgetvp(vp, bp);
2510
2511                 /*
2512                  * All vnode-based buffers must be backed by a VM object.
2513                  */
2514                 KKASSERT(vp->v_object != NULL);
2515                 bp->b_flags |= B_VMIO;
2516                 KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_DONE);
2517
2518                 allocbuf(bp, size);
2519
2520                 crit_exit();
2521         }
2522         return (bp);
2523 }
2524
2525 /*
2526  * regetblk(bp)
2527  *
2528  * Reacquire a buffer that was previously released to the locked queue,
2529  * or reacquire a buffer which is interlocked by having bioops->io_deallocate
2530  * set B_LOCKED (which handles the acquisition race).
2531  *
2532  * To this end, either B_LOCKED must be set or the dependancy list must be
2533  * non-empty.
2534  */
2535 void
2536 regetblk(struct buf *bp)
2537 {
2538         KKASSERT((bp->b_flags & B_LOCKED) || LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL);
2539         BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2540         crit_enter();
2541         bremfree(bp);
2542         crit_exit();
2543 }
2544
2545 /*
2546  * geteblk:
2547  *
2548  *      Get an empty, disassociated buffer of given size.  The buffer is
2549  *      initially set to B_INVAL.
2550  *
2551  *      critical section protection is not required for the allocbuf()
2552  *      call because races are impossible here.
2553  */
2554 struct buf *
2555 geteblk(int size)
2556 {
2557         struct buf *bp;
2558         int maxsize;
2559
2560         maxsize = (size + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
2561
2562         crit_enter();
2563         while ((bp = getnewbuf(0, 0, size, maxsize)) == 0)
2564                 ;
2565         crit_exit();
2566         allocbuf(bp, size);
2567         bp->b_flags |= B_INVAL; /* b_dep cleared by getnewbuf() */
2568         return (bp);
2569 }
2570
2571
2572 /*
2573  * allocbuf:
2574  *
2575  *      This code constitutes the buffer memory from either anonymous system
2576  *      memory (in the case of non-VMIO operations) or from an associated
2577  *      VM object (in the case of VMIO operations).  This code is able to
2578  *      resize a buffer up or down.
2579  *
2580  *      Note that this code is tricky, and has many complications to resolve
2581  *      deadlock or inconsistant data situations.  Tread lightly!!!
2582  *      There are B_CACHE and B_DELWRI interactions that must be dealt with by
2583  *      the caller.  Calling this code willy nilly can result in the loss of data.
2584  *
2585  *      allocbuf() only adjusts B_CACHE for VMIO buffers.  getblk() deals with
2586  *      B_CACHE for the non-VMIO case.
2587  *
2588  *      This routine does not need to be called from a critical section but you
2589  *      must own the buffer.
2590  */
2591 int
2592 allocbuf(struct buf *bp, int size)
2593 {
2594         int newbsize, mbsize;
2595         int i;
2596
2597         if (BUF_REFCNT(bp) == 0)
2598                 panic("allocbuf: buffer not busy");
2599
2600         if (bp->b_kvasize < size)
2601                 panic("allocbuf: buffer too small");
2602
2603         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
2604                 caddr_t origbuf;
2605                 int origbufsize;
2606                 /*
2607                  * Just get anonymous memory from the kernel.  Don't
2608                  * mess with B_CACHE.
2609                  */
2610                 mbsize = (size + DEV_BSIZE - 1) & ~(DEV_BSIZE - 1);
2611                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
2612                         newbsize = mbsize;
2613                 else
2614                         newbsize = round_page(size);
2615
2616                 if (newbsize < bp->b_bufsize) {
2617                         /*
2618                          * Malloced buffers are not shrunk
2619                          */
2620                         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
2621                                 if (newbsize) {
2622                                         bp->b_bcount = size;
2623                                 } else {
2624                                         kfree(bp->b_data, M_BIOBUF);
2625                                         if (bp->b_bufsize) {
2626                                                 bufmallocspace -= bp->b_bufsize;
2627                                                 bufspacewakeup();
2628                                                 bp->b_bufsize = 0;
2629                                         }
2630                                         bp->b_data = bp->b_kvabase;
2631                                         bp->b_bcount = 0;
2632                                         bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
2633                                 }
2634                                 return 1;
2635                         }
2636                         vm_hold_free_pages(
2637                             bp,
2638                             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize,
2639                             (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize);
2640                 } else if (newbsize > bp->b_bufsize) {
2641                         /*
2642                          * We only use malloced memory on the first allocation.
2643                          * and revert to page-allocated memory when the buffer
2644                          * grows.
2645                          */
2646                         if ((bufmallocspace < maxbufmallocspace) &&
2647                                 (bp->b_bufsize == 0) &&
2648                                 (mbsize <= PAGE_SIZE/2)) {
2649
2650                                 bp->b_data = kmalloc(mbsize, M_BIOBUF, M_WAITOK);
2651                                 bp->b_bufsize = mbsize;
2652                                 bp->b_bcount = size;
2653                                 bp->b_flags |= B_MALLOC;
2654                                 bufmallocspace += mbsize;
2655                                 return 1;
2656                         }
2657                         origbuf = NULL;
2658                         origbufsize = 0;
2659                         /*
2660                          * If the buffer is growing on its other-than-first
2661                          * allocation, then we revert to the page-allocation
2662                          * scheme.
2663                          */
2664                         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
2665                                 origbuf = bp->b_data;
2666                                 origbufsize = bp->b_bufsize;
2667                                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
2668                                 if (bp->b_bufsize) {
2669                                         bufmallocspace -= bp->b_bufsize;
2670                                         bufspacewakeup();
2671                                         bp->b_bufsize = 0;
2672                                 }
2673                                 bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
2674                                 newbsize = round_page(newbsize);
2675                         }
2676                         vm_hold_load_pages(
2677                             bp,
2678                             (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize,
2679                             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize);
2680                         if (origbuf) {
2681                                 bcopy(origbuf, bp->b_data, origbufsize);
2682                                 kfree(origbuf, M_BIOBUF);
2683                         }
2684                 }
2685         } else {
2686                 vm_page_t m;
2687                 int desiredpages;
2688
2689                 newbsize = (size + DEV_BSIZE - 1) & ~(DEV_BSIZE - 1);
2690                 desiredpages = ((int)(bp->b_loffset & PAGE_MASK) +
2691                                 newbsize + PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT;
2692                 KKASSERT(desiredpages <= XIO_INTERNAL_PAGES);
2693
2694                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
2695                         panic("allocbuf: VMIO buffer can't be malloced");
2696                 /*
2697                  * Set B_CACHE initially if buffer is 0 length or will become
2698                  * 0-length.
2699                  */
2700                 if (size == 0 || bp->b_bufsize == 0)
2701                         bp->b_flags |= B_CACHE;
2702
2703                 if (newbsize < bp->b_bufsize) {
2704                         /*
2705                          * DEV_BSIZE aligned new buffer size is less then the
2706                          * DEV_BSIZE aligned existing buffer size.  Figure out
2707                          * if we have to remove any pages.
2708                          */
2709                         if (desiredpages < bp->b_xio.xio_npages) {
2710                                 for (i = desiredpages; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2711                                         /*
2712                                          * the page is not freed here -- it
2713                                          * is the responsibility of
2714                                          * vnode_pager_setsize
2715                                          */
2716                                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
2717                                         KASSERT(m != bogus_page,
2718                                             ("allocbuf: bogus page found"));
2719                                         while (vm_page_sleep_busy(m, TRUE, "biodep"))
2720                                                 ;
2721
2722                                         bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
2723                                         vm_page_unwire(m, 0);
2724                                 }
2725                                 pmap_qremove((vm_offset_t) trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data) +
2726                                     (desiredpages << PAGE_SHIFT), (bp->b_xio.xio_npages - desiredpages));
2727                                 bp->b_xio.xio_npages = desiredpages;
2728                         }
2729                 } else if (size > bp->b_bcount) {
2730                         /*
2731                          * We are growing the buffer, possibly in a
2732                          * byte-granular fashion.
2733                          */
2734                         struct vnode *vp;
2735                         vm_object_t obj;
2736                         vm_offset_t toff;
2737                         vm_offset_t tinc;
2738
2739                         /*
2740                          * Step 1, bring in the VM pages from the object,
2741                          * allocating them if necessary.  We must clear
2742                          * B_CACHE if these pages are not valid for the
2743                          * range covered by the buffer.
2744                          *
2745                          * critical section protection is required to protect
2746                          * against interrupts unbusying and freeing pages
2747                          * between our vm_page_lookup() and our
2748                          * busycheck/wiring call.
2749                          */
2750                         vp = bp->b_vp;
2751                         obj = vp->v_object;
2752
2753                         crit_enter();
2754                         while (bp->b_xio.xio_npages < desiredpages) {
2755                                 vm_page_t m;
2756                                 vm_pindex_t pi;
2757
2758                                 pi = OFF_TO_IDX(bp->b_loffset) + bp->b_xio.xio_npages;
2759                                 if ((m = vm_page_lookup(obj, pi)) == NULL) {
2760                                         /*
2761                                          * note: must allocate system pages
2762                                          * since blocking here could intefere
2763                                          * with paging I/O, no matter which
2764                                          * process we are.
2765                                          */
2766                                         m = vm_page_alloc(obj, pi, VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_SYSTEM);
2767                                         if (m == NULL) {
2768                                                 vm_wait();
2769                                                 vm_pageout_deficit += desiredpages -
2770                                                         bp->b_xio.xio_npages;
2771                                         } else {
2772                                                 vm_page_wire(m);
2773                                                 vm_page_wakeup(m);
2774                                                 bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2775                                                 bp->b_xio.xio_pages[bp->b_xio.xio_npages] = m;
2776                                                 ++bp->b_xio.xio_npages;
2777                                         }
2778                                         continue;
2779                                 }
2780
2781                                 /*
2782                                  * We found a page.  If we have to sleep on it,
2783                                  * retry because it might have gotten freed out
2784                                  * from under us.
2785                                  *
2786                                  * We can only test PG_BUSY here.  Blocking on
2787                                  * m->busy might lead to a deadlock:
2788                                  *
2789                                  *  vm_fault->getpages->cluster_read->allocbuf
2790                                  *
2791                                  */
2792
2793                                 if (vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "pgtblk"))
2794                                         continue;
2795
2796                                 /*
2797                                  * We have a good page.  Should we wakeup the
2798                                  * page daemon?
2799                                  */
2800                                 if ((curthread != pagethread) &&
2801                                     ((m->queue - m->pc) == PQ_CACHE) &&
2802                                     ((vmstats.v_free_count + vmstats.v_cache_count) <
2803                                         (vmstats.v_free_min + vmstats.v_cache_min))) {
2804                                         pagedaemon_wakeup();
2805                                 }
2806                                 vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
2807                                 vm_page_wire(m);
2808                                 bp->b_xio.xio_pages[bp->b_xio.xio_npages] = m;
2809                                 ++bp->b_xio.xio_npages;
2810                         }
2811                         crit_exit();
2812
2813                         /*
2814                          * Step 2.  We've loaded the pages into the buffer,
2815                          * we have to figure out if we can still have B_CACHE
2816                          * set.  Note that B_CACHE is set according to the
2817                          * byte-granular range ( bcount and size ), not the
2818                          * aligned range ( newbsize ).
2819                          *
2820                          * The VM test is against m->valid, which is DEV_BSIZE
2821                          * aligned.  Needless to say, the validity of the data
2822                          * needs to also be DEV_BSIZE aligned.  Note that this
2823                          * fails with NFS if the server or some other client
2824                          * extends the file's EOF.  If our buffer is resized,
2825                          * B_CACHE may remain set! XXX
2826                          */
2827
2828                         toff = bp->b_bcount;
2829                         tinc = PAGE_SIZE - ((bp->b_loffset + toff) & PAGE_MASK);
2830
2831                         while ((bp->b_flags & B_CACHE) && toff < size) {
2832                                 vm_pindex_t pi;
2833
2834                                 if (tinc > (size - toff))
2835                                         tinc = size - toff;
2836
2837                                 pi = ((bp->b_loffset & PAGE_MASK) + toff) >>
2838                                     PAGE_SHIFT;
2839
2840                                 vfs_buf_test_cache(
2841                                     bp,
2842                                     bp->b_loffset,
2843                                     toff,
2844                                     tinc,
2845                                     bp->b_xio.xio_pages[pi]
2846                                 );
2847                                 toff += tinc;
2848                                 tinc = PAGE_SIZE;
2849                         }
2850
2851                         /*
2852                          * Step 3, fixup the KVM pmap.  Remember that
2853                          * bp->b_data is relative to bp->b_loffset, but
2854                          * bp->b_loffset may be offset into the first page.
2855                          */
2856
2857                         bp->b_data = (caddr_t)
2858                             trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data);
2859                         pmap_qenter(
2860                             (vm_offset_t)bp->b_data,
2861                             bp->b_xio.xio_pages,
2862                             bp->b_xio.xio_npages
2863                         );
2864                         bp->b_data = (caddr_t)((vm_offset_t)bp->b_data |
2865                             (vm_offset_t)(bp->b_loffset & PAGE_MASK));
2866                 }
2867         }
2868         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2869                 dirtybufspace += newbsize - bp->b_bufsize;
2870                 if (bp->b_flags & B_HEAVY)
2871                         dirtybufspacehw += newbsize - bp->b_bufsize;
2872         }
2873         if (newbsize < bp->b_bufsize)
2874                 bufspacewakeup();
2875         bp->b_bufsize = newbsize;       /* actual buffer allocation     */
2876         bp->b_bcount = size;            /* requested buffer size        */
2877         return 1;
2878 }
2879
2880 /*
2881  * biowait:
2882  *
2883  *      Wait for buffer I/O completion, returning error status.  The buffer
2884  *      is left locked on return.  B_EINTR is converted into an EINTR error
2885  *      and cleared.
2886  *
2887  *      NOTE!  The original b_cmd is lost on return, since b_cmd will be
2888  *      set to BUF_CMD_DONE.
2889  */
2890 int
2891 biowait(struct buf *bp)
2892 {
2893         crit_enter();
2894         while (bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE) {
2895                 if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
2896                         tsleep(bp, 0, "biord", 0);
2897                 else
2898                         tsleep(bp, 0, "biowr", 0);
2899         }
2900         crit_exit();
2901         if (bp->b_flags & B_EINTR) {
2902                 bp->b_flags &= ~B_EINTR;
2903                 return (EINTR);
2904         }
2905         if (bp->b_flags & B_ERROR) {
2906                 return (bp->b_error ? bp->b_error : EIO);
2907         } else {
2908                 return (0);
2909         }
2910 }
2911
2912 /*
2913  * This associates a tracking count with an I/O.  vn_strategy() and
2914  * dev_dstrategy() do this automatically but there are a few cases
2915  * where a vnode or device layer is bypassed when a block translation
2916  * is cached.  In such cases bio_start_transaction() may be called on
2917  * the bypassed layers so the system gets an I/O in progress indication
2918  * for those higher layers.
2919  */
2920 void
2921 bio_start_transaction(struct bio *bio, struct bio_track *track)
2922 {
2923         bio->bio_track = track;
2924         atomic_add_int(&track->bk_active, 1);
2925 }
2926
2927 /*
2928  * Initiate I/O on a vnode.
2929  */
2930 void
2931 vn_strategy(struct vnode *vp, struct bio *bio)
2932 {
2933         struct bio_track *track;
2934
2935         KKASSERT(bio->bio_buf->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
2936         if (bio->bio_buf->b_cmd == BUF_CMD_READ)
2937                 track = &vp->v_track_read;
2938         else
2939                 track = &vp->v_track_write;
2940         bio->bio_track = track;
2941         atomic_add_int(&track->bk_active, 1);
2942         vop_strategy(*vp->v_ops, vp, bio);
2943 }
2944
2945
2946 /*
2947  * biodone:
2948  *
2949  *      Finish I/O on a buffer, optionally calling a completion function.
2950  *      This is usually called from an interrupt so process blocking is
2951  *      not allowed.
2952  *
2953  *      biodone is also responsible for setting B_CACHE in a B_VMIO bp.
2954  *      In a non-VMIO bp, B_CACHE will be set on the next getblk()
2955  *      assuming B_INVAL is clear.
2956  *
2957  *      For the VMIO case, we set B_CACHE if the op was a read and no
2958  *      read error occured, or if the op was a write.  B_CACHE is never
2959  *      set if the buffer is invalid or otherwise uncacheable.
2960  *
2961  *      biodone does not mess with B_INVAL, allowing the I/O routine or the
2962  *      initiator to leave B_INVAL set to brelse the buffer out of existance
2963  *      in the biodone routine.
2964  */
2965 void
2966 biodone(struct bio *bio)
2967 {
2968         struct buf *bp = bio->bio_buf;
2969         buf_cmd_t cmd;
2970
2971         crit_enter();
2972
2973         KASSERT(BUF_REFCNTNB(bp) > 0,
2974                 ("biodone: bp %p not busy %d", bp, BUF_REFCNTNB(bp)));
2975         KASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE,
2976                 ("biodone: bp %p already done!", bp));
2977
2978         runningbufwakeup(bp);
2979
2980         /*
2981          * Run up the chain of BIO's.   Leave b_cmd intact for the duration.
2982          */
2983         while (bio) {
2984                 biodone_t *done_func;
2985                 struct bio_track *track;
2986
2987                 /*
2988                  * BIO tracking.  Most but not all BIOs are tracked.
2989                  */
2990                 if ((track = bio->bio_track) != NULL) {
2991                         atomic_subtract_int(&track->bk_active, 1);
2992                         if (track->bk_active < 0) {
2993                                 panic("biodone: bad active count bio %p\n",
2994                                       bio);
2995                         }
2996                         if (track->bk_waitflag) {
2997                                 track->bk_waitflag = 0;
2998                                 wakeup(track);
2999                         }
3000                         bio->bio_track = NULL;
3001                 }
3002
3003                 /*
3004                  * A bio_done function terminates the loop.  The function
3005                  * will be responsible for any further chaining and/or
3006                  * buffer management.
3007                  *
3008                  * WARNING!  The done function can deallocate the buffer!
3009                  */
3010                 if ((done_func = bio->bio_done) != NULL) {
3011                         bio->bio_done = NULL;
3012                         done_func(bio);
3013                         crit_exit();
3014                         return;
3015                 }
3016                 bio = bio->bio_prev;
3017         }
3018
3019         cmd = bp->b_cmd;
3020         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
3021
3022         /*
3023          * Only reads and writes are processed past this point.
3024          */
3025         if (cmd != BUF_CMD_READ && cmd != BUF_CMD_WRITE) {
3026                 brelse(bp);
3027                 crit_exit();
3028                 return;
3029         }
3030
3031         /*
3032          * Warning: softupdates may re-dirty the buffer.
3033          */
3034         if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
3035                 buf_complete(bp);
3036
3037         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3038                 int i;
3039                 vm_ooffset_t foff;
3040                 vm_page_t m;
3041                 vm_object_t obj;
3042                 int iosize;
3043                 struct vnode *vp = bp->b_vp;
3044
3045                 obj = vp->v_object;
3046
3047 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3048                 if (vp->v_auxrefs == 0)
3049                         panic("biodone: zero vnode hold count");
3050                 if ((vp->v_flag & VOBJBUF) == 0)
3051                         panic("biodone: vnode is not setup for merged cache");
3052 #endif
3053
3054                 foff = bp->b_loffset;
3055                 KASSERT(foff != NOOFFSET, ("biodone: no buffer offset"));
3056                 KASSERT(obj != NULL, ("biodone: missing VM object"));
3057
3058 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3059                 if (obj->paging_in_progress < bp->b_xio.xio_npages) {
3060                         kprintf("biodone: paging in progress(%d) < bp->b_xio.xio_npages(%d)\n",
3061                             obj->paging_in_progress, bp->b_xio.xio_npages);
3062                 }
3063 #endif
3064
3065                 /*
3066                  * Set B_CACHE if the op was a normal read and no error
3067                  * occured.  B_CACHE is set for writes in the b*write()
3068                  * routines.
3069                  */
3070                 iosize = bp->b_bcount - bp->b_resid;
3071                 if (cmd == BUF_CMD_READ && (bp->b_flags & (B_INVAL|B_NOCACHE|B_ERROR)) == 0) {
3072                         bp->b_flags |= B_CACHE;
3073                 }
3074
3075                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3076                         int bogusflag = 0;
3077                         int resid;
3078
3079                         resid = ((foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK) - foff;
3080                         if (resid > iosize)
3081                                 resid = iosize;
3082
3083                         /*
3084                          * cleanup bogus pages, restoring the originals.  Since
3085                          * the originals should still be wired, we don't have
3086                          * to worry about interrupt/freeing races destroying
3087                          * the VM object association.
3088                          */
3089                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3090                         if (m == bogus_page) {
3091                                 bogusflag = 1;
3092                                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(foff));
3093                                 if (m == NULL)
3094                                         panic("biodone: page disappeared");
3095                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = m;
3096                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3097                                         bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3098                         }
3099 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3100                         if (OFF_TO_IDX(foff) != m->pindex) {
3101                                 kprintf(
3102 "biodone: foff(%lu)/m->pindex(%d) mismatch\n",
3103                                     (unsigned long)foff, m->pindex);
3104                         }
3105 #endif
3106
3107                         /*
3108                          * In the write case, the valid and clean bits are
3109                          * already changed correctly ( see bdwrite() ), so we
3110                          * only need to do this here in the read case.
3111                          */
3112                         if (cmd == BUF_CMD_READ && !bogusflag && resid > 0) {
3113                                 vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3114                         }
3115                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3116
3117                         /*
3118                          * when debugging new filesystems or buffer I/O methods, this
3119                          * is the most common error that pops up.  if you see this, you
3120                          * have not set the page busy flag correctly!!!
3121                          */
3122                         if (m->busy == 0) {
3123                                 kprintf("biodone: page busy < 0, "
3124                                     "pindex: %d, foff: 0x(%x,%x), "
3125                                     "resid: %d, index: %d\n",
3126                                     (int) m->pindex, (int)(foff >> 32),
3127                                                 (int) foff & 0xffffffff, resid, i);
3128                                 if (!vn_isdisk(vp, NULL))
3129                                         kprintf(" iosize: %ld, loffset: %lld, flags: 0x%08x, npages: %d\n",
3130                                             bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize,
3131                                             bp->b_loffset,
3132                                             bp->b_flags, bp->b_xio.xio_npages);
3133                                 else
3134                                         kprintf(" VDEV, loffset: %lld, flags: 0x%08x, npages: %d\n",
3135                                             bp->b_loffset,
3136                                             bp->b_flags, bp->b_xio.xio_npages);
3137                                 kprintf(" valid: 0x%x, dirty: 0x%x, wired: %d\n",
3138                                     m->valid, m->dirty, m->wire_count);
3139                                 panic("biodone: page busy < 0");
3140                         }
3141                         vm_page_io_finish(m);
3142                         vm_object_pip_subtract(obj, 1);
3143                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3144                         iosize -= resid;
3145                 }
3146                 if (obj)
3147                         vm_object_pip_wakeupn(obj, 0);
3148         }
3149
3150         /*
3151          * For asynchronous completions, release the buffer now. The brelse
3152          * will do a wakeup there if necessary - so no need to do a wakeup
3153          * here in the async case. The sync case always needs to do a wakeup.
3154          */
3155
3156         if (bp->b_flags & B_ASYNC) {
3157                 if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_ERROR | B_RELBUF)) != 0)
3158                         brelse(bp);
3159                 else
3160                         bqrelse(bp);
3161         } else {
3162                 wakeup(bp);
3163         }
3164         crit_exit();
3165 }
3166
3167 /*
3168  * vfs_unbusy_pages:
3169  *
3170  *      This routine is called in lieu of iodone in the case of
3171  *      incomplete I/O.  This keeps the busy status for pages
3172  *      consistant.
3173  */
3174 void
3175 vfs_unbusy_pages(struct buf *bp)
3176 {
3177         int i;
3178
3179         runningbufwakeup(bp);
3180         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3181                 struct vnode *vp = bp->b_vp;
3182                 vm_object_t obj;
3183
3184                 obj = vp->v_object;
3185
3186                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3187                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3188
3189                         /*
3190                          * When restoring bogus changes the original pages
3191                          * should still be wired, so we are in no danger of
3192                          * losing the object association and do not need
3193                          * critical section protection particularly.
3194                          */
3195                         if (m == bogus_page) {
3196                                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(bp->b_loffset) + i);
3197                                 if (!m) {
3198                                         panic("vfs_unbusy_pages: page missing");
3199                                 }
3200                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = m;
3201                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3202                                         bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3203                         }
3204                         vm_object_pip_subtract(obj, 1);
3205                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3206                         vm_page_io_finish(m);
3207                 }
3208                 vm_object_pip_wakeupn(obj, 0);
3209         }
3210 }
3211
3212 /*
3213  * vfs_page_set_valid:
3214  *
3215  *      Set the valid bits in a page based on the supplied offset.   The
3216  *      range is restricted to the buffer's size.
3217  *
3218  *      This routine is typically called after a read completes.
3219  */
3220 static void
3221 vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, int pageno, vm_page_t m)
3222 {
3223         vm_ooffset_t soff, eoff;
3224
3225         /*
3226          * Start and end offsets in buffer.  eoff - soff may not cross a
3227          * page boundry or cross the end of the buffer.  The end of the
3228          * buffer, in this case, is our file EOF, not the allocation size
3229          * of the buffer.
3230          */
3231         soff = off;
3232         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3233         if (eoff > bp->b_loffset + bp->b_bcount)
3234                 eoff = bp->b_loffset + bp->b_bcount;
3235
3236         /*
3237          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
3238          * entire page.
3239          */
3240         if (eoff > soff) {
3241                 vm_page_set_validclean(
3242                     m,
3243                    (vm_offset_t) (soff & PAGE_MASK),
3244                    (vm_offset_t) (eoff - soff)
3245                 );
3246         }
3247 }
3248
3249 /*
3250  * vfs_busy_pages:
3251  *
3252  *      This routine is called before a device strategy routine.
3253  *      It is used to tell the VM system that paging I/O is in
3254  *      progress, and treat the pages associated with the buffer
3255  *      almost as being PG_BUSY.  Also the object 'paging_in_progress'
3256  *      flag is handled to make sure that the object doesn't become
3257  *      inconsistant.
3258  *
3259  *      Since I/O has not been initiated yet, certain buffer flags
3260  *      such as B_ERROR or B_INVAL may be in an inconsistant state
3261  *      and should be ignored.
3262  */
3263 void
3264 vfs_busy_pages(struct vnode *vp, struct buf *bp)
3265 {
3266         int i, bogus;
3267         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
3268
3269         /*
3270          * The buffer's I/O command must already be set.  If reading,
3271          * B_CACHE must be 0 (double check against callers only doing
3272          * I/O when B_CACHE is 0).
3273          */
3274         KKASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
3275         KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE || (bp->b_flags & B_CACHE) == 0);
3276
3277         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3278                 vm_object_t obj;
3279                 vm_ooffset_t foff;
3280
3281                 obj = vp->v_object;
3282                 foff = bp->b_loffset;
3283                 KASSERT(bp->b_loffset != NOOFFSET,
3284                         ("vfs_busy_pages: no buffer offset"));
3285                 vfs_setdirty(bp);
3286
3287                 /*
3288                  * Loop until none of the pages are busy.
3289                  */
3290 retry:
3291                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3292                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3293
3294                         if (vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "vbpage"))
3295                                 goto retry;
3296                 }
3297
3298                 /*
3299                  * Setup for I/O, soft-busy the page right now because
3300                  * the next loop may block.
3301                  */
3302                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3303                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3304
3305                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3306                         if ((bp->b_flags & B_CLUSTER) == 0) {
3307                                 vm_object_pip_add(obj, 1);
3308                                 vm_page_io_start(m);
3309                         }
3310                 }
3311
3312                 /*
3313                  * Adjust protections for I/O and do bogus-page mapping.
3314                  * Assume that vm_page_protect() can block (it can block
3315                  * if VM_PROT_NONE, don't take any chances regardless).
3316                  */
3317                 bogus = 0;
3318                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3319                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3320
3321                         /*
3322                          * When readying a vnode-backed buffer for a write
3323                          * we must zero-fill any invalid portions of the
3324                          * backing VM pages.
3325                          *
3326                          * When readying a vnode-backed buffer for a read
3327                          * we must replace any dirty pages with a bogus
3328                          * page so we do not destroy dirty data when
3329                          * filling in gaps.  Dirty pages might not
3330                          * necessarily be marked dirty yet, so use m->valid
3331                          * as a reasonable test.
3332                          *
3333                          * Bogus page replacement is, uh, bogus.  We need
3334                          * to find a better way.
3335                          */
3336                         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE) {
3337                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_READ);
3338                                 vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3339                         } else if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
3340                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = bogus_page;
3341                                 bogus++;
3342                         } else {
3343                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
3344                         }
3345                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3346                 }
3347                 if (bogus)
3348                         pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3349                                 bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3350         }
3351
3352         /*
3353          * This is the easiest place to put the process accounting for the I/O
3354          * for now.
3355          */
3356         if (lp != NULL) {
3357                 if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3358                         lp->lwp_ru.ru_inblock++;
3359                 else
3360                         lp->lwp_ru.ru_oublock++;
3361         }
3362 }
3363
3364 /*
3365  * vfs_clean_pages:
3366  *
3367  *      Tell the VM system that the pages associated with this buffer
3368  *      are clean.  This is used for delayed writes where the data is
3369  *      going to go to disk eventually without additional VM intevention.
3370  *
3371  *      Note that while we only really need to clean through to b_bcount, we
3372  *      just go ahead and clean through to b_bufsize.
3373  */
3374 static void
3375 vfs_clean_pages(struct buf *bp)
3376 {
3377         int i;
3378
3379         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3380                 vm_ooffset_t foff;
3381
3382                 foff = bp->b_loffset;
3383                 KASSERT(foff != NOOFFSET, ("vfs_clean_pages: no buffer offset"));
3384                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3385                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3386                         vm_ooffset_t noff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3387                         vm_ooffset_t eoff = noff;
3388
3389                         if (eoff > bp->b_loffset + bp->b_bufsize)
3390                                 eoff = bp->b_loffset + bp->b_bufsize;
3391                         vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3392                         /* vm_page_clear_dirty(m, foff & PAGE_MASK, eoff - foff); */
3393                         foff = noff;
3394                 }
3395         }
3396 }
3397
3398 /*
3399  * vfs_bio_set_validclean:
3400  *
3401  *      Set the range within the buffer to valid and clean.  The range is
3402  *      relative to the beginning of the buffer, b_loffset.  Note that
3403  *      b_loffset itself may be offset from the beginning of the first page.
3404  */
3405
3406 void
3407 vfs_bio_set_validclean(struct buf *bp, int base, int size)
3408 {
3409         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3410                 int i;
3411                 int n;
3412
3413                 /*
3414                  * Fixup base to be relative to beginning of first page.
3415                  * Set initial n to be the maximum number of bytes in the
3416                  * first page that can be validated.
3417                  */
3418
3419                 base += (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
3420                 n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
3421
3422                 for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_xio.xio_npages; ++i) {
3423                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3424
3425                         if (n > size)
3426                                 n = size;
3427
3428                         vm_page_set_validclean(m, base & PAGE_MASK, n);
3429                         base += n;
3430                         size -= n;
3431                         n = PAGE_SIZE;
3432                 }
3433         }
3434 }
3435
3436 /*
3437  * vfs_bio_clrbuf:
3438  *
3439  *      Clear a buffer.  This routine essentially fakes an I/O, so we need
3440  *      to clear B_ERROR and B_INVAL.
3441  *
3442  *      Note that while we only theoretically need to clear through b_bcount,
3443  *      we go ahead and clear through b_bufsize.
3444  */
3445
3446 void
3447 vfs_bio_clrbuf(struct buf *bp)
3448 {
3449         int i, mask = 0;
3450         caddr_t sa, ea;
3451         if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_MALLOC)) == B_VMIO) {
3452                 bp->b_flags &= ~(B_INVAL|B_ERROR);
3453                 if ((bp->b_xio.xio_npages == 1) && (bp->b_bufsize < PAGE_SIZE) &&
3454                     (bp->b_loffset & PAGE_MASK) == 0) {
3455                         mask = (1 << (bp->b_bufsize / DEV_BSIZE)) - 1;
3456                         if ((bp->b_xio.xio_pages[0]->valid & mask) == mask) {
3457                                 bp->b_resid = 0;
3458                                 return;
3459                         }
3460                         if (((bp->b_xio.xio_pages[0]->flags & PG_ZERO) == 0) &&
3461                             ((bp->b_xio.xio_pages[0]->valid & mask) == 0)) {
3462                                 bzero(bp->b_data, bp->b_bufsize);
3463                                 bp->b_xio.xio_pages[0]->valid |= mask;
3464                                 bp->b_resid = 0;
3465                                 return;
3466                         }
3467                 }
3468                 ea = sa = bp->b_data;
3469                 for(i=0;i<bp->b_xio.xio_npages;i++,sa=ea) {
3470                         int j = ((vm_offset_t)sa & PAGE_MASK) / DEV_BSIZE;
3471                         ea = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)sa + PAGE_SIZE);
3472                         ea = (caddr_t)(vm_offset_t)ulmin(
3473                             (u_long)(vm_offset_t)ea,
3474                             (u_long)(vm_offset_t)bp->b_data + bp->b_bufsize);
3475                         mask = ((1 << ((ea - sa) / DEV_BSIZE)) - 1) << j;
3476                         if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & mask) == mask)
3477                                 continue;
3478                         if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & mask) == 0) {
3479                                 if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->flags & PG_ZERO) == 0) {
3480                                         bzero(sa, ea - sa);
3481                                 }
3482                         } else {
3483                                 for (; sa < ea; sa += DEV_BSIZE, j++) {
3484                                         if (((bp->b_xio.xio_pages[i]->flags & PG_ZERO) == 0) &&
3485                                                 (bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & (1<<j)) == 0)
3486                                                 bzero(sa, DEV_BSIZE);
3487                                 }
3488                         }
3489                         bp->b_xio.xio_pages[i]->valid |= mask;
3490                         vm_page_flag_clear(bp->b_xio.xio_pages[i], PG_ZERO);
3491                 }
3492                 bp->b_resid = 0;
3493         } else {
3494                 clrbuf(bp);
3495         }
3496 }
3497
3498 /*
3499  * vm_hold_load_pages:
3500  *
3501  *      Load pages into the buffer's address space.  The pages are
3502  *      allocated from the kernel object in order to reduce interference
3503  *      with the any VM paging I/O activity.  The range of loaded
3504  *      pages will be wired.
3505  *
3506  *      If a page cannot be allocated, the 'pagedaemon' is woken up to
3507  *      retrieve the full range (to - from) of pages.
3508  *
3509  */
3510 void
3511 vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
3512 {
3513         vm_offset_t pg;
3514         vm_page_t p;
3515         int index;
3516
3517         to = round_page(to);
3518         from = round_page(from);
3519         index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
3520
3521         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
3522
3523 tryagain:
3524
3525                 /*
3526                  * Note: must allocate system pages since blocking here
3527                  * could intefere with paging I/O, no matter which
3528                  * process we are.
3529                  */
3530                 p = vm_page_alloc(&kernel_object,
3531                                   (pg >> PAGE_SHIFT),
3532                                   VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_SYSTEM);
3533                 if (!p) {
3534                         vm_pageout_deficit += (to - from) >> PAGE_SHIFT;
3535                         vm_wait();
3536                         goto tryagain;
3537                 }
3538                 vm_page_wire(p);
3539                 p->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
3540                 vm_page_flag_clear(p, PG_ZERO);
3541                 pmap_kenter(pg, VM_PAGE_TO_PHYS(p));
3542                 bp->b_xio.xio_pages[index] = p;
3543                 vm_page_wakeup(p);
3544         }
3545         bp->b_xio.xio_npages = index;
3546 }
3547
3548 /*
3549  * vm_hold_free_pages:
3550  *
3551  *      Return pages associated with the buffer back to the VM system.
3552  *
3553  *      The range of pages underlying the buffer's address space will
3554  *      be unmapped and un-wired.
3555  */
3556 void
3557 vm_hold_free_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
3558 {
3559         vm_offset_t pg;
3560         vm_page_t p;
3561         int index, newnpages;
3562
3563         from = round_page(from);
3564         to = round_page(to);
3565         newnpages = index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
3566
3567         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
3568                 p = bp->b_xio.xio_pages[index];
3569                 if (p && (index < bp->b_xio.xio_npages)) {
3570                         if (p->busy) {
3571                                 kprintf("vm_hold_free_pages: doffset: %lld, loffset: %lld\n",
3572                                         bp->b_bio2.bio_offset, bp->b_loffset);
3573                         }
3574                         bp->b_xio.xio_pages[index] = NULL;
3575                         pmap_kremove(pg);
3576                         vm_page_busy(p);
3577                         vm_page_unwire(p, 0);
3578                         vm_page_free(p);
3579                 }
3580         }
3581         bp->b_xio.xio_npages = newnpages;
3582 }
3583
3584 /*
3585  * vmapbuf:
3586  *
3587  *      Map a user buffer into KVM via a pbuf.  On return the buffer's
3588  *      b_data, b_bufsize, and b_bcount will be set, and its XIO page array
3589  *      initialized.
3590  */
3591 int
3592 vmapbuf(struct buf *bp, caddr_t udata, int bytes)
3593 {
3594         caddr_t addr;
3595         vm_offset_t va;
3596         vm_page_t m;
3597         int vmprot;
3598         int error;
3599         int pidx;
3600         int i;
3601
3602         /*
3603          * bp had better have a command and it better be a pbuf.
3604          */
3605         KKASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
3606         KKASSERT(bp->b_flags & B_PAGING);
3607
3608         if (bytes < 0)
3609                 return (-1);
3610
3611         /*
3612          * Map the user data into KVM.  Mappings have to be page-aligned.
3613          */
3614         addr = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)udata);
3615         pidx = 0;
3616
3617         vmprot = VM_PROT_READ;
3618         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3619                 vmprot |= VM_PROT_WRITE;
3620
3621         while (addr < udata + bytes) {
3622                 /*
3623                  * Do the vm_fault if needed; do the copy-on-write thing
3624                  * when reading stuff off device into memory.
3625                  *
3626                  * vm_fault_page*() returns a held VM page.
3627                  */
3628                 va = (addr >= udata) ? (vm_offset_t)addr : (vm_offset_t)udata;
3629                 va = trunc_page(va);
3630
3631                 m = vm_fault_page_quick(va, vmprot, &error);
3632                 if (m == NULL) {
3633                         for (i = 0; i < pidx; ++i) {
3634                             vm_page_unhold(bp->b_xio.xio_pages[i]);
3635                             bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
3636                         }
3637                         return(-1);
3638                 }
3639                 bp->b_xio.xio_pages[pidx] = m;
3640                 addr += PAGE_SIZE;
3641                 ++pidx;
3642         }
3643
3644         /*
3645          * Map the page array and set the buffer fields to point to
3646          * the mapped data buffer.
3647          */
3648         if (pidx > btoc(MAXPHYS))
3649                 panic("vmapbuf: mapped more than MAXPHYS");
3650         pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_xio.xio_pages, pidx);
3651
3652         bp->b_xio.xio_npages = pidx;
3653         bp->b_data = bp->b_kvabase + ((int)(intptr_t)udata & PAGE_MASK);
3654         bp->b_bcount = bytes;
3655         bp->b_bufsize = bytes;
3656         return(0);
3657 }
3658
3659 /*
3660  * vunmapbuf:
3661  *
3662  *      Free the io map PTEs associated with this IO operation.
3663  *      We also invalidate the TLB entries and restore the original b_addr.
3664  */
3665 void
3666 vunmapbuf(struct buf *bp)
3667 {
3668         int pidx;
3669         int npages;
3670
3671         KKASSERT(bp->b_flags & B_PAGING);
3672
3673         npages = bp->b_xio.xio_npages;
3674         pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), npages);
3675         for (pidx = 0; pidx < npages; ++pidx) {
3676                 vm_page_unhold(bp->b_xio.xio_pages[pidx]);
3677                 bp->b_xio.xio_pages[pidx] = NULL;
3678         }
3679         bp->b_xio.xio_npages = 0;
3680         bp->b_data = bp->b_kvabase;
3681 }
3682
3683 /*
3684  * Scan all buffers in the system and issue the callback.
3685  */
3686 int
3687 scan_all_buffers(int (*callback)(struct buf *, void *), void *info)
3688 {
3689         int count = 0;
3690         int error;
3691         int n;
3692
3693         for (n = 0; n < nbuf; ++n) {
3694                 if ((error = callback(&buf[n], info)) < 0) {
3695                         count = error;
3696                         break;
3697                 }
3698                 count += error;
3699         }
3700         return (count);
3701 }
3702
3703 /*
3704  * print out statistics from the current status of the buffer pool
3705  * this can be toggeled by the system control option debug.syncprt
3706  */
3707 #ifdef DEBUG
3708 void
3709 vfs_bufstats(void)
3710 {
3711         int i, j, count;
3712         struct buf *bp;
3713         struct bqueues *dp;
3714         int counts[(MAXBSIZE / PAGE_SIZE) + 1];
3715         static char *bname[3] = { "LOCKED", "LRU", "AGE" };
3716
3717         for (dp = bufqueues, i = 0; dp < &bufqueues[3]; dp++, i++) {
3718                 count = 0;
3719                 for (j = 0; j <= MAXBSIZE/PAGE_SIZE; j++)
3720                         counts[j] = 0;
3721                 crit_enter();
3722                 TAILQ_FOREACH(bp, dp, b_freelist) {
3723                         counts[bp->b_bufsize/PAGE_SIZE]++;
3724                         count++;
3725                 }
3726                 crit_exit();
3727                 kprintf("%s: total-%d", bname[i], count);
3728                 for (j = 0; j <= MAXBSIZE/PAGE_SIZE; j++)
3729                         if (counts[j] != 0)
3730                                 kprintf(", %d-%d", j * PAGE_SIZE, counts[j]);
3731                 kprintf("\n");
3732         }
3733 }
3734 #endif
3735
3736 #ifdef DDB
3737
3738 DB_SHOW_COMMAND(buffer, db_show_buffer)
3739 {
3740         /* get args */
3741         struct buf *bp = (struct buf *)addr;
3742
3743         if (!have_addr) {
3744                 db_printf("usage: show buffer <addr>\n");
3745                 return;
3746         }
3747
3748         db_printf("b_flags = 0x%b\n", (u_int)bp->b_flags, PRINT_BUF_FLAGS);
3749         db_printf("b_cmd = %d\n", bp->b_cmd);
3750         db_printf("b_error = %d, b_bufsize = %d, b_bcount = %d, "
3751                   "b_resid = %d\n, b_data = %p, "
3752                   "bio_offset(disk) = %lld, bio_offset(phys) = %lld\n",
3753                   bp->b_error, bp->b_bufsize, bp->b_bcount, bp->b_resid,
3754                   bp->b_data, bp->b_bio2.bio_offset, (bp->b_bio2.bio_next ? bp->b_bio2.bio_next->bio_offset : (off_t)-1));
3755         if (bp->b_xio.xio_npages) {
3756                 int i;
3757                 db_printf("b_xio.xio_npages = %d, pages(OBJ, IDX, PA): ",
3758                         bp->b_xio.xio_npages);
3759                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3760                         vm_page_t m;
3761                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3762                         db_printf("(%p, 0x%lx, 0x%lx)", (void *)m->object,
3763                             (u_long)m->pindex, (u_long)VM_PAGE_TO_PHYS(m));
3764                         if ((i + 1) < bp->b_xio.xio_npages)
3765                                 db_printf(",");
3766                 }
3767                 db_printf("\n");
3768         }
3769 }
3770 #endif /* DDB */