sys/vm/vnode_pager.c

   1 /*
   2  * (MPSAFE)
   3  *
   4  * Copyright (c) 1990 University of Utah.
   5  * Copyright (c) 1991 The Regents of the University of California.
   6  * All rights reserved.
   7  * Copyright (c) 1993, 1994 John S. Dyson
   8  * Copyright (c) 1995, David Greenman
   9  *
  10  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  11  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
  12  * Science Department.
  13  *
  14  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  15  * modification, are permitted provided that the following conditions
  16  * are met:
  17  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  19  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  20  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  21  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  22  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  23  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  24  *    without specific prior written permission.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  28  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  29  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  30  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  36  * SUCH DAMAGE.
  37  *
  38  *      from: @(#)vnode_pager.c 7.5 (Berkeley) 4/20/91
  39  * $FreeBSD: src/sys/vm/vnode_pager.c,v 1.116.2.7 2002/12/31 09:34:51 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 /*
  43  * Page to/from files (vnodes).
  44  */
  45
  46 /*
  47  * TODO:
  48  *      Implement VOP_GETPAGES/PUTPAGES interface for filesystems. Will
  49  *      greatly re-simplify the vnode_pager.
  50  */
  51
  52 #include <sys/param.h>
  53 #include <sys/systm.h>
  54 #include <sys/uio.h>
  55 #include <sys/kernel.h>
  56 #include <sys/proc.h>
  57 #include <sys/vnode.h>
  58 #include <sys/mount.h>
  59 #include <sys/buf.h>
  60 #include <sys/vmmeter.h>
  61 #include <sys/conf.h>
  62
  63 #include <cpu/lwbuf.h>
  64
  65 #include <vm/vm.h>
  66 #include <vm/vm_object.h>
  67 #include <vm/vm_page.h>
  68 #include <vm/vm_pager.h>
  69 #include <vm/vm_map.h>
  70 #include <vm/vnode_pager.h>
  71 #include <vm/swap_pager.h>
  72 #include <vm/vm_extern.h>
  73
  74 #include <vm/vm_page2.h>
  75
  76 static  pgo_dealloc_t           vnode_pager_dealloc;
  77 static  pgo_getpage_t           vnode_pager_getpage;
  78 static  pgo_putpages_t          vnode_pager_putpages;
  79 static  pgo_haspage_t           vnode_pager_haspage;
  80
  81 struct pagerops vnodepagerops = {
  82         .pgo_dealloc =          vnode_pager_dealloc,
  83         .pgo_getpage =          vnode_pager_getpage,
  84         .pgo_putpages =         vnode_pager_putpages,
  85         .pgo_haspage =          vnode_pager_haspage
  86 };
  87
  88 static struct krate vbadrate = { 1 };
  89 static struct krate vresrate = { 1 };
  90
  91 long vnode_pbuf_freecnt = -1;   /* start out unlimited */
  92
  93 /*
  94  * Allocate a VM object for a vnode, typically a regular file vnode.
  95  *
  96  * Some additional information is required to generate a properly sized
  97  * object which covers the entire buffer cache buffer straddling the file
  98  * EOF.  Userland does not see the extra pages as the VM fault code tests
  99  * against v_filesize.
 100  */
 101 vm_object_t
 102 vnode_pager_alloc(void *handle, off_t length, vm_prot_t prot, off_t offset,
 103                   int blksize, int boff)
 104 {
 105         vm_object_t object;
 106         struct vnode *vp;
 107         off_t loffset;
 108         vm_pindex_t lsize;
 109
 110         /*
 111          * Pageout to vnode, no can do yet.
 112          */
 113         if (handle == NULL)
 114                 return (NULL);
 115
 116         /*
 117          * XXX hack - This initialization should be put somewhere else.
 118          */
 119         if (vnode_pbuf_freecnt < 0) {
 120             vnode_pbuf_freecnt = nswbuf_kva / 2 + 1;
 121         }
 122
 123         /*
 124          * Serialize potential vnode/object teardowns and interlocks
 125          */
 126         vp = (struct vnode *)handle;
 127         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 128
 129         /*
 130          * If the object is being terminated, wait for it to
 131          * go away.
 132          */
 133         object = vp->v_object;
 134         if (object) {
 135                 vm_object_hold(object);
 136                 KKASSERT((object->flags & OBJ_DEAD) == 0);
 137         }
 138
 139         if (VREFCNT(vp) <= 0)
 140                 panic("vnode_pager_alloc: no vnode reference");
 141
 142         /*
 143          * Round up to the *next* block, then destroy the buffers in question.
 144          * Since we are only removing some of the buffers we must rely on the
 145          * scan count to determine whether a loop is necessary.
 146          *
 147          * Destroy any pages beyond the last buffer.
 148          */
 149         if (boff < 0)
 150                 boff = (int)(length % blksize);
 151         if (boff)
 152                 loffset = length + (blksize - boff);
 153         else
 154                 loffset = length;
 155         lsize = OFF_TO_IDX(round_page64(loffset));
 156
 157         if (object == NULL) {
 158                 /*
 159                  * And an object of the appropriate size
 160                  */
 161                 object = vm_object_allocate_hold(OBJT_VNODE, lsize);
 162                 object->handle = handle;
 163                 vp->v_object = object;
 164                 vp->v_filesize = length;
 165                 if (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_NOMSYNC))
 166                         vm_object_set_flag(object, OBJ_NOMSYNC);
 167                 vref(vp);
 168         } else {
 169                 vm_object_reference_quick(object);      /* also vref's */
 170                 if (object->size != lsize) {
 171                         kprintf("vnode_pager_alloc: Warning, objsize "
 172                                 "mismatch %jd/%jd vp=%p obj=%p\n",
 173                                 (intmax_t)object->size,
 174                                 (intmax_t)lsize,
 175                                 vp, object);
 176                 }
 177                 if (vp->v_filesize != length) {
 178                         kprintf("vnode_pager_alloc: Warning, filesize "
 179                                 "mismatch %jd/%jd vp=%p obj=%p\n",
 180                                 (intmax_t)vp->v_filesize,
 181                                 (intmax_t)length,
 182                                 vp, object);
 183                 }
 184         }
 185         vm_object_drop(object);
 186         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 187
 188         return (object);
 189 }
 190
 191 /*
 192  * Add a ref to a vnode's existing VM object, return the object or
 193  * NULL if the vnode did not have one.  This does not create the
 194  * object (we can't since we don't know what the proper blocksize/boff
 195  * is to match the VFS's use of the buffer cache).
 196  *
 197  * The vnode must be referenced and is typically open.  The object should
 198  * be stable in this situation.
 199  *
 200  * Returns the object with an additional reference but not locked.
 201  */
 202 vm_object_t
 203 vnode_pager_reference(struct vnode *vp)
 204 {
 205         vm_object_t object;
 206
 207         if ((object = vp->v_object) != NULL)
 208                 vm_object_reference_quick(object); /* also vref's vnode */
 209         return (object);
 210 }
 211
 212 static void
 213 vnode_pager_dealloc(vm_object_t object)
 214 {
 215         struct vnode *vp = object->handle;
 216
 217         if (vp == NULL)
 218                 panic("vnode_pager_dealloc: pager already dealloced");
 219
 220         vm_object_pip_wait(object, "vnpdea");
 221
 222         object->handle = NULL;
 223         object->type = OBJT_DEAD;
 224         vp->v_object = NULL;
 225         vp->v_filesize = NOOFFSET;
 226         vclrflags(vp, VTEXT | VOBJBUF);
 227         swap_pager_freespace_all(object);
 228 }
 229
 230 /*
 231  * Return whether the vnode pager has the requested page.
 232  */
 233 static boolean_t
 234 vnode_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
 235 {
 236         struct vnode *vp = object->handle;
 237         off_t loffset;
 238         off_t doffset;
 239         int voff;
 240         int bsize;
 241         int error;
 242
 243         /*
 244          * If no vp or vp is doomed or marked transparent to VM, we do not
 245          * have the page.
 246          */
 247         if ((vp == NULL) || (vp->v_flag & VRECLAIMED))
 248                 return FALSE;
 249
 250         /*
 251          * If filesystem no longer mounted or offset beyond end of file we do
 252          * not have the page.
 253          */
 254         loffset = IDX_TO_OFF(pindex);
 255
 256         if (vp->v_mount == NULL || loffset >= vp->v_filesize)
 257                 return FALSE;
 258
 259         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 260         voff = loffset % bsize;
 261
 262         /*
 263          * XXX (obsolete - before and after pointers are now NULL)
 264          *
 265          * BMAP returns byte counts before and after, where after
 266          * is inclusive of the base page.  haspage must return page
 267          * counts before and after where after does not include the
 268          * base page.
 269          *
 270          * BMAP is allowed to return a *after of 0 for backwards
 271          * compatibility.  The base page is still considered valid if
 272          * no error is returned.
 273          */
 274         error = VOP_BMAP(vp, loffset - voff, &doffset, NULL, NULL, 0);
 275         if (error)
 276                 return TRUE;
 277         if (doffset == NOOFFSET)
 278                 return FALSE;
 279         return TRUE;
 280 }
 281
 282 /*
 283  * Lets the VM system know about a change in size for a file.
 284  * We adjust our own internal size and flush any cached pages in
 285  * the associated object that are affected by the size change.
 286  *
 287  * NOTE: This routine may be invoked as a result of a pager put
 288  * operation (possibly at object termination time), so we must be careful.
 289  *
 290  * NOTE: vp->v_filesize is initialized to NOOFFSET (-1), be sure that
 291  * we do not blow up on the case.  nsize will always be >= 0, however.
 292  */
 293 void
 294 vnode_pager_setsize(struct vnode *vp, vm_ooffset_t nsize)
 295 {
 296         vm_pindex_t nobjsize;
 297         vm_pindex_t oobjsize;
 298         vm_object_t object;
 299
 300         object = vp->v_object;
 301         if (object == NULL)
 302                 return;
 303         vm_object_hold(object);
 304         KKASSERT(vp->v_object == object);
 305
 306         /*
 307          * Hasn't changed size
 308          */
 309         if (nsize == vp->v_filesize) {
 310                 vm_object_drop(object);
 311                 return;
 312         }
 313
 314         /*
 315          * Has changed size.  Adjust the VM object's size and v_filesize
 316          * before we start scanning pages to prevent new pages from being
 317          * allocated during the scan.
 318          */
 319         nobjsize = OFF_TO_IDX(nsize + PAGE_MASK);
 320         oobjsize = object->size;
 321         object->size = nobjsize;
 322
 323         /*
 324          * File has shrunk. Toss any cached pages beyond the new EOF.
 325          */
 326         if (nsize < vp->v_filesize) {
 327                 vp->v_filesize = nsize;
 328                 if (nobjsize < oobjsize) {
 329                         vm_object_page_remove(object, nobjsize, oobjsize,
 330                                               FALSE);
 331                 }
 332                 /*
 333                  * This gets rid of garbage at the end of a page that is now
 334                  * only partially backed by the vnode.  Since we are setting
 335                  * the entire page valid & clean after we are done we have
 336                  * to be sure that the portion of the page within the file
 337                  * bounds is already valid.  If it isn't then making it
 338                  * valid would create a corrupt block.
 339                  */
 340                 if (nsize & PAGE_MASK) {
 341                         vm_offset_t kva;
 342                         vm_page_t m;
 343
 344                         m = vm_page_lookup_busy_wait(object, OFF_TO_IDX(nsize),
 345                                                      TRUE, "vsetsz");
 346
 347                         if (m && m->valid) {
 348                                 int base = (int)nsize & PAGE_MASK;
 349                                 int size = PAGE_SIZE - base;
 350                                 struct lwbuf *lwb;
 351                                 struct lwbuf lwb_cache;
 352
 353                                 /*
 354                                  * Clear out partial-page garbage in case
 355                                  * the page has been mapped.
 356                                  *
 357                                  * This is byte aligned.
 358                                  */
 359                                 lwb = lwbuf_alloc(m, &lwb_cache);
 360                                 kva = lwbuf_kva(lwb);
 361                                 bzero((caddr_t)kva + base, size);
 362                                 lwbuf_free(lwb);
 363
 364                                 /*
 365                                  * XXX work around SMP data integrity race
 366                                  * by unmapping the page from user processes.
 367                                  * The garbage we just cleared may be mapped
 368                                  * to a user process running on another cpu
 369                                  * and this code is not running through normal
 370                                  * I/O channels which handle SMP issues for
 371                                  * us, so unmap page to synchronize all cpus.
 372                                  *
 373                                  * XXX should vm_pager_unmap_page() have
 374                                  * dealt with this?
 375                                  */
 376                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
 377
 378                                 /*
 379                                  * Clear out partial-page dirty bits.  This
 380                                  * has the side effect of setting the valid
 381                                  * bits, but that is ok.  There are a bunch
 382                                  * of places in the VM system where we expected
 383                                  * m->dirty == VM_PAGE_BITS_ALL.  The file EOF
 384                                  * case is one of them.  If the page is still
 385                                  * partially dirty, make it fully dirty.
 386                                  *
 387                                  * NOTE: We do not clear out the valid
 388                                  * bits.  This would prevent bogus_page
 389                                  * replacement from working properly.
 390                                  *
 391                                  * NOTE: We do not want to clear the dirty
 392                                  * bit for a partial DEV_BSIZE'd truncation!
 393                                  * This is DEV_BSIZE aligned!
 394                                  */
 395                                 vm_page_clear_dirty_beg_nonincl(m, base, size);
 396                                 if (m->dirty != 0)
 397                                         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
 398                                 vm_page_wakeup(m);
 399                         } else if (m) {
 400                                 vm_page_wakeup(m);
 401                         }
 402                 }
 403         } else {
 404                 vp->v_filesize = nsize;
 405         }
 406         vm_object_drop(object);
 407 }
 408
 409 /*
 410  * Release a page busied for a getpages operation.  The page may have become
 411  * wired (typically due to being used by the buffer cache) or otherwise been
 412  * soft-busied and cannot be freed in that case.  A held page can still be
 413  * freed.
 414  */
 415 void
 416 vnode_pager_freepage(vm_page_t m)
 417 {
 418         if ((m->busy_count & PBUSY_MASK) ||
 419             m->wire_count ||
 420             (m->flags & PG_NEED_COMMIT)) {
 421                 vm_page_activate(m);
 422                 vm_page_wakeup(m);
 423         } else {
 424                 vm_page_free(m);
 425         }
 426 }
 427
 428 /*
 429  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 430  * implement their own VOP_GETPAGES, their VOP_GETPAGES should call to
 431  * vnode_pager_generic_getpages() to implement the previous behaviour.
 432  *
 433  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 434  * backing vp's VOP_GETPAGES.
 435  */
 436 static int
 437 vnode_pager_getpage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex,
 438                     vm_page_t *mpp, int seqaccess)
 439 {
 440         int rtval;
 441         struct vnode *vp;
 442
 443         vp = object->handle;
 444         rtval = VOP_GETPAGES(vp, mpp, PAGE_SIZE, 0, 0, seqaccess);
 445         if (rtval == EOPNOTSUPP)
 446                 panic("vnode_pager: vfs's must implement vop_getpages");
 447         return rtval;
 448 }
 449
 450 /*
 451  * This is now called from local media FS's to operate against their
 452  * own vnodes if they fail to implement VOP_GETPAGES.
 453  *
 454  * With all the caching local media devices do these days there is really
 455  * very little point to attempting to restrict the I/O size to contiguous
 456  * blocks on-disk, especially if our caller thinks we need all the specified
 457  * pages.  Just construct and issue a READ.
 458  */
 459 int
 460 vnode_pager_generic_getpages(struct vnode *vp, vm_page_t *mpp, int bytecount,
 461                              int reqpage, int seqaccess)
 462 {
 463         struct iovec aiov;
 464         struct uio auio;
 465         off_t foff;
 466         int error;
 467         int count;
 468         int i;
 469         int ioflags;
 470         int obytecount;
 471
 472         /*
 473          * Do not do anything if the vnode is bad.
 474          */
 475         if (vp->v_mount == NULL)
 476                 return VM_PAGER_BAD;
 477
 478         /*
 479          * Calculate the number of pages.  Since we are paging in whole
 480          * pages, adjust bytecount to be an integral multiple of the page
 481          * size.  It will be clipped to the file EOF later on.
 482          */
 483         bytecount = round_page(bytecount);
 484         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 485
 486         /*
 487          * We could check m[reqpage]->valid here and shortcut the operation,
 488          * but doing so breaks read-ahead.  Instead assume that the VM
 489          * system has already done at least the check, don't worry about
 490          * any races, and issue the VOP_READ to allow read-ahead to function.
 491          *
 492          * This keeps the pipeline full for I/O bound sequentially scanned
 493          * mmap()'s
 494          */
 495         /* don't shortcut */
 496
 497         /*
 498          * Discard pages past the file EOF.  If the requested page is past
 499          * the file EOF we just leave its valid bits set to 0, the caller
 500          * expects to maintain ownership of the requested page.  If the
 501          * entire range is past file EOF discard everything and generate
 502          * a pagein error.
 503          */
 504         foff = IDX_TO_OFF(mpp[0]->pindex);
 505         if (foff >= vp->v_filesize) {
 506                 for (i = 0; i < count; i++) {
 507                         if (i != reqpage)
 508                                 vnode_pager_freepage(mpp[i]);
 509                 }
 510                 return VM_PAGER_ERROR;
 511         }
 512
 513         if (foff + bytecount > vp->v_filesize) {
 514                 bytecount = vp->v_filesize - foff;
 515                 i = round_page(bytecount) / PAGE_SIZE;
 516                 while (count > i) {
 517                         --count;
 518                         if (count != reqpage)
 519                                 vnode_pager_freepage(mpp[count]);
 520                 }
 521         }
 522
 523         /*
 524          * The size of the transfer is bytecount.  bytecount will be an
 525          * integral multiple of the page size unless it has been clipped
 526          * to the file EOF.  The transfer cannot exceed the file EOF.
 527          *
 528          * When dealing with real devices we must round-up to the device
 529          * sector size.
 530          */
 531         if (vp->v_type == VBLK || vp->v_type == VCHR) {
 532                 int secmask = vp->v_rdev->si_bsize_phys - 1;
 533                 KASSERT(secmask < PAGE_SIZE, ("vnode_pager_generic_getpages: sector size %d too large", secmask + 1));
 534                 bytecount = (bytecount + secmask) & ~secmask;
 535         }
 536         obytecount = bytecount;
 537
 538         /*
 539          * Severe hack to avoid deadlocks with the buffer cache
 540          */
 541         for (i = 0; i < count; ++i) {
 542                 vm_page_t mt = mpp[i];
 543
 544                 vm_page_io_start(mt);
 545                 vm_page_wakeup(mt);
 546         }
 547
 548         /*
 549          * Issue the I/O with some read-ahead if bytecount > PAGE_SIZE
 550          */
 551         ioflags = IO_VMIO;
 552         if (seqaccess)
 553                 ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
 554
 555         aiov.iov_base = NULL;
 556         aiov.iov_len = bytecount;
 557         auio.uio_iov = &aiov;
 558         auio.uio_iovcnt = 1;
 559         auio.uio_offset = foff;
 560         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
 561         auio.uio_rw = UIO_READ;
 562         auio.uio_resid = bytecount;
 563         auio.uio_td = NULL;
 564         mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 565         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin += count;
 566
 567         error = VOP_READ(vp, &auio, ioflags, proc0.p_ucred);
 568
 569         /*
 570          * Severe hack to avoid deadlocks with the buffer cache
 571          */
 572         for (i = 0; i < count; ++i) {
 573                 vm_page_busy_wait(mpp[i], FALSE, "getpgs");
 574                 vm_page_io_finish(mpp[i]);
 575         }
 576
 577         /*
 578          * Calculate the actual number of bytes read and clean up the
 579          * page list.
 580          */
 581         bytecount -= auio.uio_resid;
 582
 583         for (i = 0; i < count; ++i) {
 584                 vm_page_t mt = mpp[i];
 585
 586                 if (i != reqpage) {
 587                         if (error == 0 && mt->valid) {
 588                                 if (mt->flags & PG_REFERENCED)
 589                                         vm_page_activate(mt);
 590                                 else
 591                                         vm_page_deactivate(mt);
 592                                 vm_page_wakeup(mt);
 593                         } else {
 594                                 vnode_pager_freepage(mt);
 595                         }
 596                 } else if (mt->valid == 0) {
 597                         if (error == 0) {
 598                                 kprintf("page failed but no I/O error page "
 599                                         "%p object %p pindex %d\n",
 600                                         mt, mt->object, (int) mt->pindex);
 601                                 kprintf("i=%d foff=%016lx bytecount=%d/%d "
 602                                         "uioresid=%zd\n",
 603                                         i, foff, obytecount, bytecount,
 604                                         auio.uio_resid);
 605                                 /* whoops, something happened */
 606                                 error = EINVAL;
 607                         }
 608                 } else if (mt->valid != VM_PAGE_BITS_ALL) {
 609                         /*
 610                          * Zero-extend the requested page if necessary (if
 611                          * the filesystem is using a small block size).
 612                          */
 613                         vm_page_zero_invalid(mt, TRUE);
 614                 }
 615         }
 616         if (error) {
 617                 kprintf("vnode_pager_getpage: I/O read error\n");
 618         }
 619         return (error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
 620 }
 621
 622 /*
 623  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 624  * implement their own VOP_PUTPAGES, their VOP_PUTPAGES should call to
 625  * vnode_pager_generic_putpages() to implement the previous behaviour.
 626  *
 627  * Caller has already cleared the pmap modified bits, if any.
 628  *
 629  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 630  * backing vp's VOP_PUTPAGES.
 631  */
 632 static void
 633 vnode_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
 634                      int flags, int *rtvals)
 635 {
 636         int rtval;
 637         struct vnode *vp;
 638         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 639
 640         /*
 641          * Force synchronous operation if we are extremely low on memory
 642          * to prevent a low-memory deadlock.  VOP operations often need to
 643          * allocate more memory to initiate the I/O ( i.e. do a BMAP
 644          * operation ).  The swapper handles the case by limiting the amount
 645          * of asynchronous I/O, but that sort of solution doesn't scale well
 646          * for the vnode pager without a lot of work.
 647          *
 648          * Also, the backing vnode's iodone routine may not wake the pageout
 649          * daemon up.  This should be probably be addressed XXX.
 650          */
 651
 652         if ((vmstats.v_free_count + vmstats.v_cache_count) <
 653             vmstats.v_pageout_free_min) {
 654                 flags |= OBJPC_SYNC;
 655         }
 656
 657         /*
 658          * Call device-specific putpages function
 659          */
 660         vp = object->handle;
 661         rtval = VOP_PUTPAGES(vp, m, bytes, flags, rtvals, 0);
 662         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 663             kprintf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS putpages\n");
 664             rtval = vnode_pager_generic_putpages( vp, m, bytes, flags, rtvals);
 665         }
 666 }
 667
 668
 669 /*
 670  * This is now called from local media FS's to operate against their
 671  * own vnodes if they fail to implement VOP_PUTPAGES.
 672  *
 673  * This is typically called indirectly via the pageout daemon and
 674  * clustering has already typically occured, so in general we ask the
 675  * underlying filesystem to write the data out asynchronously rather
 676  * then delayed.
 677  */
 678 int
 679 vnode_pager_generic_putpages(struct vnode *vp, vm_page_t *m, int bytecount,
 680                              int flags, int *rtvals)
 681 {
 682         int i;
 683         int maxsize, ncount, count;
 684         vm_ooffset_t poffset;
 685         struct uio auio;
 686         struct iovec aiov;
 687         int error;
 688         int ioflags;
 689
 690         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 691
 692         for (i = 0; i < count; i++)
 693                 rtvals[i] = VM_PAGER_AGAIN;
 694
 695         if ((int) m[0]->pindex < 0) {
 696                 kprintf("vnode_pager_putpages: attempt to write meta-data!!! -- 0x%lx(%x)\n",
 697                         (long)m[0]->pindex, m[0]->dirty);
 698                 rtvals[0] = VM_PAGER_BAD;
 699                 return VM_PAGER_BAD;
 700         }
 701
 702         maxsize = count * PAGE_SIZE;
 703         ncount = count;
 704
 705         poffset = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 706
 707         /*
 708          * If the page-aligned write is larger then the actual file we
 709          * have to invalidate pages occuring beyond the file EOF.
 710          *
 711          * If the file EOF resides in the middle of a page we still clear
 712          * all of that page's dirty bits later on.  If we didn't it would
 713          * endlessly re-write.
 714          *
 715          * We do not under any circumstances truncate the valid bits, as
 716          * this will screw up bogus page replacement.
 717          *
 718          * The caller has already read-protected the pages.  The VFS must
 719          * use the buffer cache to wrap the pages.  The pages might not
 720          * be immediately flushed by the buffer cache but once under its
 721          * control the pages themselves can wind up being marked clean
 722          * and their covering buffer cache buffer can be marked dirty.
 723          */
 724         if (poffset + maxsize > vp->v_filesize) {
 725                 if (poffset < vp->v_filesize) {
 726                         maxsize = vp->v_filesize - poffset;
 727                         ncount = btoc(maxsize);
 728                 } else {
 729                         maxsize = 0;
 730                         ncount = 0;
 731                 }
 732                 if (ncount < count) {
 733                         for (i = ncount; i < count; i++) {
 734                                 rtvals[i] = VM_PAGER_BAD;
 735                         }
 736                 }
 737         }
 738
 739         /*
 740          * pageouts are already clustered, use IO_ASYNC to force a bawrite()
 741          * rather then a bdwrite() to prevent paging I/O from saturating
 742          * the buffer cache.  Dummy-up the sequential heuristic to cause
 743          * large ranges to cluster.  If neither IO_SYNC or IO_ASYNC is set,
 744          * the system decides how to cluster.
 745          */
 746         ioflags = IO_VMIO;
 747         if (flags & (OBJPC_SYNC | OBJPC_INVAL))
 748                 ioflags |= IO_SYNC;
 749         else if ((flags & OBJPC_CLUSTER_OK) == 0)
 750                 ioflags |= IO_ASYNC;
 751         ioflags |= (flags & OBJPC_INVAL) ? IO_INVAL: 0;
 752         ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
 753
 754         aiov.iov_base = (caddr_t) 0;
 755         aiov.iov_len = maxsize;
 756         auio.uio_iov = &aiov;
 757         auio.uio_iovcnt = 1;
 758         auio.uio_offset = poffset;
 759         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
 760         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
 761         auio.uio_resid = maxsize;
 762         auio.uio_td = NULL;
 763         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflags, proc0.p_ucred);
 764         mycpu->gd_cnt.v_vnodeout++;
 765         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsout += ncount;
 766
 767         if (error) {
 768                 krateprintf(&vbadrate,
 769                             "vnode_pager_putpages: I/O error %d\n", error);
 770         }
 771         if (auio.uio_resid) {
 772                 krateprintf(&vresrate,
 773                             "vnode_pager_putpages: residual I/O %zd at %lu\n",
 774                             auio.uio_resid, (u_long)m[0]->pindex);
 775         }
 776         if (error == 0) {
 777                 for (i = 0; i < ncount; i++) {
 778                         rtvals[i] = VM_PAGER_OK;
 779                         vm_page_undirty(m[i]);
 780                 }
 781         }
 782         return rtvals[0];
 783 }
 784
 785 /*
 786  * Run the chain and if the bottom-most object is a vnode-type lock the
 787  * underlying vnode.  A locked vnode or NULL is returned.
 788  *
 789  * Caller must hold the first object.
 790  */
 791 struct vnode *
 792 vnode_pager_lock(vm_map_backing_t ba)
 793 {
 794         vm_map_backing_t lba;
 795         struct vnode *vp = NULL;
 796         vm_object_t lobject;
 797         int error;
 798
 799         if (ba == NULL)
 800                 return NULL;
 801         lba = ba;
 802         while (lba->backing_ba)
 803                 lba = lba->backing_ba;
 804         if ((lobject = lba->object) == NULL)
 805                 return NULL;
 806         if (lba != ba)
 807                 vm_object_hold_shared(lobject);
 808
 809         while (lobject->type == OBJT_VNODE &&
 810                (lobject->flags & OBJ_DEAD) == 0) {
 811                 /*
 812                  * Extract the vp
 813                  */
 814                 vp = lobject->handle;
 815                 error = vget(vp, LK_SHARED | LK_RETRY | LK_CANRECURSE);
 816                 if (error == 0) {
 817                         if (lobject->handle == vp)
 818                                 break;
 819                         vput(vp);
 820                 } else {
 821                         kprintf("vnode_pager_lock: vp %p error %d "
 822                                 "lockstatus %d, retrying\n",
 823                                 vp, error,
 824                                 lockstatus(&vp->v_lock, curthread));
 825                         tsleep(lobject->handle, 0, "vnpgrl", hz);
 826                 }
 827                 vp = NULL;
 828         }
 829         if (lba != ba)
 830                 vm_object_drop(lobject);
 831         return (vp);
 832 }