969418aab14e15eceed2ee8e0aeef63981aa7cc3
[dragonfly.git] / sys / kern / vfs_bio.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1994,1997 John S. Dyson
3  * All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice immediately at the beginning of the file, without modification,
10  *    this list of conditions, and the following disclaimer.
11  * 2. Absolutely no warranty of function or purpose is made by the author
12  *              John S. Dyson.
13  *
14  * $FreeBSD: src/sys/kern/vfs_bio.c,v 1.242.2.20 2003/05/28 18:38:10 alc Exp $
15  * $DragonFly: src/sys/kern/vfs_bio.c,v 1.100 2008/04/30 04:11:44 dillon Exp $
16  */
17
18 /*
19  * this file contains a new buffer I/O scheme implementing a coherent
20  * VM object and buffer cache scheme.  Pains have been taken to make
21  * sure that the performance degradation associated with schemes such
22  * as this is not realized.
23  *
24  * Author:  John S. Dyson
25  * Significant help during the development and debugging phases
26  * had been provided by David Greenman, also of the FreeBSD core team.
27  *
28  * see man buf(9) for more info.
29  */
30
31 #include <sys/param.h>
32 #include <sys/systm.h>
33 #include <sys/buf.h>
34 #include <sys/conf.h>
35 #include <sys/eventhandler.h>
36 #include <sys/lock.h>
37 #include <sys/malloc.h>
38 #include <sys/mount.h>
39 #include <sys/kernel.h>
40 #include <sys/kthread.h>
41 #include <sys/proc.h>
42 #include <sys/reboot.h>
43 #include <sys/resourcevar.h>
44 #include <sys/sysctl.h>
45 #include <sys/vmmeter.h>
46 #include <sys/vnode.h>
47 #include <sys/proc.h>
48 #include <vm/vm.h>
49 #include <vm/vm_param.h>
50 #include <vm/vm_kern.h>
51 #include <vm/vm_pageout.h>
52 #include <vm/vm_page.h>
53 #include <vm/vm_object.h>
54 #include <vm/vm_extern.h>
55 #include <vm/vm_map.h>
56
57 #include <sys/buf2.h>
58 #include <sys/thread2.h>
59 #include <sys/spinlock2.h>
60 #include <vm/vm_page2.h>
61
62 #include "opt_ddb.h"
63 #ifdef DDB
64 #include <ddb/ddb.h>
65 #endif
66
67 /*
68  * Buffer queues.
69  */
70 enum bufq_type {
71         BQUEUE_NONE,            /* not on any queue */
72         BQUEUE_LOCKED,          /* locked buffers */
73         BQUEUE_CLEAN,           /* non-B_DELWRI buffers */
74         BQUEUE_DIRTY,           /* B_DELWRI buffers */
75         BQUEUE_DIRTY_HW,        /* B_DELWRI buffers - heavy weight */
76         BQUEUE_EMPTYKVA,        /* empty buffer headers with KVA assignment */
77         BQUEUE_EMPTY,           /* empty buffer headers */
78
79         BUFFER_QUEUES           /* number of buffer queues */
80 };
81
82 typedef enum bufq_type bufq_type_t;
83
84 TAILQ_HEAD(bqueues, buf) bufqueues[BUFFER_QUEUES];
85
86 static MALLOC_DEFINE(M_BIOBUF, "BIO buffer", "BIO buffer");
87
88 struct buf *buf;                /* buffer header pool */
89
90 static void vm_hold_free_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from,
91                 vm_offset_t to);
92 static void vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from,
93                 vm_offset_t to);
94 static void vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off,
95                                int pageno, vm_page_t m);
96 static void vfs_clean_pages(struct buf *bp);
97 static void vfs_setdirty(struct buf *bp);
98 static void vfs_vmio_release(struct buf *bp);
99 static int flushbufqueues(bufq_type_t q);
100
101 static void buf_daemon(void);
102 static void buf_daemon_hw(void);
103 /*
104  * bogus page -- for I/O to/from partially complete buffers
105  * this is a temporary solution to the problem, but it is not
106  * really that bad.  it would be better to split the buffer
107  * for input in the case of buffers partially already in memory,
108  * but the code is intricate enough already.
109  */
110 vm_page_t bogus_page;
111 int runningbufspace;
112
113 /*
114  * These are all static, but make the ones we export globals so we do
115  * not need to use compiler magic.
116  */
117 int bufspace, maxbufspace,
118         bufmallocspace, maxbufmallocspace, lobufspace, hibufspace;
119 static int bufreusecnt, bufdefragcnt, buffreekvacnt;
120 static int lorunningspace, hirunningspace, runningbufreq;
121 int numdirtybuffers, numdirtybuffershw, lodirtybuffers, hidirtybuffers;
122 static int numfreebuffers, lofreebuffers, hifreebuffers;
123 static int getnewbufcalls;
124 static int getnewbufrestarts;
125
126 static int needsbuffer;         /* locked by needsbuffer_spin */
127 static int bd_request;          /* locked by needsbuffer_spin */
128 static int bd_request_hw;       /* locked by needsbuffer_spin */
129 static struct spinlock needsbuffer_spin;
130
131 /*
132  * Sysctls for operational control of the buffer cache.
133  */
134 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lodirtybuffers, CTLFLAG_RW, &lodirtybuffers, 0,
135         "Number of dirty buffers to flush before bufdaemon becomes inactive");
136 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hidirtybuffers, CTLFLAG_RW, &hidirtybuffers, 0,
137         "High watermark used to trigger explicit flushing of dirty buffers");
138 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lofreebuffers, CTLFLAG_RW, &lofreebuffers, 0,
139         "Low watermark for special reserve in low-memory situations");
140 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hifreebuffers, CTLFLAG_RW, &hifreebuffers, 0,
141         "High watermark for special reserve in low-memory situations");
142 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lorunningspace, CTLFLAG_RW, &lorunningspace, 0,
143         "Minimum amount of buffer space required for active I/O");
144 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hirunningspace, CTLFLAG_RW, &hirunningspace, 0,
145         "Maximum amount of buffer space to usable for active I/O");
146 /*
147  * Sysctls determining current state of the buffer cache.
148  */
149 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numdirtybuffers, CTLFLAG_RD, &numdirtybuffers, 0,
150         "Pending number of dirty buffers (all)");
151 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numdirtybuffershw, CTLFLAG_RD, &numdirtybuffershw, 0,
152         "Pending number of dirty buffers (heavy weight)");
153 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numfreebuffers, CTLFLAG_RD, &numfreebuffers, 0,
154         "Number of free buffers on the buffer cache free list");
155 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, runningbufspace, CTLFLAG_RD, &runningbufspace, 0,
156         "I/O bytes currently in progress due to asynchronous writes");
157 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxbufspace, CTLFLAG_RD, &maxbufspace, 0,
158         "Hard limit on maximum amount of memory usable for buffer space");
159 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hibufspace, CTLFLAG_RD, &hibufspace, 0,
160         "Soft limit on maximum amount of memory usable for buffer space");
161 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lobufspace, CTLFLAG_RD, &lobufspace, 0,
162         "Minimum amount of memory to reserve for system buffer space");
163 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufspace, CTLFLAG_RD, &bufspace, 0,
164         "Amount of memory available for buffers");
165 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxmallocbufspace, CTLFLAG_RD, &maxbufmallocspace,
166         0, "Maximum amount of memory reserved for buffers using malloc");
167 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufmallocspace, CTLFLAG_RD, &bufmallocspace, 0,
168         "Amount of memory left for buffers using malloc-scheme");
169 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufcalls, CTLFLAG_RD, &getnewbufcalls, 0,
170         "New buffer header acquisition requests");
171 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufrestarts, CTLFLAG_RD, &getnewbufrestarts,
172         0, "New buffer header acquisition restarts");
173 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufdefragcnt, CTLFLAG_RD, &bufdefragcnt, 0,
174         "Buffer acquisition restarts due to fragmented buffer map");
175 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, buffreekvacnt, CTLFLAG_RD, &buffreekvacnt, 0,
176         "Amount of time KVA space was deallocated in an arbitrary buffer");
177 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufreusecnt, CTLFLAG_RD, &bufreusecnt, 0,
178         "Amount of time buffer re-use operations were successful");
179 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, buf, CTLFLAG_RD, 0, sizeof(struct buf),
180         "sizeof(struct buf)");
181
182 char *buf_wmesg = BUF_WMESG;
183
184 extern int vm_swap_size;
185
186 #define VFS_BIO_NEED_ANY        0x01    /* any freeable buffer */
187 #define VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH 0x02    /* waiting for dirty buffer flush */
188 #define VFS_BIO_NEED_FREE       0x04    /* wait for free bufs, hi hysteresis */
189 #define VFS_BIO_NEED_BUFSPACE   0x08    /* wait for buf space, lo hysteresis */
190
191 /*
192  * numdirtywakeup:
193  *
194  *      If someone is blocked due to there being too many dirty buffers,
195  *      and numdirtybuffers is now reasonable, wake them up.
196  */
197 static __inline void
198 numdirtywakeup(void)
199 {
200         if (numdirtybuffers <= (lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2) {
201                 if (needsbuffer & VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH) {
202                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
203                         needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH;
204                         spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
205                         wakeup(&needsbuffer);
206                 }
207         }
208 }
209
210 /*
211  * bufspacewakeup:
212  *
213  *      Called when buffer space is potentially available for recovery.
214  *      getnewbuf() will block on this flag when it is unable to free 
215  *      sufficient buffer space.  Buffer space becomes recoverable when 
216  *      bp's get placed back in the queues.
217  */
218
219 static __inline void
220 bufspacewakeup(void)
221 {
222         /*
223          * If someone is waiting for BUF space, wake them up.  Even
224          * though we haven't freed the kva space yet, the waiting
225          * process will be able to now.
226          */
227         if (needsbuffer & VFS_BIO_NEED_BUFSPACE) {
228                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
229                 needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
230                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
231                 wakeup(&needsbuffer);
232         }
233 }
234
235 /*
236  * runningbufwakeup:
237  *
238  *      Accounting for I/O in progress.
239  *
240  */
241 static __inline void
242 runningbufwakeup(struct buf *bp)
243 {
244         if (bp->b_runningbufspace) {
245                 runningbufspace -= bp->b_runningbufspace;
246                 bp->b_runningbufspace = 0;
247                 if (runningbufreq && runningbufspace <= lorunningspace) {
248                         runningbufreq = 0;
249                         wakeup(&runningbufreq);
250                 }
251         }
252 }
253
254 /*
255  * bufcountwakeup:
256  *
257  *      Called when a buffer has been added to one of the free queues to
258  *      account for the buffer and to wakeup anyone waiting for free buffers.
259  *      This typically occurs when large amounts of metadata are being handled
260  *      by the buffer cache ( else buffer space runs out first, usually ).
261  */
262
263 static __inline void
264 bufcountwakeup(void) 
265 {
266         ++numfreebuffers;
267         if (needsbuffer) {
268                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
269                 needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_ANY;
270                 if (numfreebuffers >= hifreebuffers)
271                         needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_FREE;
272                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
273                 wakeup(&needsbuffer);
274         }
275 }
276
277 /*
278  * waitrunningbufspace()
279  *
280  *      runningbufspace is a measure of the amount of I/O currently
281  *      running.  This routine is used in async-write situations to
282  *      prevent creating huge backups of pending writes to a device.
283  *      Only asynchronous writes are governed by this function.  
284  *
285  *      Reads will adjust runningbufspace, but will not block based on it.
286  *      The read load has a side effect of reducing the allowed write load.
287  *
288  *      This does NOT turn an async write into a sync write.  It waits
289  *      for earlier writes to complete and generally returns before the
290  *      caller's write has reached the device.
291  */
292 static __inline void
293 waitrunningbufspace(void)
294 {
295         if (runningbufspace > hirunningspace) {
296                 crit_enter();
297                 while (runningbufspace > hirunningspace) {
298                         ++runningbufreq;
299                         tsleep(&runningbufreq, 0, "wdrain", 0);
300                 }
301                 crit_exit();
302         }
303 }
304
305 /*
306  * vfs_buf_test_cache:
307  *
308  *      Called when a buffer is extended.  This function clears the B_CACHE
309  *      bit if the newly extended portion of the buffer does not contain
310  *      valid data.
311  */
312 static __inline__
313 void
314 vfs_buf_test_cache(struct buf *bp,
315                   vm_ooffset_t foff, vm_offset_t off, vm_offset_t size,
316                   vm_page_t m)
317 {
318         if (bp->b_flags & B_CACHE) {
319                 int base = (foff + off) & PAGE_MASK;
320                 if (vm_page_is_valid(m, base, size) == 0)
321                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
322         }
323 }
324
325 /*
326  * bd_wakeup:
327  *
328  *      Wake up the buffer daemon if the number of outstanding dirty buffers
329  *      is above specified threshold 'dirtybuflevel'.
330  *
331  *      The buffer daemons are explicitly woken up when (a) the pending number
332  *      of dirty buffers exceeds the recovery and stall mid-point value,
333  *      (b) during bwillwrite() or (c) buf freelist was exhausted.
334  *
335  *      The buffer daemons will generally not stop flushing until the dirty
336  *      buffer count goes below lodirtybuffers.
337  */
338 static __inline__
339 void
340 bd_wakeup(int dirtybuflevel)
341 {
342         if (bd_request == 0 && numdirtybuffers >= dirtybuflevel) {
343                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
344                 bd_request = 1;
345                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
346                 wakeup(&bd_request);
347         }
348         if (bd_request_hw == 0 && numdirtybuffershw >= dirtybuflevel) {
349                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
350                 bd_request_hw = 1;
351                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
352                 wakeup(&bd_request_hw);
353         }
354 }
355
356 /*
357  * bd_speedup:
358  *
359  *      Speed up the buffer cache flushing process.
360  */
361
362 static __inline__
363 void
364 bd_speedup(void)
365 {
366         bd_wakeup(1);
367 }
368
369 /*
370  * bufinit:
371  *
372  *      Load time initialisation of the buffer cache, called from machine
373  *      dependant initialization code. 
374  */
375 void
376 bufinit(void)
377 {
378         struct buf *bp;
379         vm_offset_t bogus_offset;
380         int i;
381
382         spin_init(&needsbuffer_spin);
383
384         /* next, make a null set of free lists */
385         for (i = 0; i < BUFFER_QUEUES; i++)
386                 TAILQ_INIT(&bufqueues[i]);
387
388         /* finally, initialize each buffer header and stick on empty q */
389         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
390                 bp = &buf[i];
391                 bzero(bp, sizeof *bp);
392                 bp->b_flags = B_INVAL;  /* we're just an empty header */
393                 bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
394                 bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTY;
395                 initbufbio(bp);
396                 xio_init(&bp->b_xio);
397                 buf_dep_init(bp);
398                 BUF_LOCKINIT(bp);
399                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_EMPTY], bp, b_freelist);
400         }
401
402         /*
403          * maxbufspace is the absolute maximum amount of buffer space we are 
404          * allowed to reserve in KVM and in real terms.  The absolute maximum
405          * is nominally used by buf_daemon.  hibufspace is the nominal maximum
406          * used by most other processes.  The differential is required to 
407          * ensure that buf_daemon is able to run when other processes might 
408          * be blocked waiting for buffer space.
409          *
410          * maxbufspace is based on BKVASIZE.  Allocating buffers larger then
411          * this may result in KVM fragmentation which is not handled optimally
412          * by the system.
413          */
414         maxbufspace = nbuf * BKVASIZE;
415         hibufspace = imax(3 * maxbufspace / 4, maxbufspace - MAXBSIZE * 10);
416         lobufspace = hibufspace - MAXBSIZE;
417
418         lorunningspace = 512 * 1024;
419         hirunningspace = 1024 * 1024;
420
421 /*
422  * Limit the amount of malloc memory since it is wired permanently into
423  * the kernel space.  Even though this is accounted for in the buffer
424  * allocation, we don't want the malloced region to grow uncontrolled.
425  * The malloc scheme improves memory utilization significantly on average
426  * (small) directories.
427  */
428         maxbufmallocspace = hibufspace / 20;
429
430 /*
431  * Reduce the chance of a deadlock occuring by limiting the number
432  * of delayed-write dirty buffers we allow to stack up.
433  */
434         hidirtybuffers = nbuf / 4 + 20;
435         numdirtybuffers = 0;
436         numdirtybuffershw = 0;
437 /*
438  * To support extreme low-memory systems, make sure hidirtybuffers cannot
439  * eat up all available buffer space.  This occurs when our minimum cannot
440  * be met.  We try to size hidirtybuffers to 3/4 our buffer space assuming
441  * BKVASIZE'd (8K) buffers.
442  */
443         while (hidirtybuffers * BKVASIZE > 3 * hibufspace / 4) {
444                 hidirtybuffers >>= 1;
445         }
446         lodirtybuffers = hidirtybuffers / 2;
447
448 /*
449  * Try to keep the number of free buffers in the specified range,
450  * and give special processes (e.g. like buf_daemon) access to an 
451  * emergency reserve.
452  */
453         lofreebuffers = nbuf / 18 + 5;
454         hifreebuffers = 2 * lofreebuffers;
455         numfreebuffers = nbuf;
456
457 /*
458  * Maximum number of async ops initiated per buf_daemon loop.  This is
459  * somewhat of a hack at the moment, we really need to limit ourselves
460  * based on the number of bytes of I/O in-transit that were initiated
461  * from buf_daemon.
462  */
463
464         bogus_offset = kmem_alloc_pageable(&kernel_map, PAGE_SIZE);
465         bogus_page = vm_page_alloc(&kernel_object,
466                                    (bogus_offset >> PAGE_SHIFT),
467                                    VM_ALLOC_NORMAL);
468         vmstats.v_wire_count++;
469
470 }
471
472 /*
473  * Initialize the embedded bio structures
474  */
475 void
476 initbufbio(struct buf *bp)
477 {
478         bp->b_bio1.bio_buf = bp;
479         bp->b_bio1.bio_prev = NULL;
480         bp->b_bio1.bio_offset = NOOFFSET;
481         bp->b_bio1.bio_next = &bp->b_bio2;
482         bp->b_bio1.bio_done = NULL;
483
484         bp->b_bio2.bio_buf = bp;
485         bp->b_bio2.bio_prev = &bp->b_bio1;
486         bp->b_bio2.bio_offset = NOOFFSET;
487         bp->b_bio2.bio_next = NULL;
488         bp->b_bio2.bio_done = NULL;
489 }
490
491 /*
492  * Reinitialize the embedded bio structures as well as any additional
493  * translation cache layers.
494  */
495 void
496 reinitbufbio(struct buf *bp)
497 {
498         struct bio *bio;
499
500         for (bio = &bp->b_bio1; bio; bio = bio->bio_next) {
501                 bio->bio_done = NULL;
502                 bio->bio_offset = NOOFFSET;
503         }
504 }
505
506 /*
507  * Push another BIO layer onto an existing BIO and return it.  The new
508  * BIO layer may already exist, holding cached translation data.
509  */
510 struct bio *
511 push_bio(struct bio *bio)
512 {
513         struct bio *nbio;
514
515         if ((nbio = bio->bio_next) == NULL) {
516                 int index = bio - &bio->bio_buf->b_bio_array[0];
517                 if (index >= NBUF_BIO - 1) {
518                         panic("push_bio: too many layers bp %p\n",
519                                 bio->bio_buf);
520                 }
521                 nbio = &bio->bio_buf->b_bio_array[index + 1];
522                 bio->bio_next = nbio;
523                 nbio->bio_prev = bio;
524                 nbio->bio_buf = bio->bio_buf;
525                 nbio->bio_offset = NOOFFSET;
526                 nbio->bio_done = NULL;
527                 nbio->bio_next = NULL;
528         }
529         KKASSERT(nbio->bio_done == NULL);
530         return(nbio);
531 }
532
533 void
534 pop_bio(struct bio *bio)
535 {
536         /* NOP */
537 }
538
539 void
540 clearbiocache(struct bio *bio)
541 {
542         while (bio) {
543                 bio->bio_offset = NOOFFSET;
544                 bio = bio->bio_next;
545         }
546 }
547
548 /*
549  * bfreekva:
550  *
551  *      Free the KVA allocation for buffer 'bp'.
552  *
553  *      Must be called from a critical section as this is the only locking for
554  *      buffer_map.
555  *
556  *      Since this call frees up buffer space, we call bufspacewakeup().
557  */
558 static void
559 bfreekva(struct buf *bp)
560 {
561         int count;
562
563         if (bp->b_kvasize) {
564                 ++buffreekvacnt;
565                 count = vm_map_entry_reserve(MAP_RESERVE_COUNT);
566                 vm_map_lock(&buffer_map);
567                 bufspace -= bp->b_kvasize;
568                 vm_map_delete(&buffer_map,
569                     (vm_offset_t) bp->b_kvabase,
570                     (vm_offset_t) bp->b_kvabase + bp->b_kvasize,
571                     &count
572                 );
573                 vm_map_unlock(&buffer_map);
574                 vm_map_entry_release(count);
575                 bp->b_kvasize = 0;
576                 bufspacewakeup();
577         }
578 }
579
580 /*
581  * bremfree:
582  *
583  *      Remove the buffer from the appropriate free list.
584  */
585 void
586 bremfree(struct buf *bp)
587 {
588         int old_qindex;
589
590         crit_enter();
591         old_qindex = bp->b_qindex;
592
593         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE) {
594                 KASSERT(BUF_REFCNTNB(bp) == 1, 
595                                 ("bremfree: bp %p not locked",bp));
596                 TAILQ_REMOVE(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
597                 bp->b_qindex = BQUEUE_NONE;
598         } else {
599                 if (BUF_REFCNTNB(bp) <= 1)
600                         panic("bremfree: removing a buffer not on a queue");
601         }
602
603         /*
604          * Fixup numfreebuffers count.  If the buffer is invalid or not
605          * delayed-write, and it was on the EMPTY, LRU, or AGE queues,
606          * the buffer was free and we must decrement numfreebuffers.
607          */
608         if ((bp->b_flags & B_INVAL) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
609                 switch(old_qindex) {
610                 case BQUEUE_DIRTY:
611                 case BQUEUE_DIRTY_HW:
612                 case BQUEUE_CLEAN:
613                 case BQUEUE_EMPTY:
614                 case BQUEUE_EMPTYKVA:
615                         --numfreebuffers;
616                         break;
617                 default:
618                         break;
619                 }
620         }
621         crit_exit();
622 }
623
624
625 /*
626  * bread:
627  *
628  *      Get a buffer with the specified data.  Look in the cache first.  We
629  *      must clear B_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O.  If B_CACHE
630  *      is set, the buffer is valid and we do not have to do anything ( see
631  *      getblk() ).
632  */
633 int
634 bread(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, struct buf **bpp)
635 {
636         struct buf *bp;
637
638         bp = getblk(vp, loffset, size, 0, 0);
639         *bpp = bp;
640
641         /* if not found in cache, do some I/O */
642         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
643                 KASSERT(!(bp->b_flags & B_ASYNC), ("bread: illegal async bp %p", bp));
644                 bp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
645                 bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
646                 vfs_busy_pages(vp, bp);
647                 vn_strategy(vp, &bp->b_bio1);
648                 return (biowait(bp));
649         }
650         return (0);
651 }
652
653 /*
654  * breadn:
655  *
656  *      Operates like bread, but also starts asynchronous I/O on
657  *      read-ahead blocks.  We must clear B_ERROR and B_INVAL prior
658  *      to initiating I/O . If B_CACHE is set, the buffer is valid 
659  *      and we do not have to do anything.
660  */
661 int
662 breadn(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, off_t *raoffset,
663         int *rabsize, int cnt, struct buf **bpp)
664 {
665         struct buf *bp, *rabp;
666         int i;
667         int rv = 0, readwait = 0;
668
669         *bpp = bp = getblk(vp, loffset, size, 0, 0);
670
671         /* if not found in cache, do some I/O */
672         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
673                 bp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
674                 bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
675                 vfs_busy_pages(vp, bp);
676                 vn_strategy(vp, &bp->b_bio1);
677                 ++readwait;
678         }
679
680         for (i = 0; i < cnt; i++, raoffset++, rabsize++) {
681                 if (inmem(vp, *raoffset))
682                         continue;
683                 rabp = getblk(vp, *raoffset, *rabsize, 0, 0);
684
685                 if ((rabp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
686                         rabp->b_flags |= B_ASYNC;
687                         rabp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
688                         rabp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
689                         vfs_busy_pages(vp, rabp);
690                         BUF_KERNPROC(rabp);
691                         vn_strategy(vp, &rabp->b_bio1);
692                 } else {
693                         brelse(rabp);
694                 }
695         }
696
697         if (readwait) {
698                 rv = biowait(bp);
699         }
700         return (rv);
701 }
702
703 /*
704  * bwrite:
705  *
706  *      Write, release buffer on completion.  (Done by iodone
707  *      if async).  Do not bother writing anything if the buffer
708  *      is invalid.
709  *
710  *      Note that we set B_CACHE here, indicating that buffer is
711  *      fully valid and thus cacheable.  This is true even of NFS
712  *      now so we set it generally.  This could be set either here 
713  *      or in biodone() since the I/O is synchronous.  We put it
714  *      here.
715  */
716 int
717 bwrite(struct buf *bp)
718 {
719         int oldflags;
720
721         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
722                 brelse(bp);
723                 return (0);
724         }
725
726         oldflags = bp->b_flags;
727
728         if (BUF_REFCNTNB(bp) == 0)
729                 panic("bwrite: buffer is not busy???");
730         crit_enter();
731
732         /* Mark the buffer clean */
733         bundirty(bp);
734
735         bp->b_flags &= ~B_ERROR;
736         bp->b_flags |= B_CACHE;
737         bp->b_cmd = BUF_CMD_WRITE;
738         vfs_busy_pages(bp->b_vp, bp);
739
740         /*
741          * Normal bwrites pipeline writes.  NOTE: b_bufsize is only
742          * valid for vnode-backed buffers.
743          */
744         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
745         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
746
747         crit_exit();
748         if (oldflags & B_ASYNC)
749                 BUF_KERNPROC(bp);
750         vn_strategy(bp->b_vp, &bp->b_bio1);
751
752         if ((oldflags & B_ASYNC) == 0) {
753                 int rtval = biowait(bp);
754                 brelse(bp);
755                 return (rtval);
756         }
757         return (0);
758 }
759
760 /*
761  * bdwrite:
762  *
763  *      Delayed write. (Buffer is marked dirty).  Do not bother writing
764  *      anything if the buffer is marked invalid.
765  *
766  *      Note that since the buffer must be completely valid, we can safely
767  *      set B_CACHE.  In fact, we have to set B_CACHE here rather then in
768  *      biodone() in order to prevent getblk from writing the buffer
769  *      out synchronously.
770  */
771 void
772 bdwrite(struct buf *bp)
773 {
774         if (BUF_REFCNTNB(bp) == 0)
775                 panic("bdwrite: buffer is not busy");
776
777         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
778                 brelse(bp);
779                 return;
780         }
781         bdirty(bp);
782
783         /*
784          * Set B_CACHE, indicating that the buffer is fully valid.  This is
785          * true even of NFS now.
786          */
787         bp->b_flags |= B_CACHE;
788
789         /*
790          * This bmap keeps the system from needing to do the bmap later,
791          * perhaps when the system is attempting to do a sync.  Since it
792          * is likely that the indirect block -- or whatever other datastructure
793          * that the filesystem needs is still in memory now, it is a good
794          * thing to do this.  Note also, that if the pageout daemon is
795          * requesting a sync -- there might not be enough memory to do
796          * the bmap then...  So, this is important to do.
797          */
798         if (bp->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) {
799                 VOP_BMAP(bp->b_vp, bp->b_loffset, &bp->b_bio2.bio_offset,
800                          NULL, NULL);
801         }
802
803         /*
804          * Set the *dirty* buffer range based upon the VM system dirty pages.
805          */
806         vfs_setdirty(bp);
807
808         /*
809          * We need to do this here to satisfy the vnode_pager and the
810          * pageout daemon, so that it thinks that the pages have been
811          * "cleaned".  Note that since the pages are in a delayed write
812          * buffer -- the VFS layer "will" see that the pages get written
813          * out on the next sync, or perhaps the cluster will be completed.
814          */
815         vfs_clean_pages(bp);
816         bqrelse(bp);
817
818         /*
819          * Wakeup the buffer flushing daemon if we have a lot of dirty
820          * buffers (midpoint between our recovery point and our stall
821          * point).
822          */
823         bd_wakeup((lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2);
824
825         /*
826          * note: we cannot initiate I/O from a bdwrite even if we wanted to,
827          * due to the softdep code.
828          */
829 }
830
831 /*
832  * bdirty:
833  *
834  *      Turn buffer into delayed write request by marking it B_DELWRI.
835  *      B_RELBUF and B_NOCACHE must be cleared.
836  *
837  *      We reassign the buffer to itself to properly update it in the
838  *      dirty/clean lists. 
839  *
840  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the 
841  *      numfreebuffers count.
842  *
843  *      Must be called from a critical section.
844  *      The buffer must be on BQUEUE_NONE.
845  */
846 void
847 bdirty(struct buf *bp)
848 {
849         KASSERT(bp->b_qindex == BQUEUE_NONE, ("bdirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
850         if (bp->b_flags & B_NOCACHE) {
851                 kprintf("bdirty: clearing B_NOCACHE on buf %p\n", bp);
852                 bp->b_flags &= ~B_NOCACHE;
853         }
854         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
855                 kprintf("bdirty: warning, dirtying invalid buffer %p\n", bp);
856         }
857         bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
858
859         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
860                 bp->b_flags |= B_DELWRI;
861                 reassignbuf(bp);
862                 ++numdirtybuffers;
863                 if (bp->b_flags & B_HEAVY)
864                         ++numdirtybuffershw;
865                 bd_wakeup((lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2);
866         }
867 }
868
869 /*
870  * Set B_HEAVY, indicating that this is a heavy-weight buffer that
871  * needs to be flushed with a different buf_daemon thread to avoid
872  * deadlocks.  B_HEAVY also imposes restrictions in getnewbuf().
873  */
874 void
875 bheavy(struct buf *bp)
876 {
877         if ((bp->b_flags & B_HEAVY) == 0) {
878                 bp->b_flags |= B_HEAVY;
879                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
880                         ++numdirtybuffershw;
881         }
882 }
883
884 /*
885  * bundirty:
886  *
887  *      Clear B_DELWRI for buffer.
888  *
889  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the numfreebuffers
890  *      count.
891  *      
892  *      Must be called from a critical section.
893  *
894  *      The buffer is typically on BQUEUE_NONE but there is one case in 
895  *      brelse() that calls this function after placing the buffer on
896  *      a different queue.
897  */
898
899 void
900 bundirty(struct buf *bp)
901 {
902         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
903                 bp->b_flags &= ~B_DELWRI;
904                 reassignbuf(bp);
905                 --numdirtybuffers;
906                 if (bp->b_flags & B_HEAVY)
907                         --numdirtybuffershw;
908                 numdirtywakeup();
909         }
910         /*
911          * Since it is now being written, we can clear its deferred write flag.
912          */
913         bp->b_flags &= ~B_DEFERRED;
914 }
915
916 /*
917  * bawrite:
918  *
919  *      Asynchronous write.  Start output on a buffer, but do not wait for
920  *      it to complete.  The buffer is released when the output completes.
921  *
922  *      bwrite() ( or the VOP routine anyway ) is responsible for handling 
923  *      B_INVAL buffers.  Not us.
924  */
925 void
926 bawrite(struct buf *bp)
927 {
928         bp->b_flags |= B_ASYNC;
929         bwrite(bp);
930 }
931
932 /*
933  * bowrite:
934  *
935  *      Ordered write.  Start output on a buffer, and flag it so that the 
936  *      device will write it in the order it was queued.  The buffer is 
937  *      released when the output completes.  bwrite() ( or the VOP routine
938  *      anyway ) is responsible for handling B_INVAL buffers.
939  */
940 int
941 bowrite(struct buf *bp)
942 {
943         bp->b_flags |= B_ORDERED | B_ASYNC;
944         return (bwrite(bp));
945 }
946
947 /*
948  * bwillwrite:
949  *
950  *      Called prior to the locking of any vnodes when we are expecting to
951  *      write.  We do not want to starve the buffer cache with too many
952  *      dirty buffers so we block here.  By blocking prior to the locking
953  *      of any vnodes we attempt to avoid the situation where a locked vnode
954  *      prevents the various system daemons from flushing related buffers.
955  */
956 void
957 bwillwrite(void)
958 {
959         if (numdirtybuffers >= hidirtybuffers / 2) {
960                 bd_wakeup(1);
961                 while (numdirtybuffers >= hidirtybuffers) {
962                         bd_wakeup(1);
963                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
964                         if (numdirtybuffers >= hidirtybuffers) {
965                                 needsbuffer |= VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH;
966                                 msleep(&needsbuffer, &needsbuffer_spin, 0,
967                                        "flswai", 0);
968                         }
969                         spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
970                 }
971         } 
972 #if 0
973         /* FUTURE - maybe */
974         else if (numdirtybuffershw > hidirtybuffers / 2) {
975                 bd_wakeup(1);
976
977                 while (numdirtybuffershw > hidirtybuffers) {
978                         needsbuffer |= VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH;
979                         tsleep(&needsbuffer, slpflags, "newbuf",
980                                slptimeo);
981                 }
982         }
983 #endif
984 }
985
986 /*
987  * buf_dirty_count_severe:
988  *
989  *      Return true if we have too many dirty buffers.
990  */
991 int
992 buf_dirty_count_severe(void)
993 {
994         return(numdirtybuffers >= hidirtybuffers);
995 }
996
997 /*
998  * brelse:
999  *
1000  *      Release a busy buffer and, if requested, free its resources.  The
1001  *      buffer will be stashed in the appropriate bufqueue[] allowing it
1002  *      to be accessed later as a cache entity or reused for other purposes.
1003  */
1004 void
1005 brelse(struct buf *bp)
1006 {
1007 #ifdef INVARIANTS
1008         int saved_flags = bp->b_flags;
1009 #endif
1010
1011         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)), ("brelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
1012
1013         crit_enter();
1014
1015         /*
1016          * If B_NOCACHE is set we are being asked to destroy the buffer and
1017          * its backing store.  Clear B_DELWRI.
1018          *
1019          * B_NOCACHE is set in two cases: (1) when the caller really wants
1020          * to destroy the buffer and backing store and (2) when the caller
1021          * wants to destroy the buffer and backing store after a write 
1022          * completes.
1023          */
1024         if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE|B_DELWRI)) == (B_NOCACHE|B_DELWRI)) {
1025                 bundirty(bp);
1026         }
1027
1028         if (bp->b_flags & B_LOCKED)
1029                 bp->b_flags &= ~B_ERROR;
1030
1031         /*
1032          * If a write error occurs and the caller does not want to throw
1033          * away the buffer, redirty the buffer.  This will also clear
1034          * B_NOCACHE.
1035          */
1036         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE &&
1037             (bp->b_flags & (B_ERROR | B_INVAL)) == B_ERROR) {
1038                 /*
1039                  * Failed write, redirty.  Must clear B_ERROR to prevent
1040                  * pages from being scrapped.  If B_INVAL is set then
1041                  * this case is not run and the next case is run to 
1042                  * destroy the buffer.  B_INVAL can occur if the buffer
1043                  * is outside the range supported by the underlying device.
1044                  */
1045                 bp->b_flags &= ~B_ERROR;
1046                 bdirty(bp);
1047         } else if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_ERROR)) ||
1048                    (bp->b_bufsize <= 0) || bp->b_cmd == BUF_CMD_FREEBLKS) {
1049                 /*
1050                  * Either a failed I/O or we were asked to free or not
1051                  * cache the buffer.
1052                  *
1053                  * NOTE: HAMMER will set B_LOCKED in buf_deallocate if the
1054                  * buffer cannot be immediately freed.
1055                  */
1056                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1057                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
1058                         buf_deallocate(bp);
1059                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1060                         --numdirtybuffers;
1061                         if (bp->b_flags & B_HEAVY)
1062                                 --numdirtybuffershw;
1063                         numdirtywakeup();
1064                 }
1065                 bp->b_flags &= ~(B_DELWRI | B_CACHE);
1066         }
1067
1068         /*
1069          * We must clear B_RELBUF if B_DELWRI or B_LOCKED is set.
1070          * If vfs_vmio_release() is called with either bit set, the
1071          * underlying pages may wind up getting freed causing a previous
1072          * write (bdwrite()) to get 'lost' because pages associated with
1073          * a B_DELWRI bp are marked clean.  Pages associated with a
1074          * B_LOCKED buffer may be mapped by the filesystem.
1075          *
1076          * If we want to release the buffer ourselves (rather then the
1077          * originator asking us to release it), give the originator a
1078          * chance to countermand the release by setting B_LOCKED.
1079          * 
1080          * We still allow the B_INVAL case to call vfs_vmio_release(), even
1081          * if B_DELWRI is set.
1082          *
1083          * If B_DELWRI is not set we may have to set B_RELBUF if we are low
1084          * on pages to return pages to the VM page queues.
1085          */
1086         if (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_LOCKED)) {
1087                 bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
1088         } else if (vm_page_count_severe()) {
1089                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
1090                         buf_deallocate(bp);
1091                 if (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_LOCKED))
1092                         bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
1093                 else
1094                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
1095         }
1096
1097         /*
1098          * At this point destroying the buffer is governed by the B_INVAL 
1099          * or B_RELBUF flags.
1100          */
1101         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
1102
1103         /*
1104          * VMIO buffer rundown.  Make sure the VM page array is restored
1105          * after an I/O may have replaces some of the pages with bogus pages
1106          * in order to not destroy dirty pages in a fill-in read.
1107          *
1108          * Note that due to the code above, if a buffer is marked B_DELWRI
1109          * then the B_RELBUF and B_NOCACHE bits will always be clear.
1110          * B_INVAL may still be set, however.
1111          *
1112          * For clean buffers, B_INVAL or B_RELBUF will destroy the buffer
1113          * but not the backing store.   B_NOCACHE will destroy the backing
1114          * store.
1115          *
1116          * Note that dirty NFS buffers contain byte-granular write ranges
1117          * and should not be destroyed w/ B_INVAL even if the backing store
1118          * is left intact.
1119          */
1120         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
1121                 /*
1122                  * Rundown for VMIO buffers which are not dirty NFS buffers.
1123                  */
1124                 int i, j, resid;
1125                 vm_page_t m;
1126                 off_t foff;
1127                 vm_pindex_t poff;
1128                 vm_object_t obj;
1129                 struct vnode *vp;
1130
1131                 vp = bp->b_vp;
1132
1133                 /*
1134                  * Get the base offset and length of the buffer.  Note that 
1135                  * in the VMIO case if the buffer block size is not
1136                  * page-aligned then b_data pointer may not be page-aligned.
1137                  * But our b_xio.xio_pages array *IS* page aligned.
1138                  *
1139                  * block sizes less then DEV_BSIZE (usually 512) are not 
1140                  * supported due to the page granularity bits (m->valid,
1141                  * m->dirty, etc...). 
1142                  *
1143                  * See man buf(9) for more information
1144                  */
1145
1146                 resid = bp->b_bufsize;
1147                 foff = bp->b_loffset;
1148
1149                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
1150                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1151                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1152                         /*
1153                          * If we hit a bogus page, fixup *all* of them
1154                          * now.  Note that we left these pages wired
1155                          * when we removed them so they had better exist,
1156                          * and they cannot be ripped out from under us so
1157                          * no critical section protection is necessary.
1158                          */
1159                         if (m == bogus_page) {
1160                                 obj = vp->v_object;
1161                                 poff = OFF_TO_IDX(bp->b_loffset);
1162
1163                                 for (j = i; j < bp->b_xio.xio_npages; j++) {
1164                                         vm_page_t mtmp;
1165
1166                                         mtmp = bp->b_xio.xio_pages[j];
1167                                         if (mtmp == bogus_page) {
1168                                                 mtmp = vm_page_lookup(obj, poff + j);
1169                                                 if (!mtmp) {
1170                                                         panic("brelse: page missing");
1171                                                 }
1172                                                 bp->b_xio.xio_pages[j] = mtmp;
1173                                         }
1174                                 }
1175
1176                                 if ((bp->b_flags & B_INVAL) == 0) {
1177                                         pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
1178                                                 bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
1179                                 }
1180                                 m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1181                         }
1182
1183                         /*
1184                          * Invalidate the backing store if B_NOCACHE is set
1185                          * (e.g. used with vinvalbuf()).  If this is NFS
1186                          * we impose a requirement that the block size be
1187                          * a multiple of PAGE_SIZE and create a temporary
1188                          * hack to basically invalidate the whole page.  The
1189                          * problem is that NFS uses really odd buffer sizes
1190                          * especially when tracking piecemeal writes and
1191                          * it also vinvalbuf()'s a lot, which would result
1192                          * in only partial page validation and invalidation
1193                          * here.  If the file page is mmap()'d, however,
1194                          * all the valid bits get set so after we invalidate
1195                          * here we would end up with weird m->valid values
1196                          * like 0xfc.  nfs_getpages() can't handle this so
1197                          * we clear all the valid bits for the NFS case
1198                          * instead of just some of them.
1199                          *
1200                          * The real bug is the VM system having to set m->valid
1201                          * to VM_PAGE_BITS_ALL for faulted-in pages, which
1202                          * itself is an artifact of the whole 512-byte
1203                          * granular mess that exists to support odd block 
1204                          * sizes and UFS meta-data block sizes (e.g. 6144).
1205                          * A complete rewrite is required.
1206                          */
1207                         if (bp->b_flags & (B_NOCACHE|B_ERROR)) {
1208                                 int poffset = foff & PAGE_MASK;
1209                                 int presid;
1210
1211                                 presid = PAGE_SIZE - poffset;
1212                                 if (bp->b_vp->v_tag == VT_NFS &&
1213                                     bp->b_vp->v_type == VREG) {
1214                                         ; /* entire page */
1215                                 } else if (presid > resid) {
1216                                         presid = resid;
1217                                 }
1218                                 KASSERT(presid >= 0, ("brelse: extra page"));
1219                                 vm_page_set_invalid(m, poffset, presid);
1220                         }
1221                         resid -= PAGE_SIZE - (foff & PAGE_MASK);
1222                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
1223                 }
1224                 if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF))
1225                         vfs_vmio_release(bp);
1226         } else {
1227                 /*
1228                  * Rundown for non-VMIO buffers.
1229                  */
1230                 if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF)) {
1231 #if 0
1232                         if (bp->b_vp)
1233                                 kprintf("brelse bp %p %08x/%08x: Warning, caught and fixed brelvp bug\n", bp, saved_flags, bp->b_flags);
1234 #endif
1235                         if (bp->b_bufsize)
1236                                 allocbuf(bp, 0);
1237                         KKASSERT (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1238                         if (bp->b_vp)
1239                                 brelvp(bp);
1240                 }
1241         }
1242                         
1243         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE)
1244                 panic("brelse: free buffer onto another queue???");
1245         if (BUF_REFCNTNB(bp) > 1) {
1246                 /* Temporary panic to verify exclusive locking */
1247                 /* This panic goes away when we allow shared refs */
1248                 panic("brelse: multiple refs");
1249                 /* do not release to free list */
1250                 BUF_UNLOCK(bp);
1251                 crit_exit();
1252                 return;
1253         }
1254
1255         /*
1256          * Figure out the correct queue to place the cleaned up buffer on.
1257          * Buffers placed in the EMPTY or EMPTYKVA had better already be
1258          * disassociated from their vnode.
1259          */
1260         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1261                 /*
1262                  * Buffers that are locked are placed in the locked queue
1263                  * immediately, regardless of their state.
1264                  */
1265                 bp->b_qindex = BQUEUE_LOCKED;
1266                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_LOCKED], bp, b_freelist);
1267         } else if (bp->b_bufsize == 0) {
1268                 /*
1269                  * Buffers with no memory.  Due to conditionals near the top
1270                  * of brelse() such buffers should probably already be
1271                  * marked B_INVAL and disassociated from their vnode.
1272                  */
1273                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1274                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp1 %p flags %08x/%08x vnode %p unexpectededly still associated!", bp, saved_flags, bp->b_flags, bp->b_vp));
1275                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1276                 if (bp->b_kvasize) {
1277                         bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1278                 } else {
1279                         bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTY;
1280                 }
1281                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1282         } else if (bp->b_flags & (B_ERROR | B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF)) {
1283                 /*
1284                  * Buffers with junk contents.   Again these buffers had better
1285                  * already be disassociated from their vnode.
1286                  */
1287                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp2 %p flags %08x/%08x vnode %p unexpectededly still associated!", bp, saved_flags, bp->b_flags, bp->b_vp));
1288                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1289                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1290                 bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1291                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1292         } else {
1293                 /*
1294                  * Remaining buffers.  These buffers are still associated with
1295                  * their vnode.
1296                  */
1297                 switch(bp->b_flags & (B_DELWRI|B_HEAVY|B_AGE)) {
1298                 case B_DELWRI | B_AGE:
1299                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY;
1300                     TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY], bp, b_freelist);
1301                     break;
1302                 case B_DELWRI:
1303                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY;
1304                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY], bp, b_freelist);
1305                     break;
1306                 case B_DELWRI | B_HEAVY | B_AGE:
1307                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY_HW;
1308                     TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY_HW], bp,
1309                                       b_freelist);
1310                     break;
1311                 case B_DELWRI | B_HEAVY:
1312                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY_HW;
1313                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY_HW], bp,
1314                                       b_freelist);
1315                     break;
1316                 case B_HEAVY | B_AGE:
1317                 case B_AGE:
1318                     bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1319                     TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1320                     break;
1321                 default:
1322                     bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1323                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1324                     break;
1325                 }
1326         }
1327
1328         /*
1329          * If B_INVAL, clear B_DELWRI.  We've already placed the buffer
1330          * on the correct queue.
1331          */
1332         if ((bp->b_flags & (B_INVAL|B_DELWRI)) == (B_INVAL|B_DELWRI))
1333                 bundirty(bp);
1334
1335         /*
1336          * Fixup numfreebuffers count.  The bp is on an appropriate queue
1337          * unless locked.  We then bump numfreebuffers if it is not B_DELWRI.
1338          * We've already handled the B_INVAL case ( B_DELWRI will be clear
1339          * if B_INVAL is set ).
1340          */
1341         if ((bp->b_flags & (B_LOCKED|B_DELWRI)) == 0)
1342                 bufcountwakeup();
1343
1344         /*
1345          * Something we can maybe free or reuse
1346          */
1347         if (bp->b_bufsize || bp->b_kvasize)
1348                 bufspacewakeup();
1349
1350         /*
1351          * Clean up temporary flags and unlock the buffer.
1352          */
1353         bp->b_flags &= ~(B_ORDERED | B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF |
1354                         B_DIRECT);
1355         BUF_UNLOCK(bp);
1356         crit_exit();
1357 }
1358
1359 /*
1360  * bqrelse:
1361  *
1362  *      Release a buffer back to the appropriate queue but do not try to free
1363  *      it.  The buffer is expected to be used again soon.
1364  *
1365  *      bqrelse() is used by bdwrite() to requeue a delayed write, and used by
1366  *      biodone() to requeue an async I/O on completion.  It is also used when
1367  *      known good buffers need to be requeued but we think we may need the data
1368  *      again soon.
1369  *
1370  *      XXX we should be able to leave the B_RELBUF hint set on completion.
1371  */
1372 void
1373 bqrelse(struct buf *bp)
1374 {
1375         crit_enter();
1376
1377         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)), ("bqrelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
1378
1379         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE)
1380                 panic("bqrelse: free buffer onto another queue???");
1381         if (BUF_REFCNTNB(bp) > 1) {
1382                 /* do not release to free list */
1383                 panic("bqrelse: multiple refs");
1384                 BUF_UNLOCK(bp);
1385                 crit_exit();
1386                 return;
1387         }
1388         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1389                 /*
1390                  * Locked buffers are released to the locked queue.  However,
1391                  * if the buffer is dirty it will first go into the dirty
1392                  * queue and later on after the I/O completes successfully it
1393                  * will be released to the locked queue.
1394                  */
1395                 bp->b_flags &= ~B_ERROR;
1396                 bp->b_qindex = BQUEUE_LOCKED;
1397                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_LOCKED], bp, b_freelist);
1398         } else if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1399                 bp->b_qindex = (bp->b_flags & B_HEAVY) ?
1400                                BQUEUE_DIRTY_HW : BQUEUE_DIRTY;
1401                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1402         } else if (vm_page_count_severe()) {
1403                 /*
1404                  * We are too low on memory, we have to try to free the
1405                  * buffer (most importantly: the wired pages making up its
1406                  * backing store) *now*.
1407                  */
1408                 crit_exit();
1409                 brelse(bp);
1410                 return;
1411         } else {
1412                 bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1413                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1414         }
1415
1416         if ((bp->b_flags & B_LOCKED) == 0 &&
1417             ((bp->b_flags & B_INVAL) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)) {
1418                 bufcountwakeup();
1419         }
1420
1421         /*
1422          * Something we can maybe free or reuse.
1423          */
1424         if (bp->b_bufsize && !(bp->b_flags & B_DELWRI))
1425                 bufspacewakeup();
1426
1427         /*
1428          * Final cleanup and unlock.  Clear bits that are only used while a
1429          * buffer is actively locked.
1430          */
1431         bp->b_flags &= ~(B_ORDERED | B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF);
1432         BUF_UNLOCK(bp);
1433         crit_exit();
1434 }
1435
1436 /*
1437  * vfs_vmio_release:
1438  *
1439  *      Return backing pages held by the buffer 'bp' back to the VM system
1440  *      if possible.  The pages are freed if they are no longer valid or
1441  *      attempt to free if it was used for direct I/O otherwise they are
1442  *      sent to the page cache.
1443  *
1444  *      Pages that were marked busy are left alone and skipped.
1445  *
1446  *      The KVA mapping (b_data) for the underlying pages is removed by
1447  *      this function.
1448  */
1449 static void
1450 vfs_vmio_release(struct buf *bp)
1451 {
1452         int i;
1453         vm_page_t m;
1454
1455         crit_enter();
1456         for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
1457                 m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1458                 bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
1459                 /*
1460                  * In order to keep page LRU ordering consistent, put
1461                  * everything on the inactive queue.
1462                  */
1463                 vm_page_unwire(m, 0);
1464                 /*
1465                  * We don't mess with busy pages, it is
1466                  * the responsibility of the process that
1467                  * busied the pages to deal with them.
1468                  */
1469                 if ((m->flags & PG_BUSY) || (m->busy != 0))
1470                         continue;
1471                         
1472                 if (m->wire_count == 0) {
1473                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1474                         /*
1475                          * Might as well free the page if we can and it has
1476                          * no valid data.  We also free the page if the
1477                          * buffer was used for direct I/O.
1478                          */
1479                         if ((bp->b_flags & B_ASYNC) == 0 && !m->valid &&
1480                                         m->hold_count == 0) {
1481                                 vm_page_busy(m);
1482                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
1483                                 vm_page_free(m);
1484                         } else if (bp->b_flags & B_DIRECT) {
1485                                 vm_page_try_to_free(m);
1486                         } else if (vm_page_count_severe()) {
1487                                 vm_page_try_to_cache(m);
1488                         }
1489                 }
1490         }
1491         crit_exit();
1492         pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t) bp->b_data), bp->b_xio.xio_npages);
1493         if (bp->b_bufsize) {
1494                 bufspacewakeup();
1495                 bp->b_bufsize = 0;
1496         }
1497         bp->b_xio.xio_npages = 0;
1498         bp->b_flags &= ~B_VMIO;
1499         KKASSERT (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1500         if (bp->b_vp)
1501                 brelvp(bp);
1502 }
1503
1504 /*
1505  * vfs_bio_awrite:
1506  *
1507  *      Implement clustered async writes for clearing out B_DELWRI buffers.
1508  *      This is much better then the old way of writing only one buffer at
1509  *      a time.  Note that we may not be presented with the buffers in the 
1510  *      correct order, so we search for the cluster in both directions.
1511  *
1512  *      The buffer is locked on call.
1513  */
1514 int
1515 vfs_bio_awrite(struct buf *bp)
1516 {
1517         int i;
1518         int j;
1519         off_t loffset = bp->b_loffset;
1520         struct vnode *vp = bp->b_vp;
1521         int nbytes;
1522         struct buf *bpa;
1523         int nwritten;
1524         int size;
1525
1526         crit_enter();
1527         /*
1528          * right now we support clustered writing only to regular files.  If
1529          * we find a clusterable block we could be in the middle of a cluster
1530          * rather then at the beginning.
1531          *
1532          * NOTE: b_bio1 contains the logical loffset and is aliased
1533          * to b_loffset.  b_bio2 contains the translated block number.
1534          */
1535         if ((vp->v_type == VREG) && 
1536             (vp->v_mount != 0) && /* Only on nodes that have the size info */
1537             (bp->b_flags & (B_CLUSTEROK | B_INVAL)) == B_CLUSTEROK) {
1538
1539                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
1540
1541                 for (i = size; i < MAXPHYS; i += size) {
1542                         if ((bpa = findblk(vp, loffset + i)) &&
1543                             BUF_REFCNT(bpa) == 0 &&
1544                             ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) ==
1545                             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK)) &&
1546                             (bpa->b_bufsize == size)) {
1547                                 if ((bpa->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) ||
1548                                     (bpa->b_bio2.bio_offset !=
1549                                      bp->b_bio2.bio_offset + i))
1550                                         break;
1551                         } else {
1552                                 break;
1553                         }
1554                 }
1555                 for (j = size; i + j <= MAXPHYS && j <= loffset; j += size) {
1556                         if ((bpa = findblk(vp, loffset - j)) &&
1557                             BUF_REFCNT(bpa) == 0 &&
1558                             ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) ==
1559                             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK)) &&
1560                             (bpa->b_bufsize == size)) {
1561                                 if ((bpa->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) ||
1562                                     (bpa->b_bio2.bio_offset !=
1563                                      bp->b_bio2.bio_offset - j))
1564                                         break;
1565                         } else {
1566                                 break;
1567                         }
1568                 }
1569                 j -= size;
1570                 nbytes = (i + j);
1571                 /*
1572                  * this is a possible cluster write
1573                  */
1574                 if (nbytes != size) {
1575                         BUF_UNLOCK(bp);
1576                         nwritten = cluster_wbuild(vp, size,
1577                                                   loffset - j, nbytes);
1578                         crit_exit();
1579                         return nwritten;
1580                 }
1581         }
1582
1583         bremfree(bp);
1584         bp->b_flags |= B_ASYNC;
1585
1586         crit_exit();
1587         /*
1588          * default (old) behavior, writing out only one block
1589          *
1590          * XXX returns b_bufsize instead of b_bcount for nwritten?
1591          */
1592         nwritten = bp->b_bufsize;
1593         bwrite(bp);
1594
1595         return nwritten;
1596 }
1597
1598 /*
1599  * getnewbuf:
1600  *
1601  *      Find and initialize a new buffer header, freeing up existing buffers 
1602  *      in the bufqueues as necessary.  The new buffer is returned locked.
1603  *
1604  *      Important:  B_INVAL is not set.  If the caller wishes to throw the
1605  *      buffer away, the caller must set B_INVAL prior to calling brelse().
1606  *
1607  *      We block if:
1608  *              We have insufficient buffer headers
1609  *              We have insufficient buffer space
1610  *              buffer_map is too fragmented ( space reservation fails )
1611  *              If we have to flush dirty buffers ( but we try to avoid this )
1612  *
1613  *      To avoid VFS layer recursion we do not flush dirty buffers ourselves.
1614  *      Instead we ask the buf daemon to do it for us.  We attempt to
1615  *      avoid piecemeal wakeups of the pageout daemon.
1616  */
1617
1618 static struct buf *
1619 getnewbuf(int blkflags, int slptimeo, int size, int maxsize)
1620 {
1621         struct buf *bp;
1622         struct buf *nbp;
1623         int defrag = 0;
1624         int nqindex;
1625         int slpflags = (blkflags & GETBLK_PCATCH) ? PCATCH : 0;
1626         static int flushingbufs;
1627
1628         /*
1629          * We can't afford to block since we might be holding a vnode lock,
1630          * which may prevent system daemons from running.  We deal with
1631          * low-memory situations by proactively returning memory and running
1632          * async I/O rather then sync I/O.
1633          */
1634         
1635         ++getnewbufcalls;
1636         --getnewbufrestarts;
1637 restart:
1638         ++getnewbufrestarts;
1639
1640         /*
1641          * Setup for scan.  If we do not have enough free buffers,
1642          * we setup a degenerate case that immediately fails.  Note
1643          * that if we are specially marked process, we are allowed to
1644          * dip into our reserves.
1645          *
1646          * The scanning sequence is nominally:  EMPTY->EMPTYKVA->CLEAN
1647          *
1648          * We start with EMPTYKVA.  If the list is empty we backup to EMPTY.
1649          * However, there are a number of cases (defragging, reusing, ...)
1650          * where we cannot backup.
1651          */
1652         nqindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1653         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTYKVA]);
1654
1655         if (nbp == NULL) {
1656                 /*
1657                  * If no EMPTYKVA buffers and we are either
1658                  * defragging or reusing, locate a CLEAN buffer
1659                  * to free or reuse.  If bufspace useage is low
1660                  * skip this step so we can allocate a new buffer.
1661                  */
1662                 if (defrag || bufspace >= lobufspace) {
1663                         nqindex = BQUEUE_CLEAN;
1664                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN]);
1665                 }
1666
1667                 /*
1668                  * If we could not find or were not allowed to reuse a
1669                  * CLEAN buffer, check to see if it is ok to use an EMPTY
1670                  * buffer.  We can only use an EMPTY buffer if allocating
1671                  * its KVA would not otherwise run us out of buffer space.
1672                  */
1673                 if (nbp == NULL && defrag == 0 &&
1674                     bufspace + maxsize < hibufspace) {
1675                         nqindex = BQUEUE_EMPTY;
1676                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTY]);
1677                 }
1678         }
1679
1680         /*
1681          * Run scan, possibly freeing data and/or kva mappings on the fly
1682          * depending.
1683          */
1684
1685         while ((bp = nbp) != NULL) {
1686                 int qindex = nqindex;
1687
1688                 /*
1689                  * Calculate next bp ( we can only use it if we do not block
1690                  * or do other fancy things ).
1691                  */
1692                 if ((nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist)) == NULL) {
1693                         switch(qindex) {
1694                         case BQUEUE_EMPTY:
1695                                 nqindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1696                                 if ((nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTYKVA])))
1697                                         break;
1698                                 /* fall through */
1699                         case BQUEUE_EMPTYKVA:
1700                                 nqindex = BQUEUE_CLEAN;
1701                                 if ((nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN])))
1702                                         break;
1703                                 /* fall through */
1704                         case BQUEUE_CLEAN:
1705                                 /*
1706                                  * nbp is NULL. 
1707                                  */
1708                                 break;
1709                         }
1710                 }
1711
1712                 /*
1713                  * Sanity Checks
1714                  */
1715                 KASSERT(bp->b_qindex == qindex, ("getnewbuf: inconsistent queue %d bp %p", qindex, bp));
1716
1717                 /*
1718                  * Note: we no longer distinguish between VMIO and non-VMIO
1719                  * buffers.
1720                  */
1721
1722                 KASSERT((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0, ("delwri buffer %p found in queue %d", bp, qindex));
1723
1724                 /*
1725                  * If we are defragging then we need a buffer with 
1726                  * b_kvasize != 0.  XXX this situation should no longer
1727                  * occur, if defrag is non-zero the buffer's b_kvasize
1728                  * should also be non-zero at this point.  XXX
1729                  */
1730                 if (defrag && bp->b_kvasize == 0) {
1731                         kprintf("Warning: defrag empty buffer %p\n", bp);
1732                         continue;
1733                 }
1734
1735                 /*
1736                  * Start freeing the bp.  This is somewhat involved.  nbp
1737                  * remains valid only for BQUEUE_EMPTY[KVA] bp's.  Buffers
1738                  * on the clean list must be disassociated from their 
1739                  * current vnode.  Buffers on the empty[kva] lists have
1740                  * already been disassociated.
1741                  */
1742
1743                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) != 0) {
1744                         kprintf("getnewbuf: warning, locked buf %p, race corrected\n", bp);
1745                         tsleep(&bd_request, 0, "gnbxxx", hz / 100);
1746                         goto restart;
1747                 }
1748                 if (bp->b_qindex != qindex) {
1749                         kprintf("getnewbuf: warning, BUF_LOCK blocked unexpectedly on buf %p index %d->%d, race corrected\n", bp, qindex, bp->b_qindex);
1750                         BUF_UNLOCK(bp);
1751                         goto restart;
1752                 }
1753                 bremfree(bp);
1754
1755                 /*
1756                  * Dependancies must be handled before we disassociate the
1757                  * vnode.
1758                  *
1759                  * NOTE: HAMMER will set B_LOCKED if the buffer cannot
1760                  * be immediately disassociated.  HAMMER then becomes
1761                  * responsible for releasing the buffer.
1762                  */
1763                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
1764                         buf_deallocate(bp);
1765                         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1766                                 bqrelse(bp);
1767                                 goto restart;
1768                         }
1769                         KKASSERT(LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1770                 }
1771
1772                 if (qindex == BQUEUE_CLEAN) {
1773                         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
1774                                 bp->b_flags &= ~B_ASYNC;
1775                                 vfs_vmio_release(bp);
1776                         }
1777                         if (bp->b_vp)
1778                                 brelvp(bp);
1779                 }
1780
1781                 /*
1782                  * NOTE:  nbp is now entirely invalid.  We can only restart
1783                  * the scan from this point on.
1784                  *
1785                  * Get the rest of the buffer freed up.  b_kva* is still
1786                  * valid after this operation.
1787                  */
1788
1789                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp3 %p flags %08x vnode %p qindex %d unexpectededly still associated!", bp, bp->b_flags, bp->b_vp, qindex));
1790                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1791
1792                 /*
1793                  * critical section protection is not required when
1794                  * scrapping a buffer's contents because it is already 
1795                  * wired.
1796                  */
1797                 if (bp->b_bufsize)
1798                         allocbuf(bp, 0);
1799
1800                 bp->b_flags = B_BNOCLIP;
1801                 bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
1802                 bp->b_vp = NULL;
1803                 bp->b_error = 0;
1804                 bp->b_resid = 0;
1805                 bp->b_bcount = 0;
1806                 bp->b_xio.xio_npages = 0;
1807                 bp->b_dirtyoff = bp->b_dirtyend = 0;
1808                 reinitbufbio(bp);
1809                 buf_dep_init(bp);
1810                 if (blkflags & GETBLK_BHEAVY)
1811                         bp->b_flags |= B_HEAVY;
1812
1813                 /*
1814                  * If we are defragging then free the buffer.
1815                  */
1816                 if (defrag) {
1817                         bp->b_flags |= B_INVAL;
1818                         bfreekva(bp);
1819                         brelse(bp);
1820                         defrag = 0;
1821                         goto restart;
1822                 }
1823
1824                 /*
1825                  * If we are overcomitted then recover the buffer and its
1826                  * KVM space.  This occurs in rare situations when multiple
1827                  * processes are blocked in getnewbuf() or allocbuf().
1828                  */
1829                 if (bufspace >= hibufspace)
1830                         flushingbufs = 1;
1831                 if (flushingbufs && bp->b_kvasize != 0) {
1832                         bp->b_flags |= B_INVAL;
1833                         bfreekva(bp);
1834                         brelse(bp);
1835                         goto restart;
1836                 }
1837                 if (bufspace < lobufspace)
1838                         flushingbufs = 0;
1839                 break;
1840         }
1841
1842         /*
1843          * If we exhausted our list, sleep as appropriate.  We may have to
1844          * wakeup various daemons and write out some dirty buffers.
1845          *
1846          * Generally we are sleeping due to insufficient buffer space.
1847          */
1848
1849         if (bp == NULL) {
1850                 int flags;
1851                 char *waitmsg;
1852
1853                 if (defrag) {
1854                         flags = VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
1855                         waitmsg = "nbufkv";
1856                 } else if (bufspace >= hibufspace) {
1857                         waitmsg = "nbufbs";
1858                         flags = VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
1859                 } else {
1860                         waitmsg = "newbuf";
1861                         flags = VFS_BIO_NEED_ANY;
1862                 }
1863
1864                 needsbuffer |= flags;
1865                 bd_speedup();   /* heeeelp */
1866                 while (needsbuffer & flags) {
1867                         if (tsleep(&needsbuffer, slpflags, waitmsg, slptimeo))
1868                                 return (NULL);
1869                 }
1870         } else {
1871                 /*
1872                  * We finally have a valid bp.  We aren't quite out of the
1873                  * woods, we still have to reserve kva space.  In order
1874                  * to keep fragmentation sane we only allocate kva in
1875                  * BKVASIZE chunks.
1876                  */
1877                 maxsize = (maxsize + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
1878
1879                 if (maxsize != bp->b_kvasize) {
1880                         vm_offset_t addr = 0;
1881                         int count;
1882
1883                         bfreekva(bp);
1884
1885                         count = vm_map_entry_reserve(MAP_RESERVE_COUNT);
1886                         vm_map_lock(&buffer_map);
1887
1888                         if (vm_map_findspace(&buffer_map,
1889                                     vm_map_min(&buffer_map), maxsize,
1890                                     maxsize, &addr)) {
1891                                 /*
1892                                  * Uh oh.  Buffer map is too fragmented.  We
1893                                  * must defragment the map.
1894                                  */
1895                                 vm_map_unlock(&buffer_map);
1896                                 vm_map_entry_release(count);
1897                                 ++bufdefragcnt;
1898                                 defrag = 1;
1899                                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1900                                 brelse(bp);
1901                                 goto restart;
1902                         }
1903                         if (addr) {
1904                                 vm_map_insert(&buffer_map, &count,
1905                                         NULL, 0,
1906                                         addr, addr + maxsize,
1907                                         VM_MAPTYPE_NORMAL,
1908                                         VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL,
1909                                         MAP_NOFAULT);
1910
1911                                 bp->b_kvabase = (caddr_t) addr;
1912                                 bp->b_kvasize = maxsize;
1913                                 bufspace += bp->b_kvasize;
1914                                 ++bufreusecnt;
1915                         }
1916                         vm_map_unlock(&buffer_map);
1917                         vm_map_entry_release(count);
1918                 }
1919                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
1920         }
1921         return(bp);
1922 }
1923
1924 /*
1925  * buf_daemon:
1926  *
1927  *      Buffer flushing daemon.  Buffers are normally flushed by the
1928  *      update daemon but if it cannot keep up this process starts to
1929  *      take the load in an attempt to prevent getnewbuf() from blocking.
1930  *
1931  *      Once a flush is initiated it does not stop until the number
1932  *      of buffers falls below lodirtybuffers, but we will wake up anyone
1933  *      waiting at the mid-point.
1934  */
1935
1936 static struct thread *bufdaemon_td;
1937 static struct thread *bufdaemonhw_td;
1938
1939 static struct kproc_desc buf_kp = {
1940         "bufdaemon",
1941         buf_daemon,
1942         &bufdaemon_td
1943 };
1944 SYSINIT(bufdaemon, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST,
1945         kproc_start, &buf_kp)
1946
1947 static struct kproc_desc bufhw_kp = {
1948         "bufdaemon_hw",
1949         buf_daemon_hw,
1950         &bufdaemonhw_td
1951 };
1952 SYSINIT(bufdaemon_hw, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST,
1953         kproc_start, &bufhw_kp)
1954
1955 static void
1956 buf_daemon(void)
1957 {
1958         /*
1959          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
1960          */
1961         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, shutdown_kproc,
1962                               bufdaemon_td, SHUTDOWN_PRI_LAST);
1963
1964         /*
1965          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
1966          */
1967         crit_enter();
1968
1969         for (;;) {
1970                 kproc_suspend_loop();
1971
1972                 /*
1973                  * Do the flush.  Limit the amount of in-transit I/O we
1974                  * allow to build up, otherwise we would completely saturate
1975                  * the I/O system.  Wakeup any waiting processes before we
1976                  * normally would so they can run in parallel with our drain.
1977                  */
1978                 while (numdirtybuffers > lodirtybuffers) {
1979                         if (flushbufqueues(BQUEUE_DIRTY) == 0)
1980                                 break;
1981                         waitrunningbufspace();
1982                         numdirtywakeup();
1983                 }
1984                 numdirtywakeup();
1985
1986                 /*
1987                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
1988                  * mark.  The buf_daemon normally waits 5 seconds and
1989                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
1990                  * built up, within reason.
1991                  *
1992                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
1993                  * find any flushable buffers, we sleep half a second. 
1994                  * Otherwise we loop immediately.
1995                  */
1996                 if (numdirtybuffers <= lodirtybuffers) {
1997                         /*
1998                          * We reached our low water mark, reset the
1999                          * request and sleep until we are needed again.
2000                          * The sleep is just so the suspend code works.
2001                          */
2002                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
2003                         bd_request = 0;
2004                         msleep(&bd_request, &needsbuffer_spin, 0,
2005                                "psleep", hz);
2006                         spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
2007                 } else {
2008                         /*
2009                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
2010                          * still have too many dirty buffers, we
2011                          * have to sleep and try again.  (rare)
2012                          */
2013                         tsleep(&bd_request, 0, "qsleep", hz / 2);
2014                 }
2015         }
2016 }
2017
2018 static void
2019 buf_daemon_hw(void)
2020 {
2021         /*
2022          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
2023          */
2024         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, shutdown_kproc,
2025                               bufdaemonhw_td, SHUTDOWN_PRI_LAST);
2026
2027         /*
2028          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
2029          */
2030         crit_enter();
2031
2032         for (;;) {
2033                 kproc_suspend_loop();
2034
2035                 /*
2036                  * Do the flush.  Limit the amount of in-transit I/O we
2037                  * allow to build up, otherwise we would completely saturate
2038                  * the I/O system.  Wakeup any waiting processes before we
2039                  * normally would so they can run in parallel with our drain.
2040                  */
2041                 while (numdirtybuffershw > lodirtybuffers) {
2042                         if (flushbufqueues(BQUEUE_DIRTY_HW) == 0)
2043                                 break;
2044                         waitrunningbufspace();
2045                         numdirtywakeup();
2046                 }
2047
2048                 /*
2049                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
2050                  * mark.  The buf_daemon normally waits 5 seconds and
2051                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
2052                  * built up, within reason.
2053                  *
2054                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
2055                  * find any flushable buffers, we sleep half a second. 
2056                  * Otherwise we loop immediately.
2057                  */
2058                 if (numdirtybuffershw <= lodirtybuffers) {
2059                         /*
2060                          * We reached our low water mark, reset the
2061                          * request and sleep until we are needed again.
2062                          * The sleep is just so the suspend code works.
2063                          */
2064                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
2065                         bd_request_hw = 0;
2066                         msleep(&bd_request_hw, &needsbuffer_spin, 0,
2067                                "psleep", hz);
2068                         spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
2069                 } else {
2070                         /*
2071                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
2072                          * still have too many dirty buffers, we
2073                          * have to sleep and try again.  (rare)
2074                          */
2075                         tsleep(&bd_request_hw, 0, "qsleep", hz / 2);
2076                 }
2077         }
2078 }
2079
2080 /*
2081  * flushbufqueues:
2082  *
2083  *      Try to flush a buffer in the dirty queue.  We must be careful to
2084  *      free up B_INVAL buffers instead of write them, which NFS is 
2085  *      particularly sensitive to.
2086  */
2087
2088 static int
2089 flushbufqueues(bufq_type_t q)
2090 {
2091         struct buf *bp;
2092         int r = 0;
2093
2094         bp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[q]);
2095
2096         while (bp) {
2097                 KASSERT((bp->b_flags & B_DELWRI),
2098                         ("unexpected clean buffer %p", bp));
2099                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2100                         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2101                                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) != 0)
2102                                         panic("flushbufqueues: locked buf");
2103                                 bremfree(bp);
2104                                 brelse(bp);
2105                                 ++r;
2106                                 break;
2107                         }
2108                         if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL &&
2109                             (bp->b_flags & B_DEFERRED) == 0 &&
2110                             buf_countdeps(bp, 0)) {
2111                                 TAILQ_REMOVE(&bufqueues[q], bp, b_freelist);
2112                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[q], bp,
2113                                                   b_freelist);
2114                                 bp->b_flags |= B_DEFERRED;
2115                                 bp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[q]);
2116                                 continue;
2117                         }
2118
2119                         /*
2120                          * Only write it out if we can successfully lock
2121                          * it.  If the buffer has a dependancy,
2122                          * buf_checkwrite must also return 0.
2123                          */
2124                         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) == 0) {
2125                                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL &&
2126                                     buf_checkwrite(bp)) {
2127                                         bremfree(bp);
2128                                         brelse(bp);
2129                                 } else {
2130                                         vfs_bio_awrite(bp);
2131                                 }
2132                                 ++r;
2133                                 break;
2134                         }
2135                 }
2136                 bp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist);
2137         }
2138         return (r);
2139 }
2140
2141 /*
2142  * inmem:
2143  *
2144  *      Returns true if no I/O is needed to access the associated VM object.
2145  *      This is like findblk except it also hunts around in the VM system for
2146  *      the data.
2147  *
2148  *      Note that we ignore vm_page_free() races from interrupts against our
2149  *      lookup, since if the caller is not protected our return value will not
2150  *      be any more valid then otherwise once we exit the critical section.
2151  */
2152 int
2153 inmem(struct vnode *vp, off_t loffset)
2154 {
2155         vm_object_t obj;
2156         vm_offset_t toff, tinc, size;
2157         vm_page_t m;
2158
2159         if (findblk(vp, loffset))
2160                 return 1;
2161         if (vp->v_mount == NULL)
2162                 return 0;
2163         if ((obj = vp->v_object) == NULL)
2164                 return 0;
2165
2166         size = PAGE_SIZE;
2167         if (size > vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize)
2168                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2169
2170         for (toff = 0; toff < vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize; toff += tinc) {
2171                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(loffset + toff));
2172                 if (m == NULL)
2173                         return 0;
2174                 tinc = size;
2175                 if (tinc > PAGE_SIZE - ((toff + loffset) & PAGE_MASK))
2176                         tinc = PAGE_SIZE - ((toff + loffset) & PAGE_MASK);
2177                 if (vm_page_is_valid(m,
2178                     (vm_offset_t) ((toff + loffset) & PAGE_MASK), tinc) == 0)
2179                         return 0;
2180         }
2181         return 1;
2182 }
2183
2184 /*
2185  * vfs_setdirty:
2186  *
2187  *      Sets the dirty range for a buffer based on the status of the dirty
2188  *      bits in the pages comprising the buffer.
2189  *
2190  *      The range is limited to the size of the buffer.
2191  *
2192  *      This routine is primarily used by NFS, but is generalized for the
2193  *      B_VMIO case.
2194  */
2195 static void
2196 vfs_setdirty(struct buf *bp) 
2197 {
2198         int i;
2199         vm_object_t object;
2200
2201         /*
2202          * Degenerate case - empty buffer
2203          */
2204
2205         if (bp->b_bufsize == 0)
2206                 return;
2207
2208         /*
2209          * We qualify the scan for modified pages on whether the
2210          * object has been flushed yet.  The OBJ_WRITEABLE flag
2211          * is not cleared simply by protecting pages off.
2212          */
2213
2214         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0)
2215                 return;
2216
2217         object = bp->b_xio.xio_pages[0]->object;
2218
2219         if ((object->flags & OBJ_WRITEABLE) && !(object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY))
2220                 kprintf("Warning: object %p writeable but not mightbedirty\n", object);
2221         if (!(object->flags & OBJ_WRITEABLE) && (object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY))
2222                 kprintf("Warning: object %p mightbedirty but not writeable\n", object);
2223
2224         if (object->flags & (OBJ_MIGHTBEDIRTY|OBJ_CLEANING)) {
2225                 vm_offset_t boffset;
2226                 vm_offset_t eoffset;
2227
2228                 /*
2229                  * test the pages to see if they have been modified directly
2230                  * by users through the VM system.
2231                  */
2232                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2233                         vm_page_flag_clear(bp->b_xio.xio_pages[i], PG_ZERO);
2234                         vm_page_test_dirty(bp->b_xio.xio_pages[i]);
2235                 }
2236
2237                 /*
2238                  * Calculate the encompassing dirty range, boffset and eoffset,
2239                  * (eoffset - boffset) bytes.
2240                  */
2241
2242                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2243                         if (bp->b_xio.xio_pages[i]->dirty)
2244                                 break;
2245                 }
2246                 boffset = (i << PAGE_SHIFT) - (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
2247
2248                 for (i = bp->b_xio.xio_npages - 1; i >= 0; --i) {
2249                         if (bp->b_xio.xio_pages[i]->dirty) {
2250                                 break;
2251                         }
2252                 }
2253                 eoffset = ((i + 1) << PAGE_SHIFT) - (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
2254
2255                 /*
2256                  * Fit it to the buffer.
2257                  */
2258
2259                 if (eoffset > bp->b_bcount)
2260                         eoffset = bp->b_bcount;
2261
2262                 /*
2263                  * If we have a good dirty range, merge with the existing
2264                  * dirty range.
2265                  */
2266
2267                 if (boffset < eoffset) {
2268                         if (bp->b_dirtyoff > boffset)
2269                                 bp->b_dirtyoff = boffset;
2270                         if (bp->b_dirtyend < eoffset)
2271                                 bp->b_dirtyend = eoffset;
2272                 }
2273         }
2274 }
2275
2276 /*
2277  * findblk:
2278  *
2279  *      Locate and return the specified buffer, or NULL if the buffer does
2280  *      not exist.  Do not attempt to lock the buffer or manipulate it in
2281  *      any way.  The caller must validate that the correct buffer has been
2282  *      obtain after locking it.
2283  */
2284 struct buf *
2285 findblk(struct vnode *vp, off_t loffset)
2286 {
2287         struct buf *bp;
2288
2289         crit_enter();
2290         bp = buf_rb_hash_RB_LOOKUP(&vp->v_rbhash_tree, loffset);
2291         crit_exit();
2292         return(bp);
2293 }
2294
2295 /*
2296  * getblk:
2297  *
2298  *      Get a block given a specified block and offset into a file/device.
2299  *      B_INVAL may or may not be set on return.  The caller should clear
2300  *      B_INVAL prior to initiating a READ.
2301  *
2302  *      IT IS IMPORTANT TO UNDERSTAND THAT IF YOU CALL GETBLK() AND B_CACHE
2303  *      IS NOT SET, YOU MUST INITIALIZE THE RETURNED BUFFER, ISSUE A READ,
2304  *      OR SET B_INVAL BEFORE RETIRING IT.  If you retire a getblk'd buffer
2305  *      without doing any of those things the system will likely believe
2306  *      the buffer to be valid (especially if it is not B_VMIO), and the
2307  *      next getblk() will return the buffer with B_CACHE set.
2308  *
2309  *      For a non-VMIO buffer, B_CACHE is set to the opposite of B_INVAL for
2310  *      an existing buffer.
2311  *
2312  *      For a VMIO buffer, B_CACHE is modified according to the backing VM.
2313  *      If getblk()ing a previously 0-sized invalid buffer, B_CACHE is set
2314  *      and then cleared based on the backing VM.  If the previous buffer is
2315  *      non-0-sized but invalid, B_CACHE will be cleared.
2316  *
2317  *      If getblk() must create a new buffer, the new buffer is returned with
2318  *      both B_INVAL and B_CACHE clear unless it is a VMIO buffer, in which
2319  *      case it is returned with B_INVAL clear and B_CACHE set based on the
2320  *      backing VM.
2321  *
2322  *      getblk() also forces a bwrite() for any B_DELWRI buffer whos
2323  *      B_CACHE bit is clear.
2324  *      
2325  *      What this means, basically, is that the caller should use B_CACHE to
2326  *      determine whether the buffer is fully valid or not and should clear
2327  *      B_INVAL prior to issuing a read.  If the caller intends to validate
2328  *      the buffer by loading its data area with something, the caller needs
2329  *      to clear B_INVAL.  If the caller does this without issuing an I/O, 
2330  *      the caller should set B_CACHE ( as an optimization ), else the caller
2331  *      should issue the I/O and biodone() will set B_CACHE if the I/O was
2332  *      a write attempt or if it was a successfull read.  If the caller 
2333  *      intends to issue a READ, the caller must clear B_INVAL and B_ERROR
2334  *      prior to issuing the READ.  biodone() will *not* clear B_INVAL.
2335  *
2336  *      getblk flags:
2337  *
2338  *      GETBLK_PCATCH - catch signal if blocked, can cause NULL return
2339  *      GETBLK_BHEAVY - heavy-weight buffer cache buffer
2340  */
2341 struct buf *
2342 getblk(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, int blkflags, int slptimeo)
2343 {
2344         struct buf *bp;
2345         int slpflags = (blkflags & GETBLK_PCATCH) ? PCATCH : 0;
2346
2347         if (size > MAXBSIZE)
2348                 panic("getblk: size(%d) > MAXBSIZE(%d)", size, MAXBSIZE);
2349         if (vp->v_object == NULL)
2350                 panic("getblk: vnode %p has no object!", vp);
2351
2352         crit_enter();
2353 loop:
2354         if ((bp = findblk(vp, loffset))) {
2355                 /*
2356                  * The buffer was found in the cache, but we need to lock it.
2357                  * Even with LK_NOWAIT the lockmgr may break our critical
2358                  * section, so double-check the validity of the buffer
2359                  * once the lock has been obtained.
2360                  */
2361                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT)) {
2362                         int lkflags = LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL;
2363                         if (blkflags & GETBLK_PCATCH)
2364                                 lkflags |= LK_PCATCH;
2365                         if (BUF_TIMELOCK(bp, lkflags, "getblk", slptimeo) ==
2366                             ENOLCK) {
2367                                 goto loop;
2368                         }
2369                         crit_exit();
2370                         return (NULL);
2371                 }
2372
2373                 /*
2374                  * Once the buffer has been locked, make sure we didn't race
2375                  * a buffer recyclement.  Buffers that are no longer hashed
2376                  * will have b_vp == NULL, so this takes care of that check
2377                  * as well.
2378                  */
2379                 if (bp->b_vp != vp || bp->b_loffset != loffset) {
2380                         kprintf("Warning buffer %p (vp %p loffset %lld) was recycled\n", bp, vp, loffset);
2381                         BUF_UNLOCK(bp);
2382                         goto loop;
2383                 }
2384
2385                 /*
2386                  * All vnode-based buffers must be backed by a VM object.
2387                  */
2388                 KKASSERT(bp->b_flags & B_VMIO);
2389                 KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_DONE);
2390
2391                 /*
2392                  * Make sure that B_INVAL buffers do not have a cached
2393                  * block number translation.
2394                  */
2395                 if ((bp->b_flags & B_INVAL) && (bp->b_bio2.bio_offset != NOOFFSET)) {
2396                         kprintf("Warning invalid buffer %p (vp %p loffset %lld) did not have cleared bio_offset cache\n", bp, vp, loffset);
2397                         clearbiocache(&bp->b_bio2);
2398                 }
2399
2400                 /*
2401                  * The buffer is locked.  B_CACHE is cleared if the buffer is 
2402                  * invalid.
2403                  */
2404                 if (bp->b_flags & B_INVAL)
2405                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2406                 bremfree(bp);
2407
2408                 /*
2409                  * Any size inconsistancy with a dirty buffer or a buffer
2410                  * with a softupdates dependancy must be resolved.  Resizing
2411                  * the buffer in such circumstances can lead to problems.
2412                  */
2413                 if (size != bp->b_bcount) {
2414                         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2415                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2416                                 bwrite(bp);
2417                         } else if (LIST_FIRST(&bp->b_dep)) {
2418                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2419                                 bwrite(bp);
2420                         } else {
2421                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
2422                                 brelse(bp);
2423                         }
2424                         goto loop;
2425                 }
2426                 KKASSERT(size <= bp->b_kvasize);
2427                 KASSERT(bp->b_loffset != NOOFFSET, 
2428                         ("getblk: no buffer offset"));
2429
2430                 /*
2431                  * A buffer with B_DELWRI set and B_CACHE clear must
2432                  * be committed before we can return the buffer in
2433                  * order to prevent the caller from issuing a read
2434                  * ( due to B_CACHE not being set ) and overwriting
2435                  * it.
2436                  *
2437                  * Most callers, including NFS and FFS, need this to
2438                  * operate properly either because they assume they
2439                  * can issue a read if B_CACHE is not set, or because
2440                  * ( for example ) an uncached B_DELWRI might loop due 
2441                  * to softupdates re-dirtying the buffer.  In the latter
2442                  * case, B_CACHE is set after the first write completes,
2443                  * preventing further loops.
2444                  *
2445                  * NOTE!  b*write() sets B_CACHE.  If we cleared B_CACHE
2446                  * above while extending the buffer, we cannot allow the
2447                  * buffer to remain with B_CACHE set after the write
2448                  * completes or it will represent a corrupt state.  To
2449                  * deal with this we set B_NOCACHE to scrap the buffer
2450                  * after the write.
2451                  *
2452                  * We might be able to do something fancy, like setting
2453                  * B_CACHE in bwrite() except if B_DELWRI is already set,
2454                  * so the below call doesn't set B_CACHE, but that gets real
2455                  * confusing.  This is much easier.
2456                  */
2457
2458                 if ((bp->b_flags & (B_CACHE|B_DELWRI)) == B_DELWRI) {
2459                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2460                         bwrite(bp);
2461                         goto loop;
2462                 }
2463                 crit_exit();
2464         } else {
2465                 /*
2466                  * Buffer is not in-core, create new buffer.  The buffer
2467                  * returned by getnewbuf() is locked.  Note that the returned
2468                  * buffer is also considered valid (not marked B_INVAL).
2469                  *
2470                  * Calculating the offset for the I/O requires figuring out
2471                  * the block size.  We use DEV_BSIZE for VBLK or VCHR and
2472                  * the mount's f_iosize otherwise.  If the vnode does not
2473                  * have an associated mount we assume that the passed size is 
2474                  * the block size.  
2475                  *
2476                  * Note that vn_isdisk() cannot be used here since it may
2477                  * return a failure for numerous reasons.   Note that the
2478                  * buffer size may be larger then the block size (the caller
2479                  * will use block numbers with the proper multiple).  Beware
2480                  * of using any v_* fields which are part of unions.  In
2481                  * particular, in DragonFly the mount point overloading 
2482                  * mechanism uses the namecache only and the underlying
2483                  * directory vnode is not a special case.
2484                  */
2485                 int bsize, maxsize;
2486
2487                 if (vp->v_type == VBLK || vp->v_type == VCHR)
2488                         bsize = DEV_BSIZE;
2489                 else if (vp->v_mount)
2490                         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2491                 else
2492                         bsize = size;
2493
2494                 maxsize = size + (loffset & PAGE_MASK);
2495                 maxsize = imax(maxsize, bsize);
2496
2497                 if ((bp = getnewbuf(blkflags, slptimeo, size, maxsize)) == NULL) {
2498                         if (slpflags || slptimeo) {
2499                                 crit_exit();
2500                                 return NULL;
2501                         }
2502                         goto loop;
2503                 }
2504
2505                 /*
2506                  * This code is used to make sure that a buffer is not
2507                  * created while the getnewbuf routine is blocked.
2508                  * This can be a problem whether the vnode is locked or not.
2509                  * If the buffer is created out from under us, we have to
2510                  * throw away the one we just created.  There is no window
2511                  * race because we are safely running in a critical section
2512                  * from the point of the duplicate buffer creation through
2513                  * to here, and we've locked the buffer.
2514                  */
2515                 if (findblk(vp, loffset)) {
2516                         bp->b_flags |= B_INVAL;
2517                         brelse(bp);
2518                         goto loop;
2519                 }
2520
2521                 /*
2522                  * Insert the buffer into the hash, so that it can
2523                  * be found by findblk(). 
2524                  *
2525                  * Make sure the translation layer has been cleared.
2526                  */
2527                 bp->b_loffset = loffset;
2528                 bp->b_bio2.bio_offset = NOOFFSET;
2529                 /* bp->b_bio2.bio_next = NULL; */
2530
2531                 bgetvp(vp, bp);
2532
2533                 /*
2534                  * All vnode-based buffers must be backed by a VM object.
2535                  */
2536                 KKASSERT(vp->v_object != NULL);
2537                 bp->b_flags |= B_VMIO;
2538                 KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_DONE);
2539
2540                 allocbuf(bp, size);
2541
2542                 crit_exit();
2543         }
2544         return (bp);
2545 }
2546
2547 /*
2548  * regetblk(bp)
2549  *
2550  * Reacquire a buffer that was previously released to the locked queue,
2551  * or reacquire a buffer which is interlocked by having bioops->io_deallocate
2552  * set B_LOCKED (which handles the acquisition race).
2553  *
2554  * To this end, either B_LOCKED must be set or the dependancy list must be
2555  * non-empty.
2556  */
2557 void
2558 regetblk(struct buf *bp)
2559 {
2560         KKASSERT((bp->b_flags & B_LOCKED) || LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL);
2561         BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2562         crit_enter();
2563         bremfree(bp);
2564         crit_exit();
2565 }
2566
2567 /*
2568  * geteblk:
2569  *
2570  *      Get an empty, disassociated buffer of given size.  The buffer is
2571  *      initially set to B_INVAL.
2572  *
2573  *      critical section protection is not required for the allocbuf()
2574  *      call because races are impossible here.
2575  */
2576 struct buf *
2577 geteblk(int size)
2578 {
2579         struct buf *bp;
2580         int maxsize;
2581
2582         maxsize = (size + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
2583
2584         crit_enter();
2585         while ((bp = getnewbuf(0, 0, size, maxsize)) == 0)
2586                 ;
2587         crit_exit();
2588         allocbuf(bp, size);
2589         bp->b_flags |= B_INVAL; /* b_dep cleared by getnewbuf() */
2590         return (bp);
2591 }
2592
2593
2594 /*
2595  * allocbuf:
2596  *
2597  *      This code constitutes the buffer memory from either anonymous system
2598  *      memory (in the case of non-VMIO operations) or from an associated
2599  *      VM object (in the case of VMIO operations).  This code is able to
2600  *      resize a buffer up or down.
2601  *
2602  *      Note that this code is tricky, and has many complications to resolve
2603  *      deadlock or inconsistant data situations.  Tread lightly!!! 
2604  *      There are B_CACHE and B_DELWRI interactions that must be dealt with by 
2605  *      the caller.  Calling this code willy nilly can result in the loss of data.
2606  *
2607  *      allocbuf() only adjusts B_CACHE for VMIO buffers.  getblk() deals with
2608  *      B_CACHE for the non-VMIO case.
2609  *
2610  *      This routine does not need to be called from a critical section but you
2611  *      must own the buffer.
2612  */
2613 int
2614 allocbuf(struct buf *bp, int size)
2615 {
2616         int newbsize, mbsize;
2617         int i;
2618
2619         if (BUF_REFCNT(bp) == 0)
2620                 panic("allocbuf: buffer not busy");
2621
2622         if (bp->b_kvasize < size)
2623                 panic("allocbuf: buffer too small");
2624
2625         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
2626                 caddr_t origbuf;
2627                 int origbufsize;
2628                 /*
2629                  * Just get anonymous memory from the kernel.  Don't
2630                  * mess with B_CACHE.
2631                  */
2632                 mbsize = (size + DEV_BSIZE - 1) & ~(DEV_BSIZE - 1);
2633                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
2634                         newbsize = mbsize;
2635                 else
2636                         newbsize = round_page(size);
2637
2638                 if (newbsize < bp->b_bufsize) {
2639                         /*
2640                          * Malloced buffers are not shrunk
2641                          */
2642                         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
2643                                 if (newbsize) {
2644                                         bp->b_bcount = size;
2645                                 } else {
2646                                         kfree(bp->b_data, M_BIOBUF);
2647                                         if (bp->b_bufsize) {
2648                                                 bufmallocspace -= bp->b_bufsize;
2649                                                 bufspacewakeup();
2650                                                 bp->b_bufsize = 0;
2651                                         }
2652                                         bp->b_data = bp->b_kvabase;
2653                                         bp->b_bcount = 0;
2654                                         bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
2655                                 }
2656                                 return 1;
2657                         }               
2658                         vm_hold_free_pages(
2659                             bp,
2660                             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize,
2661                             (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize);
2662                 } else if (newbsize > bp->b_bufsize) {
2663                         /*
2664                          * We only use malloced memory on the first allocation.
2665                          * and revert to page-allocated memory when the buffer
2666                          * grows.
2667                          */
2668                         if ((bufmallocspace < maxbufmallocspace) &&
2669                                 (bp->b_bufsize == 0) &&
2670                                 (mbsize <= PAGE_SIZE/2)) {
2671
2672                                 bp->b_data = kmalloc(mbsize, M_BIOBUF, M_WAITOK);
2673                                 bp->b_bufsize = mbsize;
2674                                 bp->b_bcount = size;
2675                                 bp->b_flags |= B_MALLOC;
2676                                 bufmallocspace += mbsize;
2677                                 return 1;
2678                         }
2679                         origbuf = NULL;
2680                         origbufsize = 0;
2681                         /*
2682                          * If the buffer is growing on its other-than-first
2683                          * allocation, then we revert to the page-allocation
2684                          * scheme.
2685                          */
2686                         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
2687                                 origbuf = bp->b_data;
2688                                 origbufsize = bp->b_bufsize;
2689                                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
2690                                 if (bp->b_bufsize) {
2691                                         bufmallocspace -= bp->b_bufsize;
2692                                         bufspacewakeup();
2693                                         bp->b_bufsize = 0;
2694                                 }
2695                                 bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
2696                                 newbsize = round_page(newbsize);
2697                         }
2698                         vm_hold_load_pages(
2699                             bp,
2700                             (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize,
2701                             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize);
2702                         if (origbuf) {
2703                                 bcopy(origbuf, bp->b_data, origbufsize);
2704                                 kfree(origbuf, M_BIOBUF);
2705                         }
2706                 }
2707         } else {
2708                 vm_page_t m;
2709                 int desiredpages;
2710
2711                 newbsize = (size + DEV_BSIZE - 1) & ~(DEV_BSIZE - 1);
2712                 desiredpages = ((int)(bp->b_loffset & PAGE_MASK) +
2713                                 newbsize + PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT;
2714                 KKASSERT(desiredpages <= XIO_INTERNAL_PAGES);
2715
2716                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
2717                         panic("allocbuf: VMIO buffer can't be malloced");
2718                 /*
2719                  * Set B_CACHE initially if buffer is 0 length or will become
2720                  * 0-length.
2721                  */
2722                 if (size == 0 || bp->b_bufsize == 0)
2723                         bp->b_flags |= B_CACHE;
2724
2725                 if (newbsize < bp->b_bufsize) {
2726                         /*
2727                          * DEV_BSIZE aligned new buffer size is less then the
2728                          * DEV_BSIZE aligned existing buffer size.  Figure out
2729                          * if we have to remove any pages.
2730                          */
2731                         if (desiredpages < bp->b_xio.xio_npages) {
2732                                 for (i = desiredpages; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2733                                         /*
2734                                          * the page is not freed here -- it
2735                                          * is the responsibility of 
2736                                          * vnode_pager_setsize
2737                                          */
2738                                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
2739                                         KASSERT(m != bogus_page,
2740                                             ("allocbuf: bogus page found"));
2741                                         while (vm_page_sleep_busy(m, TRUE, "biodep"))
2742                                                 ;
2743
2744                                         bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
2745                                         vm_page_unwire(m, 0);
2746                                 }
2747                                 pmap_qremove((vm_offset_t) trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data) +
2748                                     (desiredpages << PAGE_SHIFT), (bp->b_xio.xio_npages - desiredpages));
2749                                 bp->b_xio.xio_npages = desiredpages;
2750                         }
2751                 } else if (size > bp->b_bcount) {
2752                         /*
2753                          * We are growing the buffer, possibly in a 
2754                          * byte-granular fashion.
2755                          */
2756                         struct vnode *vp;
2757                         vm_object_t obj;
2758                         vm_offset_t toff;
2759                         vm_offset_t tinc;
2760
2761                         /*
2762                          * Step 1, bring in the VM pages from the object, 
2763                          * allocating them if necessary.  We must clear
2764                          * B_CACHE if these pages are not valid for the 
2765                          * range covered by the buffer.
2766                          *
2767                          * critical section protection is required to protect
2768                          * against interrupts unbusying and freeing pages
2769                          * between our vm_page_lookup() and our
2770                          * busycheck/wiring call.
2771                          */
2772                         vp = bp->b_vp;
2773                         obj = vp->v_object;
2774
2775                         crit_enter();
2776                         while (bp->b_xio.xio_npages < desiredpages) {
2777                                 vm_page_t m;
2778                                 vm_pindex_t pi;
2779
2780                                 pi = OFF_TO_IDX(bp->b_loffset) + bp->b_xio.xio_npages;
2781                                 if ((m = vm_page_lookup(obj, pi)) == NULL) {
2782                                         /*
2783                                          * note: must allocate system pages
2784                                          * since blocking here could intefere
2785                                          * with paging I/O, no matter which
2786                                          * process we are.
2787                                          */
2788                                         m = vm_page_alloc(obj, pi, VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_SYSTEM);
2789                                         if (m == NULL) {
2790                                                 vm_wait();
2791                                                 vm_pageout_deficit += desiredpages -
2792                                                         bp->b_xio.xio_npages;
2793                                         } else {
2794                                                 vm_page_wire(m);
2795                                                 vm_page_wakeup(m);
2796                                                 bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2797                                                 bp->b_xio.xio_pages[bp->b_xio.xio_npages] = m;
2798                                                 ++bp->b_xio.xio_npages;
2799                                         }
2800                                         continue;
2801                                 }
2802
2803                                 /*
2804                                  * We found a page.  If we have to sleep on it,
2805                                  * retry because it might have gotten freed out
2806                                  * from under us.
2807                                  *
2808                                  * We can only test PG_BUSY here.  Blocking on
2809                                  * m->busy might lead to a deadlock:
2810                                  *
2811                                  *  vm_fault->getpages->cluster_read->allocbuf
2812                                  *
2813                                  */
2814
2815                                 if (vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "pgtblk"))
2816                                         continue;
2817
2818                                 /*
2819                                  * We have a good page.  Should we wakeup the
2820                                  * page daemon?
2821                                  */
2822                                 if ((curthread != pagethread) &&
2823                                     ((m->queue - m->pc) == PQ_CACHE) &&
2824                                     ((vmstats.v_free_count + vmstats.v_cache_count) <
2825                                         (vmstats.v_free_min + vmstats.v_cache_min))) {
2826                                         pagedaemon_wakeup();
2827                                 }
2828                                 vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
2829                                 vm_page_wire(m);
2830                                 bp->b_xio.xio_pages[bp->b_xio.xio_npages] = m;
2831                                 ++bp->b_xio.xio_npages;
2832                         }
2833                         crit_exit();
2834
2835                         /*
2836                          * Step 2.  We've loaded the pages into the buffer,
2837                          * we have to figure out if we can still have B_CACHE
2838                          * set.  Note that B_CACHE is set according to the
2839                          * byte-granular range ( bcount and size ), not the
2840                          * aligned range ( newbsize ).
2841                          *
2842                          * The VM test is against m->valid, which is DEV_BSIZE
2843                          * aligned.  Needless to say, the validity of the data
2844                          * needs to also be DEV_BSIZE aligned.  Note that this
2845                          * fails with NFS if the server or some other client
2846                          * extends the file's EOF.  If our buffer is resized, 
2847                          * B_CACHE may remain set! XXX
2848                          */
2849
2850                         toff = bp->b_bcount;
2851                         tinc = PAGE_SIZE - ((bp->b_loffset + toff) & PAGE_MASK);
2852
2853                         while ((bp->b_flags & B_CACHE) && toff < size) {
2854                                 vm_pindex_t pi;
2855
2856                                 if (tinc > (size - toff))
2857                                         tinc = size - toff;
2858
2859                                 pi = ((bp->b_loffset & PAGE_MASK) + toff) >> 
2860                                     PAGE_SHIFT;
2861
2862                                 vfs_buf_test_cache(
2863                                     bp, 
2864                                     bp->b_loffset,
2865                                     toff, 
2866                                     tinc, 
2867                                     bp->b_xio.xio_pages[pi]
2868                                 );
2869                                 toff += tinc;
2870                                 tinc = PAGE_SIZE;
2871                         }
2872
2873                         /*
2874                          * Step 3, fixup the KVM pmap.  Remember that
2875                          * bp->b_data is relative to bp->b_loffset, but 
2876                          * bp->b_loffset may be offset into the first page.
2877                          */
2878
2879                         bp->b_data = (caddr_t)
2880                             trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data);
2881                         pmap_qenter(
2882                             (vm_offset_t)bp->b_data,
2883                             bp->b_xio.xio_pages, 
2884                             bp->b_xio.xio_npages
2885                         );
2886                         bp->b_data = (caddr_t)((vm_offset_t)bp->b_data | 
2887                             (vm_offset_t)(bp->b_loffset & PAGE_MASK));
2888                 }
2889         }
2890         if (newbsize < bp->b_bufsize)
2891                 bufspacewakeup();
2892         bp->b_bufsize = newbsize;       /* actual buffer allocation     */
2893         bp->b_bcount = size;            /* requested buffer size        */
2894         return 1;
2895 }
2896
2897 /*
2898  * biowait:
2899  *
2900  *      Wait for buffer I/O completion, returning error status.  The buffer
2901  *      is left locked on return.  B_EINTR is converted into an EINTR error
2902  *      and cleared.
2903  *
2904  *      NOTE!  The original b_cmd is lost on return, since b_cmd will be
2905  *      set to BUF_CMD_DONE.
2906  */
2907 int
2908 biowait(struct buf *bp)
2909 {
2910         crit_enter();
2911         while (bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE) {
2912                 if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
2913                         tsleep(bp, 0, "biord", 0);
2914                 else
2915                         tsleep(bp, 0, "biowr", 0);
2916         }
2917         crit_exit();
2918         if (bp->b_flags & B_EINTR) {
2919                 bp->b_flags &= ~B_EINTR;
2920                 return (EINTR);
2921         }
2922         if (bp->b_flags & B_ERROR) {
2923                 return (bp->b_error ? bp->b_error : EIO);
2924         } else {
2925                 return (0);
2926         }
2927 }
2928
2929 /*
2930  * This associates a tracking count with an I/O.  vn_strategy() and
2931  * dev_dstrategy() do this automatically but there are a few cases
2932  * where a vnode or device layer is bypassed when a block translation
2933  * is cached.  In such cases bio_start_transaction() may be called on
2934  * the bypassed layers so the system gets an I/O in progress indication 
2935  * for those higher layers.
2936  */
2937 void
2938 bio_start_transaction(struct bio *bio, struct bio_track *track)
2939 {
2940         bio->bio_track = track;
2941         atomic_add_int(&track->bk_active, 1);
2942 }
2943
2944 /*
2945  * Initiate I/O on a vnode.
2946  */
2947 void
2948 vn_strategy(struct vnode *vp, struct bio *bio)
2949 {
2950         struct bio_track *track;
2951
2952         KKASSERT(bio->bio_buf->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
2953         if (bio->bio_buf->b_cmd == BUF_CMD_READ)
2954                 track = &vp->v_track_read;
2955         else
2956                 track = &vp->v_track_write;
2957         bio->bio_track = track;
2958         atomic_add_int(&track->bk_active, 1);
2959         vop_strategy(*vp->v_ops, vp, bio);
2960 }
2961
2962
2963 /*
2964  * biodone:
2965  *
2966  *      Finish I/O on a buffer, optionally calling a completion function.
2967  *      This is usually called from an interrupt so process blocking is
2968  *      not allowed.
2969  *
2970  *      biodone is also responsible for setting B_CACHE in a B_VMIO bp.
2971  *      In a non-VMIO bp, B_CACHE will be set on the next getblk() 
2972  *      assuming B_INVAL is clear.
2973  *
2974  *      For the VMIO case, we set B_CACHE if the op was a read and no
2975  *      read error occured, or if the op was a write.  B_CACHE is never
2976  *      set if the buffer is invalid or otherwise uncacheable.
2977  *
2978  *      biodone does not mess with B_INVAL, allowing the I/O routine or the
2979  *      initiator to leave B_INVAL set to brelse the buffer out of existance
2980  *      in the biodone routine.
2981  */
2982 void
2983 biodone(struct bio *bio)
2984 {
2985         struct buf *bp = bio->bio_buf;
2986         buf_cmd_t cmd;
2987
2988         crit_enter();
2989
2990         KASSERT(BUF_REFCNTNB(bp) > 0, 
2991                 ("biodone: bp %p not busy %d", bp, BUF_REFCNTNB(bp)));
2992         KASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE, 
2993                 ("biodone: bp %p already done!", bp));
2994
2995         runningbufwakeup(bp);
2996
2997         /*
2998          * Run up the chain of BIO's.   Leave b_cmd intact for the duration.
2999          */
3000         while (bio) {
3001                 biodone_t *done_func; 
3002                 struct bio_track *track;
3003
3004                 /*
3005                  * BIO tracking.  Most but not all BIOs are tracked.
3006                  */
3007                 if ((track = bio->bio_track) != NULL) {
3008                         atomic_subtract_int(&track->bk_active, 1);
3009                         if (track->bk_active < 0) {
3010                                 panic("biodone: bad active count bio %p\n",
3011                                       bio);
3012                         }
3013                         if (track->bk_waitflag) {
3014                                 track->bk_waitflag = 0;
3015                                 wakeup(track);
3016                         }
3017                         bio->bio_track = NULL;
3018                 }
3019
3020                 /*
3021                  * A bio_done function terminates the loop.  The function
3022                  * will be responsible for any further chaining and/or 
3023                  * buffer management.
3024                  *
3025                  * WARNING!  The done function can deallocate the buffer!
3026                  */
3027                 if ((done_func = bio->bio_done) != NULL) {
3028                         bio->bio_done = NULL;
3029                         done_func(bio);
3030                         crit_exit();
3031                         return;
3032                 }
3033                 bio = bio->bio_prev;
3034         }
3035
3036         cmd = bp->b_cmd;
3037         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
3038
3039         /*
3040          * Only reads and writes are processed past this point.
3041          */
3042         if (cmd != BUF_CMD_READ && cmd != BUF_CMD_WRITE) {
3043                 brelse(bp);
3044                 crit_exit();
3045                 return;
3046         }
3047
3048         /*
3049          * Warning: softupdates may re-dirty the buffer.
3050          */
3051         if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
3052                 buf_complete(bp);
3053
3054         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3055                 int i;
3056                 vm_ooffset_t foff;
3057                 vm_page_t m;
3058                 vm_object_t obj;
3059                 int iosize;
3060                 struct vnode *vp = bp->b_vp;
3061
3062                 obj = vp->v_object;
3063
3064 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3065                 if (vp->v_auxrefs == 0)
3066                         panic("biodone: zero vnode hold count");
3067                 if ((vp->v_flag & VOBJBUF) == 0)
3068                         panic("biodone: vnode is not setup for merged cache");
3069 #endif
3070
3071                 foff = bp->b_loffset;
3072                 KASSERT(foff != NOOFFSET, ("biodone: no buffer offset"));
3073                 KASSERT(obj != NULL, ("biodone: missing VM object"));
3074
3075 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3076                 if (obj->paging_in_progress < bp->b_xio.xio_npages) {
3077                         kprintf("biodone: paging in progress(%d) < bp->b_xio.xio_npages(%d)\n",
3078                             obj->paging_in_progress, bp->b_xio.xio_npages);
3079                 }
3080 #endif
3081
3082                 /*
3083                  * Set B_CACHE if the op was a normal read and no error
3084                  * occured.  B_CACHE is set for writes in the b*write()
3085                  * routines.
3086                  */
3087                 iosize = bp->b_bcount - bp->b_resid;
3088                 if (cmd == BUF_CMD_READ && (bp->b_flags & (B_INVAL|B_NOCACHE|B_ERROR)) == 0) {
3089                         bp->b_flags |= B_CACHE;
3090                 }
3091
3092                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3093                         int bogusflag = 0;
3094                         int resid;
3095
3096                         resid = ((foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK) - foff;
3097                         if (resid > iosize)
3098                                 resid = iosize;
3099
3100                         /*
3101                          * cleanup bogus pages, restoring the originals.  Since
3102                          * the originals should still be wired, we don't have
3103                          * to worry about interrupt/freeing races destroying
3104                          * the VM object association.
3105                          */
3106                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3107                         if (m == bogus_page) {
3108                                 bogusflag = 1;
3109                                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(foff));
3110                                 if (m == NULL)
3111                                         panic("biodone: page disappeared");
3112                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = m;
3113                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3114                                         bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3115                         }
3116 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3117                         if (OFF_TO_IDX(foff) != m->pindex) {
3118                                 kprintf(
3119 "biodone: foff(%lu)/m->pindex(%d) mismatch\n",
3120                                     (unsigned long)foff, m->pindex);
3121                         }
3122 #endif
3123
3124                         /*
3125                          * In the write case, the valid and clean bits are
3126                          * already changed correctly ( see bdwrite() ), so we 
3127                          * only need to do this here in the read case.
3128                          */
3129                         if (cmd == BUF_CMD_READ && !bogusflag && resid > 0) {
3130                                 vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3131                         }
3132                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3133
3134                         /*
3135                          * when debugging new filesystems or buffer I/O methods, this
3136                          * is the most common error that pops up.  if you see this, you
3137                          * have not set the page busy flag correctly!!!
3138                          */
3139                         if (m->busy == 0) {
3140                                 kprintf("biodone: page busy < 0, "
3141                                     "pindex: %d, foff: 0x(%x,%x), "
3142                                     "resid: %d, index: %d\n",
3143                                     (int) m->pindex, (int)(foff >> 32),
3144                                                 (int) foff & 0xffffffff, resid, i);
3145                                 if (!vn_isdisk(vp, NULL))
3146                                         kprintf(" iosize: %ld, loffset: %lld, flags: 0x%08x, npages: %d\n",
3147                                             bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize,
3148                                             bp->b_loffset,
3149                                             bp->b_flags, bp->b_xio.xio_npages);
3150                                 else
3151                                         kprintf(" VDEV, loffset: %lld, flags: 0x%08x, npages: %d\n",
3152                                             bp->b_loffset,
3153                                             bp->b_flags, bp->b_xio.xio_npages);
3154                                 kprintf(" valid: 0x%x, dirty: 0x%x, wired: %d\n",
3155                                     m->valid, m->dirty, m->wire_count);
3156                                 panic("biodone: page busy < 0");
3157                         }
3158                         vm_page_io_finish(m);
3159                         vm_object_pip_subtract(obj, 1);
3160                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3161                         iosize -= resid;
3162                 }
3163                 if (obj)
3164                         vm_object_pip_wakeupn(obj, 0);
3165         }
3166
3167         /*
3168          * For asynchronous completions, release the buffer now. The brelse
3169          * will do a wakeup there if necessary - so no need to do a wakeup
3170          * here in the async case. The sync case always needs to do a wakeup.
3171          */
3172
3173         if (bp->b_flags & B_ASYNC) {
3174                 if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_ERROR | B_RELBUF)) != 0)
3175                         brelse(bp);
3176                 else
3177                         bqrelse(bp);
3178         } else {
3179                 wakeup(bp);
3180         }
3181         crit_exit();
3182 }
3183
3184 /*
3185  * vfs_unbusy_pages:
3186  *
3187  *      This routine is called in lieu of iodone in the case of
3188  *      incomplete I/O.  This keeps the busy status for pages
3189  *      consistant.
3190  */
3191 void
3192 vfs_unbusy_pages(struct buf *bp)
3193 {
3194         int i;
3195
3196         runningbufwakeup(bp);
3197         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3198                 struct vnode *vp = bp->b_vp;
3199                 vm_object_t obj;
3200
3201                 obj = vp->v_object;
3202
3203                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3204                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3205
3206                         /*
3207                          * When restoring bogus changes the original pages
3208                          * should still be wired, so we are in no danger of
3209                          * losing the object association and do not need
3210                          * critical section protection particularly.
3211                          */
3212                         if (m == bogus_page) {
3213                                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(bp->b_loffset) + i);
3214                                 if (!m) {
3215                                         panic("vfs_unbusy_pages: page missing");
3216                                 }
3217                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = m;
3218                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3219                                         bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3220                         }
3221                         vm_object_pip_subtract(obj, 1);
3222                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3223                         vm_page_io_finish(m);
3224                 }
3225                 vm_object_pip_wakeupn(obj, 0);
3226         }
3227 }
3228
3229 /*
3230  * vfs_page_set_valid:
3231  *
3232  *      Set the valid bits in a page based on the supplied offset.   The
3233  *      range is restricted to the buffer's size.
3234  *
3235  *      This routine is typically called after a read completes.
3236  */
3237 static void
3238 vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, int pageno, vm_page_t m)
3239 {
3240         vm_ooffset_t soff, eoff;
3241
3242         /*
3243          * Start and end offsets in buffer.  eoff - soff may not cross a
3244          * page boundry or cross the end of the buffer.  The end of the
3245          * buffer, in this case, is our file EOF, not the allocation size
3246          * of the buffer.
3247          */
3248         soff = off;
3249         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3250         if (eoff > bp->b_loffset + bp->b_bcount)
3251                 eoff = bp->b_loffset + bp->b_bcount;
3252
3253         /*
3254          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
3255          * entire page.
3256          */
3257         if (eoff > soff) {
3258                 vm_page_set_validclean(
3259                     m,
3260                    (vm_offset_t) (soff & PAGE_MASK),
3261                    (vm_offset_t) (eoff - soff)
3262                 );
3263         }
3264 }
3265
3266 /*
3267  * vfs_busy_pages:
3268  *
3269  *      This routine is called before a device strategy routine.
3270  *      It is used to tell the VM system that paging I/O is in
3271  *      progress, and treat the pages associated with the buffer
3272  *      almost as being PG_BUSY.  Also the object 'paging_in_progress'
3273  *      flag is handled to make sure that the object doesn't become
3274  *      inconsistant.
3275  *
3276  *      Since I/O has not been initiated yet, certain buffer flags
3277  *      such as B_ERROR or B_INVAL may be in an inconsistant state
3278  *      and should be ignored.
3279  */
3280 void
3281 vfs_busy_pages(struct vnode *vp, struct buf *bp)
3282 {
3283         int i, bogus;
3284         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
3285
3286         /*
3287          * The buffer's I/O command must already be set.  If reading,
3288          * B_CACHE must be 0 (double check against callers only doing
3289          * I/O when B_CACHE is 0).
3290          */
3291         KKASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
3292         KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE || (bp->b_flags & B_CACHE) == 0);
3293
3294         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3295                 vm_object_t obj;
3296                 vm_ooffset_t foff;
3297
3298                 obj = vp->v_object;
3299                 foff = bp->b_loffset;
3300                 KASSERT(bp->b_loffset != NOOFFSET,
3301                         ("vfs_busy_pages: no buffer offset"));
3302                 vfs_setdirty(bp);
3303
3304 retry:
3305                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3306                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3307                         if (vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "vbpage"))
3308                                 goto retry;
3309                 }
3310
3311                 bogus = 0;
3312                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3313                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3314
3315                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3316                         if ((bp->b_flags & B_CLUSTER) == 0) {
3317                                 vm_object_pip_add(obj, 1);
3318                                 vm_page_io_start(m);
3319                         }
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                         vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
3337                         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE) {
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                         }
3343                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3344                 }
3345                 if (bogus)
3346                         pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3347                                 bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3348         }
3349
3350         /*
3351          * This is the easiest place to put the process accounting for the I/O
3352          * for now.
3353          */
3354         if (lp != NULL) {
3355                 if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3356                         lp->lwp_ru.ru_inblock++;
3357                 else
3358                         lp->lwp_ru.ru_oublock++;
3359         }
3360 }
3361
3362 /*
3363  * vfs_clean_pages:
3364  *      
3365  *      Tell the VM system that the pages associated with this buffer
3366  *      are clean.  This is used for delayed writes where the data is
3367  *      going to go to disk eventually without additional VM intevention.
3368  *
3369  *      Note that while we only really need to clean through to b_bcount, we
3370  *      just go ahead and clean through to b_bufsize.
3371  */
3372 static void
3373 vfs_clean_pages(struct buf *bp)
3374 {
3375         int i;
3376
3377         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3378                 vm_ooffset_t foff;
3379
3380                 foff = bp->b_loffset;
3381                 KASSERT(foff != NOOFFSET, ("vfs_clean_pages: no buffer offset"));
3382                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3383                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3384                         vm_ooffset_t noff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3385                         vm_ooffset_t eoff = noff;
3386
3387                         if (eoff > bp->b_loffset + bp->b_bufsize)
3388                                 eoff = bp->b_loffset + bp->b_bufsize;
3389                         vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3390                         /* vm_page_clear_dirty(m, foff & PAGE_MASK, eoff - foff); */
3391                         foff = noff;
3392                 }
3393         }
3394 }
3395
3396 /*
3397  * vfs_bio_set_validclean:
3398  *
3399  *      Set the range within the buffer to valid and clean.  The range is 
3400  *      relative to the beginning of the buffer, b_loffset.  Note that
3401  *      b_loffset itself may be offset from the beginning of the first page.
3402  */
3403
3404 void   
3405 vfs_bio_set_validclean(struct buf *bp, int base, int size)
3406 {
3407         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3408                 int i;
3409                 int n;
3410
3411                 /*
3412                  * Fixup base to be relative to beginning of first page.
3413                  * Set initial n to be the maximum number of bytes in the
3414                  * first page that can be validated.
3415                  */
3416
3417                 base += (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
3418                 n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
3419
3420                 for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_xio.xio_npages; ++i) {
3421                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3422
3423                         if (n > size)
3424                                 n = size;
3425
3426                         vm_page_set_validclean(m, base & PAGE_MASK, n);
3427                         base += n;
3428                         size -= n;
3429                         n = PAGE_SIZE;
3430                 }
3431         }
3432 }
3433
3434 /*
3435  * vfs_bio_clrbuf:
3436  *
3437  *      Clear a buffer.  This routine essentially fakes an I/O, so we need
3438  *      to clear B_ERROR and B_INVAL.
3439  *
3440  *      Note that while we only theoretically need to clear through b_bcount,
3441  *      we go ahead and clear through b_bufsize.
3442  */
3443
3444 void
3445 vfs_bio_clrbuf(struct buf *bp)
3446 {
3447         int i, mask = 0;
3448         caddr_t sa, ea;
3449         if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_MALLOC)) == B_VMIO) {
3450                 bp->b_flags &= ~(B_INVAL|B_ERROR);
3451                 if ((bp->b_xio.xio_npages == 1) && (bp->b_bufsize < PAGE_SIZE) &&
3452                     (bp->b_loffset & PAGE_MASK) == 0) {
3453                         mask = (1 << (bp->b_bufsize / DEV_BSIZE)) - 1;
3454                         if ((bp->b_xio.xio_pages[0]->valid & mask) == mask) {
3455                                 bp->b_resid = 0;
3456                                 return;
3457                         }
3458                         if (((bp->b_xio.xio_pages[0]->flags & PG_ZERO) == 0) &&
3459                             ((bp->b_xio.xio_pages[0]->valid & mask) == 0)) {
3460                                 bzero(bp->b_data, bp->b_bufsize);
3461                                 bp->b_xio.xio_pages[0]->valid |= mask;
3462                                 bp->b_resid = 0;
3463                                 return;
3464                         }
3465                 }
3466                 ea = sa = bp->b_data;
3467                 for(i=0;i<bp->b_xio.xio_npages;i++,sa=ea) {
3468                         int j = ((vm_offset_t)sa & PAGE_MASK) / DEV_BSIZE;
3469                         ea = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)sa + PAGE_SIZE);
3470                         ea = (caddr_t)(vm_offset_t)ulmin(
3471                             (u_long)(vm_offset_t)ea,
3472                             (u_long)(vm_offset_t)bp->b_data + bp->b_bufsize);
3473                         mask = ((1 << ((ea - sa) / DEV_BSIZE)) - 1) << j;
3474                         if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & mask) == mask)
3475                                 continue;
3476                         if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & mask) == 0) {
3477                                 if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->flags & PG_ZERO) == 0) {
3478                                         bzero(sa, ea - sa);
3479                                 }
3480                         } else {
3481                                 for (; sa < ea; sa += DEV_BSIZE, j++) {
3482                                         if (((bp->b_xio.xio_pages[i]->flags & PG_ZERO) == 0) &&
3483                                                 (bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & (1<<j)) == 0)
3484                                                 bzero(sa, DEV_BSIZE);
3485                                 }
3486                         }
3487                         bp->b_xio.xio_pages[i]->valid |= mask;
3488                         vm_page_flag_clear(bp->b_xio.xio_pages[i], PG_ZERO);
3489                 }
3490                 bp->b_resid = 0;
3491         } else {
3492                 clrbuf(bp);
3493         }
3494 }
3495
3496 /*
3497  * vm_hold_load_pages:
3498  *
3499  *      Load pages into the buffer's address space.  The pages are
3500  *      allocated from the kernel object in order to reduce interference
3501  *      with the any VM paging I/O activity.  The range of loaded
3502  *      pages will be wired.
3503  *
3504  *      If a page cannot be allocated, the 'pagedaemon' is woken up to
3505  *      retrieve the full range (to - from) of pages.
3506  *
3507  */
3508 void
3509 vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
3510 {
3511         vm_offset_t pg;
3512         vm_page_t p;
3513         int index;
3514
3515         to = round_page(to);
3516         from = round_page(from);
3517         index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
3518
3519         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
3520
3521 tryagain:
3522
3523                 /*
3524                  * Note: must allocate system pages since blocking here
3525                  * could intefere with paging I/O, no matter which
3526                  * process we are.
3527                  */
3528                 p = vm_page_alloc(&kernel_object,
3529                                   (pg >> PAGE_SHIFT),
3530                                   VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_SYSTEM);
3531                 if (!p) {
3532                         vm_pageout_deficit += (to - from) >> PAGE_SHIFT;
3533                         vm_wait();
3534                         goto tryagain;
3535                 }
3536                 vm_page_wire(p);
3537                 p->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
3538                 vm_page_flag_clear(p, PG_ZERO);
3539                 pmap_kenter(pg, VM_PAGE_TO_PHYS(p));
3540                 bp->b_xio.xio_pages[index] = p;
3541                 vm_page_wakeup(p);
3542         }
3543         bp->b_xio.xio_npages = index;
3544 }
3545
3546 /*
3547  * vm_hold_free_pages:
3548  *
3549  *      Return pages associated with the buffer back to the VM system.
3550  *
3551  *      The range of pages underlying the buffer's address space will
3552  *      be unmapped and un-wired.
3553  */
3554 void
3555 vm_hold_free_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
3556 {
3557         vm_offset_t pg;
3558         vm_page_t p;
3559         int index, newnpages;
3560
3561         from = round_page(from);
3562         to = round_page(to);
3563         newnpages = index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
3564
3565         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
3566                 p = bp->b_xio.xio_pages[index];
3567                 if (p && (index < bp->b_xio.xio_npages)) {
3568                         if (p->busy) {
3569                                 kprintf("vm_hold_free_pages: doffset: %lld, loffset: %lld\n",
3570                                         bp->b_bio2.bio_offset, bp->b_loffset);
3571                         }
3572                         bp->b_xio.xio_pages[index] = NULL;
3573                         pmap_kremove(pg);
3574                         vm_page_busy(p);
3575                         vm_page_unwire(p, 0);
3576                         vm_page_free(p);
3577                 }
3578         }
3579         bp->b_xio.xio_npages = newnpages;
3580 }
3581
3582 /*
3583  * vmapbuf:
3584  *
3585  *      Map a user buffer into KVM via a pbuf.  On return the buffer's
3586  *      b_data, b_bufsize, and b_bcount will be set, and its XIO page array
3587  *      initialized.
3588  */
3589 int
3590 vmapbuf(struct buf *bp, caddr_t udata, int bytes)
3591 {
3592         caddr_t addr;
3593         vm_offset_t va;
3594         vm_page_t m;
3595         int vmprot;
3596         int error;
3597         int pidx;
3598         int i;
3599
3600         /* 
3601          * bp had better have a command and it better be a pbuf.
3602          */
3603         KKASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
3604         KKASSERT(bp->b_flags & B_PAGING);
3605
3606         if (bytes < 0)
3607                 return (-1);
3608
3609         /*
3610          * Map the user data into KVM.  Mappings have to be page-aligned.
3611          */
3612         addr = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)udata);
3613         pidx = 0;
3614
3615         vmprot = VM_PROT_READ;
3616         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3617                 vmprot |= VM_PROT_WRITE;
3618
3619         while (addr < udata + bytes) {
3620                 /*
3621                  * Do the vm_fault if needed; do the copy-on-write thing
3622                  * when reading stuff off device into memory.
3623                  *
3624                  * vm_fault_page*() returns a held VM page.
3625                  */
3626                 va = (addr >= udata) ? (vm_offset_t)addr : (vm_offset_t)udata;
3627                 va = trunc_page(va);
3628
3629                 m = vm_fault_page_quick(va, vmprot, &error);
3630                 if (m == NULL) {
3631                         for (i = 0; i < pidx; ++i) {
3632                             vm_page_unhold(bp->b_xio.xio_pages[i]);
3633                             bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
3634                         }
3635                         return(-1);
3636                 }
3637                 bp->b_xio.xio_pages[pidx] = m;
3638                 addr += PAGE_SIZE;
3639                 ++pidx;
3640         }
3641
3642         /*
3643          * Map the page array and set the buffer fields to point to
3644          * the mapped data buffer.
3645          */
3646         if (pidx > btoc(MAXPHYS))
3647                 panic("vmapbuf: mapped more than MAXPHYS");
3648         pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_xio.xio_pages, pidx);
3649
3650         bp->b_xio.xio_npages = pidx;
3651         bp->b_data = bp->b_kvabase + ((int)(intptr_t)udata & PAGE_MASK);
3652         bp->b_bcount = bytes;
3653         bp->b_bufsize = bytes;
3654         return(0);
3655 }
3656
3657 /*
3658  * vunmapbuf:
3659  *
3660  *      Free the io map PTEs associated with this IO operation.
3661  *      We also invalidate the TLB entries and restore the original b_addr.
3662  */
3663 void
3664 vunmapbuf(struct buf *bp)
3665 {
3666         int pidx;
3667         int npages;
3668
3669         KKASSERT(bp->b_flags & B_PAGING);
3670
3671         npages = bp->b_xio.xio_npages;
3672         pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), npages);
3673         for (pidx = 0; pidx < npages; ++pidx) {
3674                 vm_page_unhold(bp->b_xio.xio_pages[pidx]);
3675                 bp->b_xio.xio_pages[pidx] = NULL;
3676         }
3677         bp->b_xio.xio_npages = 0;
3678         bp->b_data = bp->b_kvabase;
3679 }
3680
3681 /*
3682  * Scan all buffers in the system and issue the callback.
3683  */
3684 int
3685 scan_all_buffers(int (*callback)(struct buf *, void *), void *info)
3686 {
3687         int count = 0;
3688         int error;
3689         int n;
3690
3691         for (n = 0; n < nbuf; ++n) {
3692                 if ((error = callback(&buf[n], info)) < 0) {
3693                         count = error;
3694                         break;
3695                 }
3696                 count += error;
3697         }
3698         return (count);
3699 }
3700
3701 /*
3702  * print out statistics from the current status of the buffer pool
3703  * this can be toggeled by the system control option debug.syncprt
3704  */
3705 #ifdef DEBUG
3706 void
3707 vfs_bufstats(void)
3708 {
3709         int i, j, count;
3710         struct buf *bp;
3711         struct bqueues *dp;
3712         int counts[(MAXBSIZE / PAGE_SIZE) + 1];
3713         static char *bname[3] = { "LOCKED", "LRU", "AGE" };
3714
3715         for (dp = bufqueues, i = 0; dp < &bufqueues[3]; dp++, i++) {
3716                 count = 0;
3717                 for (j = 0; j <= MAXBSIZE/PAGE_SIZE; j++)
3718                         counts[j] = 0;
3719                 crit_enter();
3720                 TAILQ_FOREACH(bp, dp, b_freelist) {
3721                         counts[bp->b_bufsize/PAGE_SIZE]++;
3722                         count++;
3723                 }
3724                 crit_exit();
3725                 kprintf("%s: total-%d", bname[i], count);
3726                 for (j = 0; j <= MAXBSIZE/PAGE_SIZE; j++)
3727                         if (counts[j] != 0)
3728                                 kprintf(", %d-%d", j * PAGE_SIZE, counts[j]);
3729                 kprintf("\n");
3730         }
3731 }
3732 #endif
3733
3734 #ifdef DDB
3735
3736 DB_SHOW_COMMAND(buffer, db_show_buffer)
3737 {
3738         /* get args */
3739         struct buf *bp = (struct buf *)addr;
3740
3741         if (!have_addr) {
3742                 db_printf("usage: show buffer <addr>\n");
3743                 return;
3744         }
3745
3746         db_printf("b_flags = 0x%b\n", (u_int)bp->b_flags, PRINT_BUF_FLAGS);
3747         db_printf("b_cmd = %d\n", bp->b_cmd);
3748         db_printf("b_error = %d, b_bufsize = %d, b_bcount = %d, "
3749                   "b_resid = %d\n, b_data = %p, "
3750                   "bio_offset(disk) = %lld, bio_offset(phys) = %lld\n",
3751                   bp->b_error, bp->b_bufsize, bp->b_bcount, bp->b_resid,
3752                   bp->b_data, bp->b_bio2.bio_offset, (bp->b_bio2.bio_next ? bp->b_bio2.bio_next->bio_offset : (off_t)-1));
3753         if (bp->b_xio.xio_npages) {
3754                 int i;
3755                 db_printf("b_xio.xio_npages = %d, pages(OBJ, IDX, PA): ",
3756                         bp->b_xio.xio_npages);
3757                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3758                         vm_page_t m;
3759                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3760                         db_printf("(%p, 0x%lx, 0x%lx)", (void *)m->object,
3761                             (u_long)m->pindex, (u_long)VM_PAGE_TO_PHYS(m));
3762                         if ((i + 1) < bp->b_xio.xio_npages)
3763                                 db_printf(",");
3764                 }
3765                 db_printf("\n");
3766         }
3767 }
3768 #endif /* DDB */