af02f56a068aef184b0d903cef71b83bff599368
[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 1.115 2008/08/13 11:02:31 swildner Exp $
16  */
17
18 /*
19  * this file contains a new buffer I/O scheme implementing a coherent
20  * VM object and buffer cache scheme.  Pains have been taken to make
21  * sure that the performance degradation associated with schemes such
22  * as this is not realized.
23  *
24  * Author:  John S. Dyson
25  * Significant help during the development and debugging phases
26  * had been provided by David Greenman, also of the FreeBSD core team.
27  *
28  * see man buf(9) for more info.
29  */
30
31 #include <sys/param.h>
32 #include <sys/systm.h>
33 #include <sys/buf.h>
34 #include <sys/conf.h>
35 #include <sys/eventhandler.h>
36 #include <sys/lock.h>
37 #include <sys/malloc.h>
38 #include <sys/mount.h>
39 #include <sys/kernel.h>
40 #include <sys/kthread.h>
41 #include <sys/proc.h>
42 #include <sys/reboot.h>
43 #include <sys/resourcevar.h>
44 #include <sys/sysctl.h>
45 #include <sys/vmmeter.h>
46 #include <sys/vnode.h>
47 #include <sys/proc.h>
48 #include <vm/vm.h>
49 #include <vm/vm_param.h>
50 #include <vm/vm_kern.h>
51 #include <vm/vm_pageout.h>
52 #include <vm/vm_page.h>
53 #include <vm/vm_object.h>
54 #include <vm/vm_extern.h>
55 #include <vm/vm_map.h>
56
57 #include <sys/buf2.h>
58 #include <sys/thread2.h>
59 #include <sys/spinlock2.h>
60 #include <vm/vm_page2.h>
61
62 #include "opt_ddb.h"
63 #ifdef DDB
64 #include <ddb/ddb.h>
65 #endif
66
67 /*
68  * Buffer queues.
69  */
70 enum bufq_type {
71         BQUEUE_NONE,            /* not on any queue */
72         BQUEUE_LOCKED,          /* locked buffers */
73         BQUEUE_CLEAN,           /* non-B_DELWRI buffers */
74         BQUEUE_DIRTY,           /* B_DELWRI buffers */
75         BQUEUE_DIRTY_HW,        /* B_DELWRI buffers - heavy weight */
76         BQUEUE_EMPTYKVA,        /* empty buffer headers with KVA assignment */
77         BQUEUE_EMPTY,           /* empty buffer headers */
78
79         BUFFER_QUEUES           /* number of buffer queues */
80 };
81
82 typedef enum bufq_type bufq_type_t;
83
84 #define BD_WAKE_SIZE    128
85 #define BD_WAKE_MASK    (BD_WAKE_SIZE - 1)
86
87 TAILQ_HEAD(bqueues, buf) bufqueues[BUFFER_QUEUES];
88
89 static MALLOC_DEFINE(M_BIOBUF, "BIO buffer", "BIO buffer");
90
91 struct buf *buf;                /* buffer header pool */
92
93 static void vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off,
94                                int pageno, vm_page_t m);
95 static void vfs_clean_pages(struct buf *bp);
96 static void vfs_setdirty(struct buf *bp);
97 static void vfs_vmio_release(struct buf *bp);
98 static int flushbufqueues(bufq_type_t q);
99 static vm_page_t bio_page_alloc(vm_object_t obj, vm_pindex_t pg, int deficit);
100
101 static void bd_signal(int totalspace);
102 static void buf_daemon(void);
103 static void buf_daemon_hw(void);
104
105 /*
106  * bogus page -- for I/O to/from partially complete buffers
107  * this is a temporary solution to the problem, but it is not
108  * really that bad.  it would be better to split the buffer
109  * for input in the case of buffers partially already in memory,
110  * but the code is intricate enough already.
111  */
112 vm_page_t bogus_page;
113
114 /*
115  * These are all static, but make the ones we export globals so we do
116  * not need to use compiler magic.
117  */
118 int bufspace, maxbufspace,
119         bufmallocspace, maxbufmallocspace, lobufspace, hibufspace;
120 static int bufreusecnt, bufdefragcnt, buffreekvacnt;
121 static int lorunningspace, hirunningspace, runningbufreq;
122 int dirtybufspace, dirtybufspacehw, lodirtybufspace, hidirtybufspace;
123 int dirtybufcount, dirtybufcounthw;
124 int runningbufspace, runningbufcount;
125 static int getnewbufcalls;
126 static int getnewbufrestarts;
127 static int recoverbufcalls;
128 static int needsbuffer;         /* locked by needsbuffer_spin */
129 static int bd_request;          /* locked by needsbuffer_spin */
130 static int bd_request_hw;       /* locked by needsbuffer_spin */
131 static u_int bd_wake_ary[BD_WAKE_SIZE];
132 static u_int bd_wake_index;
133 static struct spinlock needsbuffer_spin;
134
135 static struct thread *bufdaemon_td;
136 static struct thread *bufdaemonhw_td;
137
138
139 /*
140  * Sysctls for operational control of the buffer cache.
141  */
142 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lodirtybufspace, CTLFLAG_RW, &lodirtybufspace, 0,
143         "Number of dirty buffers to flush before bufdaemon becomes inactive");
144 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hidirtybufspace, CTLFLAG_RW, &hidirtybufspace, 0,
145         "High watermark used to trigger explicit flushing of dirty buffers");
146 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lorunningspace, CTLFLAG_RW, &lorunningspace, 0,
147         "Minimum amount of buffer space required for active I/O");
148 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hirunningspace, CTLFLAG_RW, &hirunningspace, 0,
149         "Maximum amount of buffer space to usable for active I/O");
150 /*
151  * Sysctls determining current state of the buffer cache.
152  */
153 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, nbuf, CTLFLAG_RD, &nbuf, 0,
154         "Total number of buffers in buffer cache");
155 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufspace, CTLFLAG_RD, &dirtybufspace, 0,
156         "Pending bytes of dirty buffers (all)");
157 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufspacehw, CTLFLAG_RD, &dirtybufspacehw, 0,
158         "Pending bytes of dirty buffers (heavy weight)");
159 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufcount, CTLFLAG_RD, &dirtybufcount, 0,
160         "Pending number of dirty buffers");
161 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufcounthw, CTLFLAG_RD, &dirtybufcounthw, 0,
162         "Pending number of dirty buffers (heavy weight)");
163 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, runningbufspace, CTLFLAG_RD, &runningbufspace, 0,
164         "I/O bytes currently in progress due to asynchronous writes");
165 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, runningbufcount, CTLFLAG_RD, &runningbufcount, 0,
166         "I/O buffers currently in progress due to asynchronous writes");
167 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxbufspace, CTLFLAG_RD, &maxbufspace, 0,
168         "Hard limit on maximum amount of memory usable for buffer space");
169 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hibufspace, CTLFLAG_RD, &hibufspace, 0,
170         "Soft limit on maximum amount of memory usable for buffer space");
171 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lobufspace, CTLFLAG_RD, &lobufspace, 0,
172         "Minimum amount of memory to reserve for system buffer space");
173 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufspace, CTLFLAG_RD, &bufspace, 0,
174         "Amount of memory available for buffers");
175 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxmallocbufspace, CTLFLAG_RD, &maxbufmallocspace,
176         0, "Maximum amount of memory reserved for buffers using malloc");
177 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufmallocspace, CTLFLAG_RD, &bufmallocspace, 0,
178         "Amount of memory left for buffers using malloc-scheme");
179 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufcalls, CTLFLAG_RD, &getnewbufcalls, 0,
180         "New buffer header acquisition requests");
181 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufrestarts, CTLFLAG_RD, &getnewbufrestarts,
182         0, "New buffer header acquisition restarts");
183 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, recoverbufcalls, CTLFLAG_RD, &recoverbufcalls, 0,
184         "Recover VM space in an emergency");
185 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufdefragcnt, CTLFLAG_RD, &bufdefragcnt, 0,
186         "Buffer acquisition restarts due to fragmented buffer map");
187 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, buffreekvacnt, CTLFLAG_RD, &buffreekvacnt, 0,
188         "Amount of time KVA space was deallocated in an arbitrary buffer");
189 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufreusecnt, CTLFLAG_RD, &bufreusecnt, 0,
190         "Amount of time buffer re-use operations were successful");
191 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, buf, CTLFLAG_RD, 0, sizeof(struct buf),
192         "sizeof(struct buf)");
193
194 char *buf_wmesg = BUF_WMESG;
195
196 extern int vm_swap_size;
197
198 #define VFS_BIO_NEED_ANY        0x01    /* any freeable buffer */
199 #define VFS_BIO_NEED_UNUSED02   0x02
200 #define VFS_BIO_NEED_UNUSED04   0x04
201 #define VFS_BIO_NEED_BUFSPACE   0x08    /* wait for buf space, lo hysteresis */
202
203 /*
204  * bufspacewakeup:
205  *
206  *      Called when buffer space is potentially available for recovery.
207  *      getnewbuf() will block on this flag when it is unable to free 
208  *      sufficient buffer space.  Buffer space becomes recoverable when 
209  *      bp's get placed back in the queues.
210  */
211
212 static __inline void
213 bufspacewakeup(void)
214 {
215         /*
216          * If someone is waiting for BUF space, wake them up.  Even
217          * though we haven't freed the kva space yet, the waiting
218          * process will be able to now.
219          */
220         if (needsbuffer & VFS_BIO_NEED_BUFSPACE) {
221                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
222                 needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
223                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
224                 wakeup(&needsbuffer);
225         }
226 }
227
228 /*
229  * runningbufwakeup:
230  *
231  *      Accounting for I/O in progress.
232  *
233  */
234 static __inline void
235 runningbufwakeup(struct buf *bp)
236 {
237         int totalspace;
238
239         if ((totalspace = bp->b_runningbufspace) != 0) {
240                 runningbufspace -= totalspace;
241                 --runningbufcount;
242                 bp->b_runningbufspace = 0;
243                 if (runningbufreq && runningbufspace <= lorunningspace) {
244                         runningbufreq = 0;
245                         wakeup(&runningbufreq);
246                 }
247                 bd_signal(totalspace);
248         }
249 }
250
251 /*
252  * bufcountwakeup:
253  *
254  *      Called when a buffer has been added to one of the free queues to
255  *      account for the buffer and to wakeup anyone waiting for free buffers.
256  *      This typically occurs when large amounts of metadata are being handled
257  *      by the buffer cache ( else buffer space runs out first, usually ).
258  */
259
260 static __inline void
261 bufcountwakeup(void) 
262 {
263         if (needsbuffer) {
264                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
265                 needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_ANY;
266                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
267                 wakeup(&needsbuffer);
268         }
269 }
270
271 /*
272  * waitrunningbufspace()
273  *
274  * Wait for the amount of running I/O to drop to a reasonable level.
275  *
276  * The caller may be using this function to block in a tight loop, we
277  * must block of runningbufspace is greater then the passed limit.
278  * And even with that it may not be enough, due to the presence of
279  * B_LOCKED dirty buffers, so also wait for at least one running buffer
280  * to complete.
281  */
282 static __inline void
283 waitrunningbufspace(int limit)
284 {
285         int lorun;
286
287         if (lorunningspace < limit)
288                 lorun = lorunningspace;
289         else
290                 lorun = limit;
291
292         crit_enter();
293         if (runningbufspace > lorun) {
294                 while (runningbufspace > lorun) {
295                         ++runningbufreq;
296                         tsleep(&runningbufreq, 0, "wdrain", 0);
297                 }
298         } else if (runningbufspace) {
299                 ++runningbufreq;
300                 tsleep(&runningbufreq, 0, "wdrain2", 1);
301         }
302         crit_exit();
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_speedup()
327  *
328  * Spank the buf_daemon[_hw] if the total dirty buffer space exceeds the
329  * low water mark.
330  */
331 static __inline__
332 void
333 bd_speedup(void)
334 {
335         if (dirtybufspace < lodirtybufspace && dirtybufcount < nbuf / 2)
336                 return;
337
338         if (bd_request == 0 &&
339             (dirtybufspace - dirtybufspacehw > lodirtybufspace / 2 ||
340              dirtybufcount - dirtybufcounthw >= nbuf / 2)) {
341                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
342                 bd_request = 1;
343                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
344                 wakeup(&bd_request);
345         }
346         if (bd_request_hw == 0 &&
347             (dirtybufspacehw > lodirtybufspace / 2 ||
348              dirtybufcounthw >= nbuf / 2)) {
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_heatup()
358  *
359  *      Get the buf_daemon heated up when the number of running and dirty
360  *      buffers exceeds the mid-point.
361  */
362 int
363 bd_heatup(void)
364 {
365         int mid1;
366         int mid2;
367         int totalspace;
368
369         mid1 = lodirtybufspace + (hidirtybufspace - lodirtybufspace) / 2;
370
371         totalspace = runningbufspace + dirtybufspace;
372         if (totalspace >= mid1 || dirtybufcount >= nbuf / 2) {
373                 bd_speedup();
374                 mid2 = mid1 + (hidirtybufspace - mid1) / 2;
375                 if (totalspace >= mid2)
376                         return(totalspace - mid2);
377         }
378         return(0);
379 }
380
381 /*
382  * bd_wait()
383  *
384  *      Wait for the buffer cache to flush (totalspace) bytes worth of
385  *      buffers, then return.
386  *
387  *      Regardless this function blocks while the number of dirty buffers
388  *      exceeds hidirtybufspace.
389  */
390 void
391 bd_wait(int totalspace)
392 {
393         u_int i;
394         int count;
395
396         if (curthread == bufdaemonhw_td || curthread == bufdaemon_td)
397                 return;
398
399         while (totalspace > 0) {
400                 bd_heatup();
401                 crit_enter();
402                 if (totalspace > runningbufspace + dirtybufspace)
403                         totalspace = runningbufspace + dirtybufspace;
404                 count = totalspace / BKVASIZE;
405                 if (count >= BD_WAKE_SIZE)
406                         count = BD_WAKE_SIZE - 1;
407                 i = (bd_wake_index + count) & BD_WAKE_MASK;
408                 ++bd_wake_ary[i];
409                 tsleep(&bd_wake_ary[i], 0, "flstik", hz);
410                 crit_exit();
411
412                 totalspace = runningbufspace + dirtybufspace - hidirtybufspace;
413         }
414 }
415
416 /*
417  * bd_signal()
418  * 
419  *      This function is called whenever runningbufspace or dirtybufspace
420  *      is reduced.  Track threads waiting for run+dirty buffer I/O
421  *      complete.
422  */
423 static void
424 bd_signal(int totalspace)
425 {
426         u_int i;
427
428         while (totalspace > 0) {
429                 i = atomic_fetchadd_int(&bd_wake_index, 1);
430                 i &= BD_WAKE_MASK;
431                 if (bd_wake_ary[i]) {
432                         bd_wake_ary[i] = 0;
433                         wakeup(&bd_wake_ary[i]);
434                 }
435                 totalspace -= BKVASIZE;
436         }
437 }
438
439 /*
440  * bufinit:
441  *
442  *      Load time initialisation of the buffer cache, called from machine
443  *      dependant initialization code. 
444  */
445 void
446 bufinit(void)
447 {
448         struct buf *bp;
449         vm_offset_t bogus_offset;
450         int i;
451
452         spin_init(&needsbuffer_spin);
453
454         /* next, make a null set of free lists */
455         for (i = 0; i < BUFFER_QUEUES; i++)
456                 TAILQ_INIT(&bufqueues[i]);
457
458         /* finally, initialize each buffer header and stick on empty q */
459         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
460                 bp = &buf[i];
461                 bzero(bp, sizeof *bp);
462                 bp->b_flags = B_INVAL;  /* we're just an empty header */
463                 bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
464                 bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTY;
465                 initbufbio(bp);
466                 xio_init(&bp->b_xio);
467                 buf_dep_init(bp);
468                 BUF_LOCKINIT(bp);
469                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_EMPTY], bp, b_freelist);
470         }
471
472         /*
473          * maxbufspace is the absolute maximum amount of buffer space we are 
474          * allowed to reserve in KVM and in real terms.  The absolute maximum
475          * is nominally used by buf_daemon.  hibufspace is the nominal maximum
476          * used by most other processes.  The differential is required to 
477          * ensure that buf_daemon is able to run when other processes might 
478          * be blocked waiting for buffer space.
479          *
480          * maxbufspace is based on BKVASIZE.  Allocating buffers larger then
481          * this may result in KVM fragmentation which is not handled optimally
482          * by the system.
483          */
484         maxbufspace = nbuf * BKVASIZE;
485         hibufspace = imax(3 * maxbufspace / 4, maxbufspace - MAXBSIZE * 10);
486         lobufspace = hibufspace - MAXBSIZE;
487
488         lorunningspace = 512 * 1024;
489         hirunningspace = 1024 * 1024;
490
491         /*
492          * Limit the amount of malloc memory since it is wired permanently
493          * into the kernel space.  Even though this is accounted for in
494          * the buffer allocation, we don't want the malloced region to grow
495          * uncontrolled.  The malloc scheme improves memory utilization
496          * significantly on average (small) directories.
497          */
498         maxbufmallocspace = hibufspace / 20;
499
500         /*
501          * Reduce the chance of a deadlock occuring by limiting the number
502          * of delayed-write dirty buffers we allow to stack up.
503          */
504         hidirtybufspace = hibufspace / 2;
505         dirtybufspace = 0;
506         dirtybufspacehw = 0;
507
508         lodirtybufspace = hidirtybufspace / 2;
509
510         /*
511          * Maximum number of async ops initiated per buf_daemon loop.  This is
512          * somewhat of a hack at the moment, we really need to limit ourselves
513          * based on the number of bytes of I/O in-transit that were initiated
514          * from buf_daemon.
515          */
516
517         bogus_offset = kmem_alloc_pageable(&kernel_map, PAGE_SIZE);
518         bogus_page = vm_page_alloc(&kernel_object,
519                                    (bogus_offset >> PAGE_SHIFT),
520                                    VM_ALLOC_NORMAL);
521         vmstats.v_wire_count++;
522
523 }
524
525 /*
526  * Initialize the embedded bio structures
527  */
528 void
529 initbufbio(struct buf *bp)
530 {
531         bp->b_bio1.bio_buf = bp;
532         bp->b_bio1.bio_prev = NULL;
533         bp->b_bio1.bio_offset = NOOFFSET;
534         bp->b_bio1.bio_next = &bp->b_bio2;
535         bp->b_bio1.bio_done = NULL;
536
537         bp->b_bio2.bio_buf = bp;
538         bp->b_bio2.bio_prev = &bp->b_bio1;
539         bp->b_bio2.bio_offset = NOOFFSET;
540         bp->b_bio2.bio_next = NULL;
541         bp->b_bio2.bio_done = NULL;
542 }
543
544 /*
545  * Reinitialize the embedded bio structures as well as any additional
546  * translation cache layers.
547  */
548 void
549 reinitbufbio(struct buf *bp)
550 {
551         struct bio *bio;
552
553         for (bio = &bp->b_bio1; bio; bio = bio->bio_next) {
554                 bio->bio_done = NULL;
555                 bio->bio_offset = NOOFFSET;
556         }
557 }
558
559 /*
560  * Push another BIO layer onto an existing BIO and return it.  The new
561  * BIO layer may already exist, holding cached translation data.
562  */
563 struct bio *
564 push_bio(struct bio *bio)
565 {
566         struct bio *nbio;
567
568         if ((nbio = bio->bio_next) == NULL) {
569                 int index = bio - &bio->bio_buf->b_bio_array[0];
570                 if (index >= NBUF_BIO - 1) {
571                         panic("push_bio: too many layers bp %p\n",
572                                 bio->bio_buf);
573                 }
574                 nbio = &bio->bio_buf->b_bio_array[index + 1];
575                 bio->bio_next = nbio;
576                 nbio->bio_prev = bio;
577                 nbio->bio_buf = bio->bio_buf;
578                 nbio->bio_offset = NOOFFSET;
579                 nbio->bio_done = NULL;
580                 nbio->bio_next = NULL;
581         }
582         KKASSERT(nbio->bio_done == NULL);
583         return(nbio);
584 }
585
586 /*
587  * Pop a BIO translation layer, returning the previous layer.  The
588  * must have been previously pushed.
589  */
590 struct bio *
591 pop_bio(struct bio *bio)
592 {
593         return(bio->bio_prev);
594 }
595
596 void
597 clearbiocache(struct bio *bio)
598 {
599         while (bio) {
600                 bio->bio_offset = NOOFFSET;
601                 bio = bio->bio_next;
602         }
603 }
604
605 /*
606  * bfreekva:
607  *
608  *      Free the KVA allocation for buffer 'bp'.
609  *
610  *      Must be called from a critical section as this is the only locking for
611  *      buffer_map.
612  *
613  *      Since this call frees up buffer space, we call bufspacewakeup().
614  */
615 static void
616 bfreekva(struct buf *bp)
617 {
618         int count;
619
620         if (bp->b_kvasize) {
621                 ++buffreekvacnt;
622                 count = vm_map_entry_reserve(MAP_RESERVE_COUNT);
623                 vm_map_lock(&buffer_map);
624                 bufspace -= bp->b_kvasize;
625                 vm_map_delete(&buffer_map,
626                     (vm_offset_t) bp->b_kvabase,
627                     (vm_offset_t) bp->b_kvabase + bp->b_kvasize,
628                     &count
629                 );
630                 vm_map_unlock(&buffer_map);
631                 vm_map_entry_release(count);
632                 bp->b_kvasize = 0;
633                 bufspacewakeup();
634         }
635 }
636
637 /*
638  * bremfree:
639  *
640  *      Remove the buffer from the appropriate free list.
641  */
642 void
643 bremfree(struct buf *bp)
644 {
645         crit_enter();
646
647         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE) {
648                 KASSERT(BUF_REFCNTNB(bp) == 1, 
649                                 ("bremfree: bp %p not locked",bp));
650                 TAILQ_REMOVE(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
651                 bp->b_qindex = BQUEUE_NONE;
652         } else {
653                 if (BUF_REFCNTNB(bp) <= 1)
654                         panic("bremfree: removing a buffer not on a queue");
655         }
656
657         crit_exit();
658 }
659
660
661 /*
662  * bread:
663  *
664  *      Get a buffer with the specified data.  Look in the cache first.  We
665  *      must clear B_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O.  If B_CACHE
666  *      is set, the buffer is valid and we do not have to do anything ( see
667  *      getblk() ).
668  */
669 int
670 bread(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, struct buf **bpp)
671 {
672         struct buf *bp;
673
674         bp = getblk(vp, loffset, size, 0, 0);
675         *bpp = bp;
676
677         /* if not found in cache, do some I/O */
678         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
679                 KASSERT(!(bp->b_flags & B_ASYNC),
680                         ("bread: illegal async bp %p", bp));
681                 bp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
682                 bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
683                 vfs_busy_pages(vp, bp);
684                 vn_strategy(vp, &bp->b_bio1);
685                 return (biowait(bp));
686         }
687         return (0);
688 }
689
690 /*
691  * breadn:
692  *
693  *      Operates like bread, but also starts asynchronous I/O on
694  *      read-ahead blocks.  We must clear B_ERROR and B_INVAL prior
695  *      to initiating I/O . If B_CACHE is set, the buffer is valid 
696  *      and we do not have to do anything.
697  */
698 int
699 breadn(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, off_t *raoffset,
700         int *rabsize, int cnt, struct buf **bpp)
701 {
702         struct buf *bp, *rabp;
703         int i;
704         int rv = 0, readwait = 0;
705
706         *bpp = bp = getblk(vp, loffset, size, 0, 0);
707
708         /* if not found in cache, do some I/O */
709         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
710                 bp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
711                 bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
712                 vfs_busy_pages(vp, bp);
713                 vn_strategy(vp, &bp->b_bio1);
714                 ++readwait;
715         }
716
717         for (i = 0; i < cnt; i++, raoffset++, rabsize++) {
718                 if (inmem(vp, *raoffset))
719                         continue;
720                 rabp = getblk(vp, *raoffset, *rabsize, 0, 0);
721
722                 if ((rabp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
723                         rabp->b_flags |= B_ASYNC;
724                         rabp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
725                         rabp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
726                         vfs_busy_pages(vp, rabp);
727                         BUF_KERNPROC(rabp);
728                         vn_strategy(vp, &rabp->b_bio1);
729                 } else {
730                         brelse(rabp);
731                 }
732         }
733
734         if (readwait) {
735                 rv = biowait(bp);
736         }
737         return (rv);
738 }
739
740 /*
741  * bwrite:
742  *
743  *      Write, release buffer on completion.  (Done by iodone
744  *      if async).  Do not bother writing anything if the buffer
745  *      is invalid.
746  *
747  *      Note that we set B_CACHE here, indicating that buffer is
748  *      fully valid and thus cacheable.  This is true even of NFS
749  *      now so we set it generally.  This could be set either here 
750  *      or in biodone() since the I/O is synchronous.  We put it
751  *      here.
752  */
753 int
754 bwrite(struct buf *bp)
755 {
756         int oldflags;
757
758         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
759                 brelse(bp);
760                 return (0);
761         }
762
763         oldflags = bp->b_flags;
764
765         if (BUF_REFCNTNB(bp) == 0)
766                 panic("bwrite: buffer is not busy???");
767         crit_enter();
768
769         /* Mark the buffer clean */
770         bundirty(bp);
771
772         bp->b_flags &= ~B_ERROR;
773         bp->b_flags |= B_CACHE;
774         bp->b_cmd = BUF_CMD_WRITE;
775         vfs_busy_pages(bp->b_vp, bp);
776
777         /*
778          * Normal bwrites pipeline writes.  NOTE: b_bufsize is only
779          * valid for vnode-backed buffers.
780          */
781         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
782         if (bp->b_runningbufspace) {
783                 runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
784                 ++runningbufcount;
785         }
786
787         crit_exit();
788         if (oldflags & B_ASYNC)
789                 BUF_KERNPROC(bp);
790         vn_strategy(bp->b_vp, &bp->b_bio1);
791
792         if ((oldflags & B_ASYNC) == 0) {
793                 int rtval = biowait(bp);
794                 brelse(bp);
795                 return (rtval);
796         }
797         return (0);
798 }
799
800 /*
801  * bdwrite:
802  *
803  *      Delayed write. (Buffer is marked dirty).  Do not bother writing
804  *      anything if the buffer is marked invalid.
805  *
806  *      Note that since the buffer must be completely valid, we can safely
807  *      set B_CACHE.  In fact, we have to set B_CACHE here rather then in
808  *      biodone() in order to prevent getblk from writing the buffer
809  *      out synchronously.
810  */
811 void
812 bdwrite(struct buf *bp)
813 {
814         if (BUF_REFCNTNB(bp) == 0)
815                 panic("bdwrite: buffer is not busy");
816
817         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
818                 brelse(bp);
819                 return;
820         }
821         bdirty(bp);
822
823         /*
824          * Set B_CACHE, indicating that the buffer is fully valid.  This is
825          * true even of NFS now.
826          */
827         bp->b_flags |= B_CACHE;
828
829         /*
830          * This bmap keeps the system from needing to do the bmap later,
831          * perhaps when the system is attempting to do a sync.  Since it
832          * is likely that the indirect block -- or whatever other datastructure
833          * that the filesystem needs is still in memory now, it is a good
834          * thing to do this.  Note also, that if the pageout daemon is
835          * requesting a sync -- there might not be enough memory to do
836          * the bmap then...  So, this is important to do.
837          */
838         if (bp->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) {
839                 VOP_BMAP(bp->b_vp, bp->b_loffset, &bp->b_bio2.bio_offset,
840                          NULL, NULL, BUF_CMD_WRITE);
841         }
842
843         /*
844          * Set the *dirty* buffer range based upon the VM system dirty pages.
845          */
846         vfs_setdirty(bp);
847
848         /*
849          * We need to do this here to satisfy the vnode_pager and the
850          * pageout daemon, so that it thinks that the pages have been
851          * "cleaned".  Note that since the pages are in a delayed write
852          * buffer -- the VFS layer "will" see that the pages get written
853          * out on the next sync, or perhaps the cluster will be completed.
854          */
855         vfs_clean_pages(bp);
856         bqrelse(bp);
857
858         /*
859          * note: we cannot initiate I/O from a bdwrite even if we wanted to,
860          * due to the softdep code.
861          */
862 }
863
864 /*
865  * bdirty:
866  *
867  *      Turn buffer into delayed write request by marking it B_DELWRI.
868  *      B_RELBUF and B_NOCACHE must be cleared.
869  *
870  *      We reassign the buffer to itself to properly update it in the
871  *      dirty/clean lists. 
872  *
873  *      Must be called from a critical section.
874  *      The buffer must be on BQUEUE_NONE.
875  */
876 void
877 bdirty(struct buf *bp)
878 {
879         KASSERT(bp->b_qindex == BQUEUE_NONE, ("bdirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
880         if (bp->b_flags & B_NOCACHE) {
881                 kprintf("bdirty: clearing B_NOCACHE on buf %p\n", bp);
882                 bp->b_flags &= ~B_NOCACHE;
883         }
884         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
885                 kprintf("bdirty: warning, dirtying invalid buffer %p\n", bp);
886         }
887         bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
888
889         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
890                 bp->b_flags |= B_DELWRI;
891                 reassignbuf(bp);
892                 ++dirtybufcount;
893                 dirtybufspace += bp->b_bufsize;
894                 if (bp->b_flags & B_HEAVY) {
895                         ++dirtybufcounthw;
896                         dirtybufspacehw += bp->b_bufsize;
897                 }
898                 bd_heatup();
899         }
900 }
901
902 /*
903  * Set B_HEAVY, indicating that this is a heavy-weight buffer that
904  * needs to be flushed with a different buf_daemon thread to avoid
905  * deadlocks.  B_HEAVY also imposes restrictions in getnewbuf().
906  */
907 void
908 bheavy(struct buf *bp)
909 {
910         if ((bp->b_flags & B_HEAVY) == 0) {
911                 bp->b_flags |= B_HEAVY;
912                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
913                         ++dirtybufcounthw;
914                         dirtybufspacehw += bp->b_bufsize;
915                 }
916         }
917 }
918
919 /*
920  * bundirty:
921  *
922  *      Clear B_DELWRI for buffer.
923  *
924  *      Must be called from a critical section.
925  *
926  *      The buffer is typically on BQUEUE_NONE but there is one case in 
927  *      brelse() that calls this function after placing the buffer on
928  *      a different queue.
929  */
930
931 void
932 bundirty(struct buf *bp)
933 {
934         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
935                 bp->b_flags &= ~B_DELWRI;
936                 reassignbuf(bp);
937                 --dirtybufcount;
938                 dirtybufspace -= bp->b_bufsize;
939                 if (bp->b_flags & B_HEAVY) {
940                         --dirtybufcounthw;
941                         dirtybufspacehw -= bp->b_bufsize;
942                 }
943                 bd_signal(bp->b_bufsize);
944         }
945         /*
946          * Since it is now being written, we can clear its deferred write flag.
947          */
948         bp->b_flags &= ~B_DEFERRED;
949 }
950
951 /*
952  * bawrite:
953  *
954  *      Asynchronous write.  Start output on a buffer, but do not wait for
955  *      it to complete.  The buffer is released when the output completes.
956  *
957  *      bwrite() ( or the VOP routine anyway ) is responsible for handling 
958  *      B_INVAL buffers.  Not us.
959  */
960 void
961 bawrite(struct buf *bp)
962 {
963         bp->b_flags |= B_ASYNC;
964         bwrite(bp);
965 }
966
967 /*
968  * bowrite:
969  *
970  *      Ordered write.  Start output on a buffer, and flag it so that the 
971  *      device will write it in the order it was queued.  The buffer is 
972  *      released when the output completes.  bwrite() ( or the VOP routine
973  *      anyway ) is responsible for handling B_INVAL buffers.
974  */
975 int
976 bowrite(struct buf *bp)
977 {
978         bp->b_flags |= B_ORDERED | B_ASYNC;
979         return (bwrite(bp));
980 }
981
982 /*
983  * buf_dirty_count_severe:
984  *
985  *      Return true if we have too many dirty buffers.
986  */
987 int
988 buf_dirty_count_severe(void)
989 {
990         return (runningbufspace + dirtybufspace >= hidirtybufspace ||
991                 dirtybufcount >= nbuf / 2);
992 }
993
994 /*
995  * brelse:
996  *
997  *      Release a busy buffer and, if requested, free its resources.  The
998  *      buffer will be stashed in the appropriate bufqueue[] allowing it
999  *      to be accessed later as a cache entity or reused for other purposes.
1000  */
1001 void
1002 brelse(struct buf *bp)
1003 {
1004 #ifdef INVARIANTS
1005         int saved_flags = bp->b_flags;
1006 #endif
1007
1008         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)), ("brelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
1009
1010         crit_enter();
1011
1012         /*
1013          * If B_NOCACHE is set we are being asked to destroy the buffer and
1014          * its backing store.  Clear B_DELWRI.
1015          *
1016          * B_NOCACHE is set in two cases: (1) when the caller really wants
1017          * to destroy the buffer and backing store and (2) when the caller
1018          * wants to destroy the buffer and backing store after a write 
1019          * completes.
1020          */
1021         if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE|B_DELWRI)) == (B_NOCACHE|B_DELWRI)) {
1022                 bundirty(bp);
1023         }
1024
1025         if ((bp->b_flags & (B_INVAL | B_DELWRI)) == B_DELWRI) {
1026                 /*
1027                  * A re-dirtied buffer is only subject to destruction
1028                  * by B_INVAL.  B_ERROR and B_NOCACHE are ignored.
1029                  */
1030                 /* leave buffer intact */
1031         } else if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_ERROR)) ||
1032                    (bp->b_bufsize <= 0)) {
1033                 /*
1034                  * Either a failed read or we were asked to free or not
1035                  * cache the buffer.  This path is reached with B_DELWRI
1036                  * set only if B_INVAL is already set.  B_NOCACHE governs
1037                  * backing store destruction.
1038                  *
1039                  * NOTE: HAMMER will set B_LOCKED in buf_deallocate if the
1040                  * buffer cannot be immediately freed.
1041                  */
1042                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1043                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
1044                         buf_deallocate(bp);
1045                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1046                         --dirtybufcount;
1047                         dirtybufspace -= bp->b_bufsize;
1048                         if (bp->b_flags & B_HEAVY) {
1049                                 --dirtybufcounthw;
1050                                 dirtybufspacehw -= bp->b_bufsize;
1051                         }
1052                         bd_signal(bp->b_bufsize);
1053                 }
1054                 bp->b_flags &= ~(B_DELWRI | B_CACHE);
1055         }
1056
1057         /*
1058          * We must clear B_RELBUF if B_DELWRI or B_LOCKED is set.
1059          * If vfs_vmio_release() is called with either bit set, the
1060          * underlying pages may wind up getting freed causing a previous
1061          * write (bdwrite()) to get 'lost' because pages associated with
1062          * a B_DELWRI bp are marked clean.  Pages associated with a
1063          * B_LOCKED buffer may be mapped by the filesystem.
1064          *
1065          * If we want to release the buffer ourselves (rather then the
1066          * originator asking us to release it), give the originator a
1067          * chance to countermand the release by setting B_LOCKED.
1068          * 
1069          * We still allow the B_INVAL case to call vfs_vmio_release(), even
1070          * if B_DELWRI is set.
1071          *
1072          * If B_DELWRI is not set we may have to set B_RELBUF if we are low
1073          * on pages to return pages to the VM page queues.
1074          */
1075         if (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_LOCKED)) {
1076                 bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
1077         } else if (vm_page_count_severe()) {
1078                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
1079                         buf_deallocate(bp);             /* can set B_LOCKED */
1080                 if (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_LOCKED))
1081                         bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
1082                 else
1083                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
1084         }
1085
1086         /*
1087          * Make sure b_cmd is clear.  It may have already been cleared by
1088          * biodone().
1089          *
1090          * At this point destroying the buffer is governed by the B_INVAL 
1091          * or B_RELBUF flags.
1092          */
1093         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
1094
1095         /*
1096          * VMIO buffer rundown.  Make sure the VM page array is restored
1097          * after an I/O may have replaces some of the pages with bogus pages
1098          * in order to not destroy dirty pages in a fill-in read.
1099          *
1100          * Note that due to the code above, if a buffer is marked B_DELWRI
1101          * then the B_RELBUF and B_NOCACHE bits will always be clear.
1102          * B_INVAL may still be set, however.
1103          *
1104          * For clean buffers, B_INVAL or B_RELBUF will destroy the buffer
1105          * but not the backing store.   B_NOCACHE will destroy the backing
1106          * store.
1107          *
1108          * Note that dirty NFS buffers contain byte-granular write ranges
1109          * and should not be destroyed w/ B_INVAL even if the backing store
1110          * is left intact.
1111          */
1112         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
1113                 /*
1114                  * Rundown for VMIO buffers which are not dirty NFS buffers.
1115                  */
1116                 int i, j, resid;
1117                 vm_page_t m;
1118                 off_t foff;
1119                 vm_pindex_t poff;
1120                 vm_object_t obj;
1121                 struct vnode *vp;
1122
1123                 vp = bp->b_vp;
1124
1125                 /*
1126                  * Get the base offset and length of the buffer.  Note that 
1127                  * in the VMIO case if the buffer block size is not
1128                  * page-aligned then b_data pointer may not be page-aligned.
1129                  * But our b_xio.xio_pages array *IS* page aligned.
1130                  *
1131                  * block sizes less then DEV_BSIZE (usually 512) are not 
1132                  * supported due to the page granularity bits (m->valid,
1133                  * m->dirty, etc...). 
1134                  *
1135                  * See man buf(9) for more information
1136                  */
1137
1138                 resid = bp->b_bufsize;
1139                 foff = bp->b_loffset;
1140
1141                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
1142                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1143                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1144                         /*
1145                          * If we hit a bogus page, fixup *all* of them
1146                          * now.  Note that we left these pages wired
1147                          * when we removed them so they had better exist,
1148                          * and they cannot be ripped out from under us so
1149                          * no critical section protection is necessary.
1150                          */
1151                         if (m == bogus_page) {
1152                                 obj = vp->v_object;
1153                                 poff = OFF_TO_IDX(bp->b_loffset);
1154
1155                                 for (j = i; j < bp->b_xio.xio_npages; j++) {
1156                                         vm_page_t mtmp;
1157
1158                                         mtmp = bp->b_xio.xio_pages[j];
1159                                         if (mtmp == bogus_page) {
1160                                                 mtmp = vm_page_lookup(obj, poff + j);
1161                                                 if (!mtmp) {
1162                                                         panic("brelse: page missing");
1163                                                 }
1164                                                 bp->b_xio.xio_pages[j] = mtmp;
1165                                         }
1166                                 }
1167
1168                                 if ((bp->b_flags & B_INVAL) == 0) {
1169                                         pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
1170                                                 bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
1171                                 }
1172                                 m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1173                         }
1174
1175                         /*
1176                          * Invalidate the backing store if B_NOCACHE is set
1177                          * (e.g. used with vinvalbuf()).  If this is NFS
1178                          * we impose a requirement that the block size be
1179                          * a multiple of PAGE_SIZE and create a temporary
1180                          * hack to basically invalidate the whole page.  The
1181                          * problem is that NFS uses really odd buffer sizes
1182                          * especially when tracking piecemeal writes and
1183                          * it also vinvalbuf()'s a lot, which would result
1184                          * in only partial page validation and invalidation
1185                          * here.  If the file page is mmap()'d, however,
1186                          * all the valid bits get set so after we invalidate
1187                          * here we would end up with weird m->valid values
1188                          * like 0xfc.  nfs_getpages() can't handle this so
1189                          * we clear all the valid bits for the NFS case
1190                          * instead of just some of them.
1191                          *
1192                          * The real bug is the VM system having to set m->valid
1193                          * to VM_PAGE_BITS_ALL for faulted-in pages, which
1194                          * itself is an artifact of the whole 512-byte
1195                          * granular mess that exists to support odd block 
1196                          * sizes and UFS meta-data block sizes (e.g. 6144).
1197                          * A complete rewrite is required.
1198                          */
1199                         if (bp->b_flags & (B_NOCACHE|B_ERROR)) {
1200                                 int poffset = foff & PAGE_MASK;
1201                                 int presid;
1202
1203                                 presid = PAGE_SIZE - poffset;
1204                                 if (bp->b_vp->v_tag == VT_NFS &&
1205                                     bp->b_vp->v_type == VREG) {
1206                                         ; /* entire page */
1207                                 } else if (presid > resid) {
1208                                         presid = resid;
1209                                 }
1210                                 KASSERT(presid >= 0, ("brelse: extra page"));
1211                                 vm_page_set_invalid(m, poffset, presid);
1212                         }
1213                         resid -= PAGE_SIZE - (foff & PAGE_MASK);
1214                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
1215                 }
1216                 if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF))
1217                         vfs_vmio_release(bp);
1218         } else {
1219                 /*
1220                  * Rundown for non-VMIO buffers.
1221                  */
1222                 if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF)) {
1223 #if 0
1224                         if (bp->b_vp)
1225                                 kprintf("brelse bp %p %08x/%08x: Warning, caught and fixed brelvp bug\n", bp, saved_flags, bp->b_flags);
1226 #endif
1227                         if (bp->b_bufsize)
1228                                 allocbuf(bp, 0);
1229                         KKASSERT (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1230                         if (bp->b_vp)
1231                                 brelvp(bp);
1232                 }
1233         }
1234                         
1235         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE)
1236                 panic("brelse: free buffer onto another queue???");
1237         if (BUF_REFCNTNB(bp) > 1) {
1238                 /* Temporary panic to verify exclusive locking */
1239                 /* This panic goes away when we allow shared refs */
1240                 panic("brelse: multiple refs");
1241                 /* do not release to free list */
1242                 BUF_UNLOCK(bp);
1243                 crit_exit();
1244                 return;
1245         }
1246
1247         /*
1248          * Figure out the correct queue to place the cleaned up buffer on.
1249          * Buffers placed in the EMPTY or EMPTYKVA had better already be
1250          * disassociated from their vnode.
1251          */
1252         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1253                 /*
1254                  * Buffers that are locked are placed in the locked queue
1255                  * immediately, regardless of their state.
1256                  */
1257                 bp->b_qindex = BQUEUE_LOCKED;
1258                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_LOCKED], bp, b_freelist);
1259         } else if (bp->b_bufsize == 0) {
1260                 /*
1261                  * Buffers with no memory.  Due to conditionals near the top
1262                  * of brelse() such buffers should probably already be
1263                  * marked B_INVAL and disassociated from their vnode.
1264                  */
1265                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1266                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp1 %p flags %08x/%08x vnode %p unexpectededly still associated!", bp, saved_flags, bp->b_flags, bp->b_vp));
1267                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1268                 if (bp->b_kvasize) {
1269                         bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1270                 } else {
1271                         bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTY;
1272                 }
1273                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1274         } else if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF)) {
1275                 /*
1276                  * Buffers with junk contents.   Again these buffers had better
1277                  * already be disassociated from their vnode.
1278                  */
1279                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp2 %p flags %08x/%08x vnode %p unexpectededly still associated!", bp, saved_flags, bp->b_flags, bp->b_vp));
1280                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1281                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1282                 bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1283                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1284         } else {
1285                 /*
1286                  * Remaining buffers.  These buffers are still associated with
1287                  * their vnode.
1288                  */
1289                 switch(bp->b_flags & (B_DELWRI|B_HEAVY)) {
1290                 case B_DELWRI:
1291                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY;
1292                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY], bp, b_freelist);
1293                     break;
1294                 case B_DELWRI | B_HEAVY:
1295                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY_HW;
1296                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY_HW], bp,
1297                                       b_freelist);
1298                     break;
1299                 default:
1300                     /*
1301                      * NOTE: Buffers are always placed at the end of the
1302                      * queue.  If B_AGE is not set the buffer will cycle
1303                      * through the queue twice.
1304                      */
1305                     bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1306                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1307                     break;
1308                 }
1309         }
1310
1311         /*
1312          * If B_INVAL, clear B_DELWRI.  We've already placed the buffer
1313          * on the correct queue.
1314          */
1315         if ((bp->b_flags & (B_INVAL|B_DELWRI)) == (B_INVAL|B_DELWRI))
1316                 bundirty(bp);
1317
1318         /*
1319          * The bp is on an appropriate queue unless locked.  If it is not
1320          * locked or dirty we can wakeup threads waiting for buffer space.
1321          *
1322          * We've already handled the B_INVAL case ( B_DELWRI will be clear
1323          * if B_INVAL is set ).
1324          */
1325         if ((bp->b_flags & (B_LOCKED|B_DELWRI)) == 0)
1326                 bufcountwakeup();
1327
1328         /*
1329          * Something we can maybe free or reuse
1330          */
1331         if (bp->b_bufsize || bp->b_kvasize)
1332                 bufspacewakeup();
1333
1334         /*
1335          * Clean up temporary flags and unlock the buffer.
1336          */
1337         bp->b_flags &= ~(B_ORDERED | B_ASYNC | B_NOCACHE | B_RELBUF | B_DIRECT);
1338         BUF_UNLOCK(bp);
1339         crit_exit();
1340 }
1341
1342 /*
1343  * bqrelse:
1344  *
1345  *      Release a buffer back to the appropriate queue but do not try to free
1346  *      it.  The buffer is expected to be used again soon.
1347  *
1348  *      bqrelse() is used by bdwrite() to requeue a delayed write, and used by
1349  *      biodone() to requeue an async I/O on completion.  It is also used when
1350  *      known good buffers need to be requeued but we think we may need the data
1351  *      again soon.
1352  *
1353  *      XXX we should be able to leave the B_RELBUF hint set on completion.
1354  */
1355 void
1356 bqrelse(struct buf *bp)
1357 {
1358         crit_enter();
1359
1360         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)), ("bqrelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
1361
1362         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE)
1363                 panic("bqrelse: free buffer onto another queue???");
1364         if (BUF_REFCNTNB(bp) > 1) {
1365                 /* do not release to free list */
1366                 panic("bqrelse: multiple refs");
1367                 BUF_UNLOCK(bp);
1368                 crit_exit();
1369                 return;
1370         }
1371         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1372                 /*
1373                  * Locked buffers are released to the locked queue.  However,
1374                  * if the buffer is dirty it will first go into the dirty
1375                  * queue and later on after the I/O completes successfully it
1376                  * will be released to the locked queue.
1377                  */
1378                 bp->b_qindex = BQUEUE_LOCKED;
1379                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_LOCKED], bp, b_freelist);
1380         } else if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1381                 bp->b_qindex = (bp->b_flags & B_HEAVY) ?
1382                                BQUEUE_DIRTY_HW : BQUEUE_DIRTY;
1383                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1384         } else if (vm_page_count_severe()) {
1385                 /*
1386                  * We are too low on memory, we have to try to free the
1387                  * buffer (most importantly: the wired pages making up its
1388                  * backing store) *now*.
1389                  */
1390                 crit_exit();
1391                 brelse(bp);
1392                 return;
1393         } else {
1394                 bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1395                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1396         }
1397
1398         if ((bp->b_flags & B_LOCKED) == 0 &&
1399             ((bp->b_flags & B_INVAL) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)) {
1400                 bufcountwakeup();
1401         }
1402
1403         /*
1404          * Something we can maybe free or reuse.
1405          */
1406         if (bp->b_bufsize && !(bp->b_flags & B_DELWRI))
1407                 bufspacewakeup();
1408
1409         /*
1410          * Final cleanup and unlock.  Clear bits that are only used while a
1411          * buffer is actively locked.
1412          */
1413         bp->b_flags &= ~(B_ORDERED | B_ASYNC | B_NOCACHE | B_RELBUF);
1414         BUF_UNLOCK(bp);
1415         crit_exit();
1416 }
1417
1418 /*
1419  * vfs_vmio_release:
1420  *
1421  *      Return backing pages held by the buffer 'bp' back to the VM system
1422  *      if possible.  The pages are freed if they are no longer valid or
1423  *      attempt to free if it was used for direct I/O otherwise they are
1424  *      sent to the page cache.
1425  *
1426  *      Pages that were marked busy are left alone and skipped.
1427  *
1428  *      The KVA mapping (b_data) for the underlying pages is removed by
1429  *      this function.
1430  */
1431 static void
1432 vfs_vmio_release(struct buf *bp)
1433 {
1434         int i;
1435         vm_page_t m;
1436
1437         crit_enter();
1438         for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
1439                 m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1440                 bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
1441                 /*
1442                  * In order to keep page LRU ordering consistent, put
1443                  * everything on the inactive queue.
1444                  */
1445                 vm_page_unwire(m, 0);
1446                 /*
1447                  * We don't mess with busy pages, it is
1448                  * the responsibility of the process that
1449                  * busied the pages to deal with them.
1450                  */
1451                 if ((m->flags & PG_BUSY) || (m->busy != 0))
1452                         continue;
1453                         
1454                 if (m->wire_count == 0) {
1455                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1456                         /*
1457                          * Might as well free the page if we can and it has
1458                          * no valid data.  We also free the page if the
1459                          * buffer was used for direct I/O.
1460                          */
1461                         if ((bp->b_flags & B_ASYNC) == 0 && !m->valid &&
1462                                         m->hold_count == 0) {
1463                                 vm_page_busy(m);
1464                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
1465                                 vm_page_free(m);
1466                         } else if (bp->b_flags & B_DIRECT) {
1467                                 vm_page_try_to_free(m);
1468                         } else if (vm_page_count_severe()) {
1469                                 vm_page_try_to_cache(m);
1470                         }
1471                 }
1472         }
1473         crit_exit();
1474         pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t) bp->b_data), bp->b_xio.xio_npages);
1475         if (bp->b_bufsize) {
1476                 bufspacewakeup();
1477                 bp->b_bufsize = 0;
1478         }
1479         bp->b_xio.xio_npages = 0;
1480         bp->b_flags &= ~B_VMIO;
1481         KKASSERT (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1482         if (bp->b_vp)
1483                 brelvp(bp);
1484 }
1485
1486 /*
1487  * vfs_bio_awrite:
1488  *
1489  *      Implement clustered async writes for clearing out B_DELWRI buffers.
1490  *      This is much better then the old way of writing only one buffer at
1491  *      a time.  Note that we may not be presented with the buffers in the 
1492  *      correct order, so we search for the cluster in both directions.
1493  *
1494  *      The buffer is locked on call.
1495  */
1496 int
1497 vfs_bio_awrite(struct buf *bp)
1498 {
1499         int i;
1500         int j;
1501         off_t loffset = bp->b_loffset;
1502         struct vnode *vp = bp->b_vp;
1503         int nbytes;
1504         struct buf *bpa;
1505         int nwritten;
1506         int size;
1507
1508         crit_enter();
1509         /*
1510          * right now we support clustered writing only to regular files.  If
1511          * we find a clusterable block we could be in the middle of a cluster
1512          * rather then at the beginning.
1513          *
1514          * NOTE: b_bio1 contains the logical loffset and is aliased
1515          * to b_loffset.  b_bio2 contains the translated block number.
1516          */
1517         if ((vp->v_type == VREG) && 
1518             (vp->v_mount != 0) && /* Only on nodes that have the size info */
1519             (bp->b_flags & (B_CLUSTEROK | B_INVAL)) == B_CLUSTEROK) {
1520
1521                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
1522
1523                 for (i = size; i < MAXPHYS; i += size) {
1524                         if ((bpa = findblk(vp, loffset + i)) &&
1525                             BUF_REFCNT(bpa) == 0 &&
1526                             ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) ==
1527                             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK)) &&
1528                             (bpa->b_bufsize == size)) {
1529                                 if ((bpa->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) ||
1530                                     (bpa->b_bio2.bio_offset !=
1531                                      bp->b_bio2.bio_offset + i))
1532                                         break;
1533                         } else {
1534                                 break;
1535                         }
1536                 }
1537                 for (j = size; i + j <= MAXPHYS && j <= loffset; j += size) {
1538                         if ((bpa = findblk(vp, loffset - j)) &&
1539                             BUF_REFCNT(bpa) == 0 &&
1540                             ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) ==
1541                             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK)) &&
1542                             (bpa->b_bufsize == size)) {
1543                                 if ((bpa->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) ||
1544                                     (bpa->b_bio2.bio_offset !=
1545                                      bp->b_bio2.bio_offset - j))
1546                                         break;
1547                         } else {
1548                                 break;
1549                         }
1550                 }
1551                 j -= size;
1552                 nbytes = (i + j);
1553                 /*
1554                  * this is a possible cluster write
1555                  */
1556                 if (nbytes != size) {
1557                         BUF_UNLOCK(bp);
1558                         nwritten = cluster_wbuild(vp, size,
1559                                                   loffset - j, nbytes);
1560                         crit_exit();
1561                         return nwritten;
1562                 }
1563         }
1564
1565         bremfree(bp);
1566         bp->b_flags |= B_ASYNC;
1567
1568         crit_exit();
1569         /*
1570          * default (old) behavior, writing out only one block
1571          *
1572          * XXX returns b_bufsize instead of b_bcount for nwritten?
1573          */
1574         nwritten = bp->b_bufsize;
1575         bwrite(bp);
1576
1577         return nwritten;
1578 }
1579
1580 /*
1581  * getnewbuf:
1582  *
1583  *      Find and initialize a new buffer header, freeing up existing buffers 
1584  *      in the bufqueues as necessary.  The new buffer is returned locked.
1585  *
1586  *      Important:  B_INVAL is not set.  If the caller wishes to throw the
1587  *      buffer away, the caller must set B_INVAL prior to calling brelse().
1588  *
1589  *      We block if:
1590  *              We have insufficient buffer headers
1591  *              We have insufficient buffer space
1592  *              buffer_map is too fragmented ( space reservation fails )
1593  *              If we have to flush dirty buffers ( but we try to avoid this )
1594  *
1595  *      To avoid VFS layer recursion we do not flush dirty buffers ourselves.
1596  *      Instead we ask the buf daemon to do it for us.  We attempt to
1597  *      avoid piecemeal wakeups of the pageout daemon.
1598  */
1599
1600 static struct buf *
1601 getnewbuf(int blkflags, int slptimeo, int size, int maxsize)
1602 {
1603         struct buf *bp;
1604         struct buf *nbp;
1605         int defrag = 0;
1606         int nqindex;
1607         int slpflags = (blkflags & GETBLK_PCATCH) ? PCATCH : 0;
1608         static int flushingbufs;
1609
1610         /*
1611          * We can't afford to block since we might be holding a vnode lock,
1612          * which may prevent system daemons from running.  We deal with
1613          * low-memory situations by proactively returning memory and running
1614          * async I/O rather then sync I/O.
1615          */
1616         
1617         ++getnewbufcalls;
1618         --getnewbufrestarts;
1619 restart:
1620         ++getnewbufrestarts;
1621
1622         /*
1623          * Setup for scan.  If we do not have enough free buffers,
1624          * we setup a degenerate case that immediately fails.  Note
1625          * that if we are specially marked process, we are allowed to
1626          * dip into our reserves.
1627          *
1628          * The scanning sequence is nominally:  EMPTY->EMPTYKVA->CLEAN
1629          *
1630          * We start with EMPTYKVA.  If the list is empty we backup to EMPTY.
1631          * However, there are a number of cases (defragging, reusing, ...)
1632          * where we cannot backup.
1633          */
1634         nqindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1635         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTYKVA]);
1636
1637         if (nbp == NULL) {
1638                 /*
1639                  * If no EMPTYKVA buffers and we are either
1640                  * defragging or reusing, locate a CLEAN buffer
1641                  * to free or reuse.  If bufspace useage is low
1642                  * skip this step so we can allocate a new buffer.
1643                  */
1644                 if (defrag || bufspace >= lobufspace) {
1645                         nqindex = BQUEUE_CLEAN;
1646                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN]);
1647                 }
1648
1649                 /*
1650                  * If we could not find or were not allowed to reuse a
1651                  * CLEAN buffer, check to see if it is ok to use an EMPTY
1652                  * buffer.  We can only use an EMPTY buffer if allocating
1653                  * its KVA would not otherwise run us out of buffer space.
1654                  */
1655                 if (nbp == NULL && defrag == 0 &&
1656                     bufspace + maxsize < hibufspace) {
1657                         nqindex = BQUEUE_EMPTY;
1658                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTY]);
1659                 }
1660         }
1661
1662         /*
1663          * Run scan, possibly freeing data and/or kva mappings on the fly
1664          * depending.
1665          */
1666
1667         while ((bp = nbp) != NULL) {
1668                 int qindex = nqindex;
1669
1670                 nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist);
1671
1672                 /*
1673                  * BQUEUE_CLEAN - B_AGE special case.  If not set the bp
1674                  * cycles through the queue twice before being selected.
1675                  */
1676                 if (qindex == BQUEUE_CLEAN && 
1677                     (bp->b_flags & B_AGE) == 0 && nbp) {
1678                         bp->b_flags |= B_AGE;
1679                         TAILQ_REMOVE(&bufqueues[qindex], bp, b_freelist);
1680                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[qindex], bp, b_freelist);
1681                         continue;
1682                 }
1683
1684                 /*
1685                  * Calculate next bp ( we can only use it if we do not block
1686                  * or do other fancy things ).
1687                  */
1688                 if (nbp == NULL) {
1689                         switch(qindex) {
1690                         case BQUEUE_EMPTY:
1691                                 nqindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1692                                 if ((nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTYKVA])))
1693                                         break;
1694                                 /* fall through */
1695                         case BQUEUE_EMPTYKVA:
1696                                 nqindex = BQUEUE_CLEAN;
1697                                 if ((nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN])))
1698                                         break;
1699                                 /* fall through */
1700                         case BQUEUE_CLEAN:
1701                                 /*
1702                                  * nbp is NULL. 
1703                                  */
1704                                 break;
1705                         }
1706                 }
1707
1708                 /*
1709                  * Sanity Checks
1710                  */
1711                 KASSERT(bp->b_qindex == qindex, ("getnewbuf: inconsistent queue %d bp %p", qindex, bp));
1712
1713                 /*
1714                  * Note: we no longer distinguish between VMIO and non-VMIO
1715                  * buffers.
1716                  */
1717
1718                 KASSERT((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0, ("delwri buffer %p found in queue %d", bp, qindex));
1719
1720                 /*
1721                  * If we are defragging then we need a buffer with 
1722                  * b_kvasize != 0.  XXX this situation should no longer
1723                  * occur, if defrag is non-zero the buffer's b_kvasize
1724                  * should also be non-zero at this point.  XXX
1725                  */
1726                 if (defrag && bp->b_kvasize == 0) {
1727                         kprintf("Warning: defrag empty buffer %p\n", bp);
1728                         continue;
1729                 }
1730
1731                 /*
1732                  * Start freeing the bp.  This is somewhat involved.  nbp
1733                  * remains valid only for BQUEUE_EMPTY[KVA] bp's.  Buffers
1734                  * on the clean list must be disassociated from their 
1735                  * current vnode.  Buffers on the empty[kva] lists have
1736                  * already been disassociated.
1737                  */
1738
1739                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) != 0) {
1740                         kprintf("getnewbuf: warning, locked buf %p, race corrected\n", bp);
1741                         tsleep(&bd_request, 0, "gnbxxx", hz / 100);
1742                         goto restart;
1743                 }
1744                 if (bp->b_qindex != qindex) {
1745                         kprintf("getnewbuf: warning, BUF_LOCK blocked unexpectedly on buf %p index %d->%d, race corrected\n", bp, qindex, bp->b_qindex);
1746                         BUF_UNLOCK(bp);
1747                         goto restart;
1748                 }
1749                 bremfree(bp);
1750
1751                 /*
1752                  * Dependancies must be handled before we disassociate the
1753                  * vnode.
1754                  *
1755                  * NOTE: HAMMER will set B_LOCKED if the buffer cannot
1756                  * be immediately disassociated.  HAMMER then becomes
1757                  * responsible for releasing the buffer.
1758                  */
1759                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
1760                         buf_deallocate(bp);
1761                         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1762                                 bqrelse(bp);
1763                                 goto restart;
1764                         }
1765                         KKASSERT(LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1766                 }
1767
1768                 if (qindex == BQUEUE_CLEAN) {
1769                         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
1770                                 bp->b_flags &= ~B_ASYNC;
1771                                 vfs_vmio_release(bp);
1772                         }
1773                         if (bp->b_vp)
1774                                 brelvp(bp);
1775                 }
1776
1777                 /*
1778                  * NOTE:  nbp is now entirely invalid.  We can only restart
1779                  * the scan from this point on.
1780                  *
1781                  * Get the rest of the buffer freed up.  b_kva* is still
1782                  * valid after this operation.
1783                  */
1784
1785                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp3 %p flags %08x vnode %p qindex %d unexpectededly still associated!", bp, bp->b_flags, bp->b_vp, qindex));
1786                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1787
1788                 /*
1789                  * critical section protection is not required when
1790                  * scrapping a buffer's contents because it is already 
1791                  * wired.
1792                  */
1793                 if (bp->b_bufsize)
1794                         allocbuf(bp, 0);
1795
1796                 bp->b_flags = B_BNOCLIP;
1797                 bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
1798                 bp->b_vp = NULL;
1799                 bp->b_error = 0;
1800                 bp->b_resid = 0;
1801                 bp->b_bcount = 0;
1802                 bp->b_xio.xio_npages = 0;
1803                 bp->b_dirtyoff = bp->b_dirtyend = 0;
1804                 reinitbufbio(bp);
1805                 KKASSERT(LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1806                 buf_dep_init(bp);
1807                 if (blkflags & GETBLK_BHEAVY)
1808                         bp->b_flags |= B_HEAVY;
1809
1810                 /*
1811                  * If we are defragging then free the buffer.
1812                  */
1813                 if (defrag) {
1814                         bp->b_flags |= B_INVAL;
1815                         bfreekva(bp);
1816                         brelse(bp);
1817                         defrag = 0;
1818                         goto restart;
1819                 }
1820
1821                 /*
1822                  * If we are overcomitted then recover the buffer and its
1823                  * KVM space.  This occurs in rare situations when multiple
1824                  * processes are blocked in getnewbuf() or allocbuf().
1825                  */
1826                 if (bufspace >= hibufspace)
1827                         flushingbufs = 1;
1828                 if (flushingbufs && bp->b_kvasize != 0) {
1829                         bp->b_flags |= B_INVAL;
1830                         bfreekva(bp);
1831                         brelse(bp);
1832                         goto restart;
1833                 }
1834                 if (bufspace < lobufspace)
1835                         flushingbufs = 0;
1836                 break;
1837         }
1838
1839         /*
1840          * If we exhausted our list, sleep as appropriate.  We may have to
1841          * wakeup various daemons and write out some dirty buffers.
1842          *
1843          * Generally we are sleeping due to insufficient buffer space.
1844          */
1845
1846         if (bp == NULL) {
1847                 int flags;
1848                 char *waitmsg;
1849
1850                 if (defrag) {
1851                         flags = VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
1852                         waitmsg = "nbufkv";
1853                 } else if (bufspace >= hibufspace) {
1854                         waitmsg = "nbufbs";
1855                         flags = VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
1856                 } else {
1857                         waitmsg = "newbuf";
1858                         flags = VFS_BIO_NEED_ANY;
1859                 }
1860
1861                 needsbuffer |= flags;
1862                 bd_speedup();   /* heeeelp */
1863                 while (needsbuffer & flags) {
1864                         if (tsleep(&needsbuffer, slpflags, waitmsg, slptimeo))
1865                                 return (NULL);
1866                 }
1867         } else {
1868                 /*
1869                  * We finally have a valid bp.  We aren't quite out of the
1870                  * woods, we still have to reserve kva space.  In order
1871                  * to keep fragmentation sane we only allocate kva in
1872                  * BKVASIZE chunks.
1873                  */
1874                 maxsize = (maxsize + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
1875
1876                 if (maxsize != bp->b_kvasize) {
1877                         vm_offset_t addr = 0;
1878                         int count;
1879
1880                         bfreekva(bp);
1881
1882                         count = vm_map_entry_reserve(MAP_RESERVE_COUNT);
1883                         vm_map_lock(&buffer_map);
1884
1885                         if (vm_map_findspace(&buffer_map,
1886                                     vm_map_min(&buffer_map), maxsize,
1887                                     maxsize, &addr)) {
1888                                 /*
1889                                  * Uh oh.  Buffer map is too fragmented.  We
1890                                  * must defragment the map.
1891                                  */
1892                                 vm_map_unlock(&buffer_map);
1893                                 vm_map_entry_release(count);
1894                                 ++bufdefragcnt;
1895                                 defrag = 1;
1896                                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1897                                 brelse(bp);
1898                                 goto restart;
1899                         }
1900                         if (addr) {
1901                                 vm_map_insert(&buffer_map, &count,
1902                                         NULL, 0,
1903                                         addr, addr + maxsize,
1904                                         VM_MAPTYPE_NORMAL,
1905                                         VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL,
1906                                         MAP_NOFAULT);
1907
1908                                 bp->b_kvabase = (caddr_t) addr;
1909                                 bp->b_kvasize = maxsize;
1910                                 bufspace += bp->b_kvasize;
1911                                 ++bufreusecnt;
1912                         }
1913                         vm_map_unlock(&buffer_map);
1914                         vm_map_entry_release(count);
1915                 }
1916                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
1917         }
1918         return(bp);
1919 }
1920
1921 /*
1922  * This routine is called in an emergency to recover VM pages from the
1923  * buffer cache by cashing in clean buffers.  The idea is to recover
1924  * enough pages to be able to satisfy a stuck bio_page_alloc().
1925  */
1926 static int
1927 recoverbufpages(void)
1928 {
1929         struct buf *bp;
1930         int bytes = 0;
1931
1932         ++recoverbufcalls;
1933
1934         while (bytes < MAXBSIZE) {
1935                 bp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN]);
1936                 if (bp == NULL)
1937                         break;
1938
1939                 /*
1940                  * BQUEUE_CLEAN - B_AGE special case.  If not set the bp
1941                  * cycles through the queue twice before being selected.
1942                  */
1943                 if ((bp->b_flags & B_AGE) == 0 && TAILQ_NEXT(bp, b_freelist)) {
1944                         bp->b_flags |= B_AGE;
1945                         TAILQ_REMOVE(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1946                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN],
1947                                           bp, b_freelist);
1948                         continue;
1949                 }
1950
1951                 /*
1952                  * Sanity Checks
1953                  */
1954                 KKASSERT(bp->b_qindex == BQUEUE_CLEAN);
1955                 KKASSERT((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0);
1956
1957                 /*
1958                  * Start freeing the bp.  This is somewhat involved.
1959                  *
1960                  * Buffers on the clean list must be disassociated from
1961                  * their current vnode
1962                  */
1963
1964                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) != 0) {
1965                         kprintf("recoverbufpages: warning, locked buf %p, race corrected\n", bp);
1966                         tsleep(&bd_request, 0, "gnbxxx", hz / 100);
1967                         continue;
1968                 }
1969                 if (bp->b_qindex != BQUEUE_CLEAN) {
1970                         kprintf("recoverbufpages: warning, BUF_LOCK blocked unexpectedly on buf %p index %d, race corrected\n", bp, bp->b_qindex);
1971                         BUF_UNLOCK(bp);
1972                         continue;
1973                 }
1974                 bremfree(bp);
1975
1976                 /*
1977                  * Dependancies must be handled before we disassociate the
1978                  * vnode.
1979                  *
1980                  * NOTE: HAMMER will set B_LOCKED if the buffer cannot
1981                  * be immediately disassociated.  HAMMER then becomes
1982                  * responsible for releasing the buffer.
1983                  */
1984                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
1985                         buf_deallocate(bp);
1986                         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1987                                 bqrelse(bp);
1988                                 continue;
1989                         }
1990                         KKASSERT(LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1991                 }
1992
1993                 bytes += bp->b_bufsize;
1994
1995                 if (bp->b_flags & B_VMIO) {
1996                         bp->b_flags &= ~B_ASYNC;
1997                         bp->b_flags |= B_DIRECT;    /* try to free pages */
1998                         vfs_vmio_release(bp);
1999                 }
2000                 if (bp->b_vp)
2001                         brelvp(bp);
2002
2003                 KKASSERT(bp->b_vp == NULL);
2004                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
2005
2006                 /*
2007                  * critical section protection is not required when
2008                  * scrapping a buffer's contents because it is already 
2009                  * wired.
2010                  */
2011                 if (bp->b_bufsize)
2012                         allocbuf(bp, 0);
2013
2014                 bp->b_flags = B_BNOCLIP;
2015                 bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
2016                 bp->b_vp = NULL;
2017                 bp->b_error = 0;
2018                 bp->b_resid = 0;
2019                 bp->b_bcount = 0;
2020                 bp->b_xio.xio_npages = 0;
2021                 bp->b_dirtyoff = bp->b_dirtyend = 0;
2022                 reinitbufbio(bp);
2023                 KKASSERT(LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
2024                 buf_dep_init(bp);
2025                 bp->b_flags |= B_INVAL;
2026                 /* bfreekva(bp); */
2027                 brelse(bp);
2028         }
2029         return(bytes);
2030 }
2031
2032 /*
2033  * buf_daemon:
2034  *
2035  *      Buffer flushing daemon.  Buffers are normally flushed by the
2036  *      update daemon but if it cannot keep up this process starts to
2037  *      take the load in an attempt to prevent getnewbuf() from blocking.
2038  *
2039  *      Once a flush is initiated it does not stop until the number
2040  *      of buffers falls below lodirtybuffers, but we will wake up anyone
2041  *      waiting at the mid-point.
2042  */
2043
2044 static struct kproc_desc buf_kp = {
2045         "bufdaemon",
2046         buf_daemon,
2047         &bufdaemon_td
2048 };
2049 SYSINIT(bufdaemon, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST,
2050         kproc_start, &buf_kp)
2051
2052 static struct kproc_desc bufhw_kp = {
2053         "bufdaemon_hw",
2054         buf_daemon_hw,
2055         &bufdaemonhw_td
2056 };
2057 SYSINIT(bufdaemon_hw, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST,
2058         kproc_start, &bufhw_kp)
2059
2060 static void
2061 buf_daemon(void)
2062 {
2063         int limit;
2064
2065         /*
2066          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
2067          */
2068         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, shutdown_kproc,
2069                               bufdaemon_td, SHUTDOWN_PRI_LAST);
2070         curthread->td_flags |= TDF_SYSTHREAD;
2071
2072         /*
2073          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
2074          */
2075         crit_enter();
2076
2077         for (;;) {
2078                 kproc_suspend_loop();
2079
2080                 /*
2081                  * Do the flush.  Limit the amount of in-transit I/O we
2082                  * allow to build up, otherwise we would completely saturate
2083                  * the I/O system.  Wakeup any waiting processes before we
2084                  * normally would so they can run in parallel with our drain.
2085                  *
2086                  * Our aggregate normal+HW lo water mark is lodirtybufspace,
2087                  * but because we split the operation into two threads we
2088                  * have to cut it in half for each thread.
2089                  */
2090                 limit = lodirtybufspace / 2;
2091                 waitrunningbufspace(limit);
2092                 while (runningbufspace + dirtybufspace > limit ||
2093                        dirtybufcount - dirtybufcounthw >= nbuf / 2) {
2094                         if (flushbufqueues(BQUEUE_DIRTY) == 0)
2095                                 break;
2096                         waitrunningbufspace(limit);
2097                 }
2098
2099                 /*
2100                  * We reached our low water mark, reset the
2101                  * request and sleep until we are needed again.
2102                  * The sleep is just so the suspend code works.
2103                  */
2104                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
2105                 if (bd_request == 0) {
2106                         msleep(&bd_request, &needsbuffer_spin, 0,
2107                                "psleep", hz);
2108                 }
2109                 bd_request = 0;
2110                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
2111         }
2112 }
2113
2114 static void
2115 buf_daemon_hw(void)
2116 {
2117         int limit;
2118
2119         /*
2120          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
2121          */
2122         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, shutdown_kproc,
2123                               bufdaemonhw_td, SHUTDOWN_PRI_LAST);
2124         curthread->td_flags |= TDF_SYSTHREAD;
2125
2126         /*
2127          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
2128          */
2129         crit_enter();
2130
2131         for (;;) {
2132                 kproc_suspend_loop();
2133
2134                 /*
2135                  * Do the flush.  Limit the amount of in-transit I/O we
2136                  * allow to build up, otherwise we would completely saturate
2137                  * the I/O system.  Wakeup any waiting processes before we
2138                  * normally would so they can run in parallel with our drain.
2139                  *
2140                  * Our aggregate normal+HW lo water mark is lodirtybufspace,
2141                  * but because we split the operation into two threads we
2142                  * have to cut it in half for each thread.
2143                  */
2144                 limit = lodirtybufspace / 2;
2145                 waitrunningbufspace(limit);
2146                 while (runningbufspace + dirtybufspacehw > limit ||
2147                        dirtybufcounthw >= nbuf / 2) {
2148                         if (flushbufqueues(BQUEUE_DIRTY_HW) == 0)
2149                                 break;
2150                         waitrunningbufspace(limit);
2151                 }
2152
2153                 /*
2154                  * We reached our low water mark, reset the
2155                  * request and sleep until we are needed again.
2156                  * The sleep is just so the suspend code works.
2157                  */
2158                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
2159                 if (bd_request_hw == 0) {
2160                         msleep(&bd_request_hw, &needsbuffer_spin, 0,
2161                                "psleep", hz);
2162                 }
2163                 bd_request_hw = 0;
2164                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
2165         }
2166 }
2167
2168 /*
2169  * flushbufqueues:
2170  *
2171  *      Try to flush a buffer in the dirty queue.  We must be careful to
2172  *      free up B_INVAL buffers instead of write them, which NFS is 
2173  *      particularly sensitive to.
2174  *
2175  *      B_RELBUF may only be set by VFSs.  We do set B_AGE to indicate
2176  *      that we really want to try to get the buffer out and reuse it
2177  *      due to the write load on the machine.
2178  */
2179
2180 static int
2181 flushbufqueues(bufq_type_t q)
2182 {
2183         struct buf *bp;
2184         int r = 0;
2185
2186         bp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[q]);
2187         while (bp) {
2188                 KASSERT((bp->b_flags & B_DELWRI),
2189                         ("unexpected clean buffer %p", bp));
2190
2191                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2192                         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2193                                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) != 0)
2194                                         panic("flushbufqueues: locked buf");
2195                                 bremfree(bp);
2196                                 brelse(bp);
2197                                 ++r;
2198                                 break;
2199                         }
2200                         if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL &&
2201                             (bp->b_flags & B_DEFERRED) == 0 &&
2202                             buf_countdeps(bp, 0)) {
2203                                 TAILQ_REMOVE(&bufqueues[q], bp, b_freelist);
2204                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[q], bp,
2205                                                   b_freelist);
2206                                 bp->b_flags |= B_DEFERRED;
2207                                 bp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[q]);
2208                                 continue;
2209                         }
2210
2211                         /*
2212                          * Only write it out if we can successfully lock
2213                          * it.  If the buffer has a dependancy,
2214                          * buf_checkwrite must also return 0 for us to
2215                          * be able to initate the write.
2216                          *
2217                          * If the buffer is flagged B_ERROR it may be
2218                          * requeued over and over again, we try to
2219                          * avoid a live lock.
2220                          */
2221                         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) == 0) {
2222                                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL &&
2223                                     buf_checkwrite(bp)) {
2224                                         bremfree(bp);
2225                                         brelse(bp);
2226                                 } else if (bp->b_flags & B_ERROR) {
2227                                         tsleep(bp, 0, "bioer", 1);
2228                                         bp->b_flags &= ~B_AGE;
2229                                         vfs_bio_awrite(bp);
2230                                 } else {
2231                                         bp->b_flags |= B_AGE;
2232                                         vfs_bio_awrite(bp);
2233                                 }
2234                                 ++r;
2235                                 break;
2236                         }
2237                 }
2238                 bp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist);
2239         }
2240         return (r);
2241 }
2242
2243 /*
2244  * inmem:
2245  *
2246  *      Returns true if no I/O is needed to access the associated VM object.
2247  *      This is like findblk except it also hunts around in the VM system for
2248  *      the data.
2249  *
2250  *      Note that we ignore vm_page_free() races from interrupts against our
2251  *      lookup, since if the caller is not protected our return value will not
2252  *      be any more valid then otherwise once we exit the critical section.
2253  */
2254 int
2255 inmem(struct vnode *vp, off_t loffset)
2256 {
2257         vm_object_t obj;
2258         vm_offset_t toff, tinc, size;
2259         vm_page_t m;
2260
2261         if (findblk(vp, loffset))
2262                 return 1;
2263         if (vp->v_mount == NULL)
2264                 return 0;
2265         if ((obj = vp->v_object) == NULL)
2266                 return 0;
2267
2268         size = PAGE_SIZE;
2269         if (size > vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize)
2270                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2271
2272         for (toff = 0; toff < vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize; toff += tinc) {
2273                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(loffset + toff));
2274                 if (m == NULL)
2275                         return 0;
2276                 tinc = size;
2277                 if (tinc > PAGE_SIZE - ((toff + loffset) & PAGE_MASK))
2278                         tinc = PAGE_SIZE - ((toff + loffset) & PAGE_MASK);
2279                 if (vm_page_is_valid(m,
2280                     (vm_offset_t) ((toff + loffset) & PAGE_MASK), tinc) == 0)
2281                         return 0;
2282         }
2283         return 1;
2284 }
2285
2286 /*
2287  * vfs_setdirty:
2288  *
2289  *      Sets the dirty range for a buffer based on the status of the dirty
2290  *      bits in the pages comprising the buffer.
2291  *
2292  *      The range is limited to the size of the buffer.
2293  *
2294  *      This routine is primarily used by NFS, but is generalized for the
2295  *      B_VMIO case.
2296  */
2297 static void
2298 vfs_setdirty(struct buf *bp) 
2299 {
2300         int i;
2301         vm_object_t object;
2302
2303         /*
2304          * Degenerate case - empty buffer
2305          */
2306
2307         if (bp->b_bufsize == 0)
2308                 return;
2309
2310         /*
2311          * We qualify the scan for modified pages on whether the
2312          * object has been flushed yet.  The OBJ_WRITEABLE flag
2313          * is not cleared simply by protecting pages off.
2314          */
2315
2316         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0)
2317                 return;
2318
2319         object = bp->b_xio.xio_pages[0]->object;
2320
2321         if ((object->flags & OBJ_WRITEABLE) && !(object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY))
2322                 kprintf("Warning: object %p writeable but not mightbedirty\n", object);
2323         if (!(object->flags & OBJ_WRITEABLE) && (object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY))
2324                 kprintf("Warning: object %p mightbedirty but not writeable\n", object);
2325
2326         if (object->flags & (OBJ_MIGHTBEDIRTY|OBJ_CLEANING)) {
2327                 vm_offset_t boffset;
2328                 vm_offset_t eoffset;
2329
2330                 /*
2331                  * test the pages to see if they have been modified directly
2332                  * by users through the VM system.
2333                  */
2334                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2335                         vm_page_flag_clear(bp->b_xio.xio_pages[i], PG_ZERO);
2336                         vm_page_test_dirty(bp->b_xio.xio_pages[i]);
2337                 }
2338
2339                 /*
2340                  * Calculate the encompassing dirty range, boffset and eoffset,
2341                  * (eoffset - boffset) bytes.
2342                  */
2343
2344                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2345                         if (bp->b_xio.xio_pages[i]->dirty)
2346                                 break;
2347                 }
2348                 boffset = (i << PAGE_SHIFT) - (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
2349
2350                 for (i = bp->b_xio.xio_npages - 1; i >= 0; --i) {
2351                         if (bp->b_xio.xio_pages[i]->dirty) {
2352                                 break;
2353                         }
2354                 }
2355                 eoffset = ((i + 1) << PAGE_SHIFT) - (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
2356
2357                 /*
2358                  * Fit it to the buffer.
2359                  */
2360
2361                 if (eoffset > bp->b_bcount)
2362                         eoffset = bp->b_bcount;
2363
2364                 /*
2365                  * If we have a good dirty range, merge with the existing
2366                  * dirty range.
2367                  */
2368
2369                 if (boffset < eoffset) {
2370                         if (bp->b_dirtyoff > boffset)
2371                                 bp->b_dirtyoff = boffset;
2372                         if (bp->b_dirtyend < eoffset)
2373                                 bp->b_dirtyend = eoffset;
2374                 }
2375         }
2376 }
2377
2378 /*
2379  * findblk:
2380  *
2381  *      Locate and return the specified buffer, or NULL if the buffer does
2382  *      not exist.  Do not attempt to lock the buffer or manipulate it in
2383  *      any way.  The caller must validate that the correct buffer has been
2384  *      obtain after locking it.
2385  */
2386 struct buf *
2387 findblk(struct vnode *vp, off_t loffset)
2388 {
2389         struct buf *bp;
2390
2391         crit_enter();
2392         bp = buf_rb_hash_RB_LOOKUP(&vp->v_rbhash_tree, loffset);
2393         crit_exit();
2394         return(bp);
2395 }
2396
2397 /*
2398  * getblk:
2399  *
2400  *      Get a block given a specified block and offset into a file/device.
2401  *      B_INVAL may or may not be set on return.  The caller should clear
2402  *      B_INVAL prior to initiating a READ.
2403  *
2404  *      IT IS IMPORTANT TO UNDERSTAND THAT IF YOU CALL GETBLK() AND B_CACHE
2405  *      IS NOT SET, YOU MUST INITIALIZE THE RETURNED BUFFER, ISSUE A READ,
2406  *      OR SET B_INVAL BEFORE RETIRING IT.  If you retire a getblk'd buffer
2407  *      without doing any of those things the system will likely believe
2408  *      the buffer to be valid (especially if it is not B_VMIO), and the
2409  *      next getblk() will return the buffer with B_CACHE set.
2410  *
2411  *      For a non-VMIO buffer, B_CACHE is set to the opposite of B_INVAL for
2412  *      an existing buffer.
2413  *
2414  *      For a VMIO buffer, B_CACHE is modified according to the backing VM.
2415  *      If getblk()ing a previously 0-sized invalid buffer, B_CACHE is set
2416  *      and then cleared based on the backing VM.  If the previous buffer is
2417  *      non-0-sized but invalid, B_CACHE will be cleared.
2418  *
2419  *      If getblk() must create a new buffer, the new buffer is returned with
2420  *      both B_INVAL and B_CACHE clear unless it is a VMIO buffer, in which
2421  *      case it is returned with B_INVAL clear and B_CACHE set based on the
2422  *      backing VM.
2423  *
2424  *      getblk() also forces a bwrite() for any B_DELWRI buffer whos
2425  *      B_CACHE bit is clear.
2426  *      
2427  *      What this means, basically, is that the caller should use B_CACHE to
2428  *      determine whether the buffer is fully valid or not and should clear
2429  *      B_INVAL prior to issuing a read.  If the caller intends to validate
2430  *      the buffer by loading its data area with something, the caller needs
2431  *      to clear B_INVAL.  If the caller does this without issuing an I/O, 
2432  *      the caller should set B_CACHE ( as an optimization ), else the caller
2433  *      should issue the I/O and biodone() will set B_CACHE if the I/O was
2434  *      a write attempt or if it was a successfull read.  If the caller 
2435  *      intends to issue a READ, the caller must clear B_INVAL and B_ERROR
2436  *      prior to issuing the READ.  biodone() will *not* clear B_INVAL.
2437  *
2438  *      getblk flags:
2439  *
2440  *      GETBLK_PCATCH - catch signal if blocked, can cause NULL return
2441  *      GETBLK_BHEAVY - heavy-weight buffer cache buffer
2442  */
2443 struct buf *
2444 getblk(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, int blkflags, int slptimeo)
2445 {
2446         struct buf *bp;
2447         int slpflags = (blkflags & GETBLK_PCATCH) ? PCATCH : 0;
2448         int error;
2449
2450         if (size > MAXBSIZE)
2451                 panic("getblk: size(%d) > MAXBSIZE(%d)", size, MAXBSIZE);
2452         if (vp->v_object == NULL)
2453                 panic("getblk: vnode %p has no object!", vp);
2454
2455         crit_enter();
2456 loop:
2457         if ((bp = findblk(vp, loffset))) {
2458                 /*
2459                  * The buffer was found in the cache, but we need to lock it.
2460                  * Even with LK_NOWAIT the lockmgr may break our critical
2461                  * section, so double-check the validity of the buffer
2462                  * once the lock has been obtained.
2463                  */
2464                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT)) {
2465                         if (blkflags & GETBLK_NOWAIT) {
2466                                 crit_exit();
2467                                 return(NULL);
2468                         }
2469                         int lkflags = LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL;
2470                         if (blkflags & GETBLK_PCATCH)
2471                                 lkflags |= LK_PCATCH;
2472                         error = BUF_TIMELOCK(bp, lkflags, "getblk", slptimeo);
2473                         if (error) {
2474                                 if (error == ENOLCK)
2475                                         goto loop;
2476                                 crit_exit();
2477                                 return (NULL);
2478                         }
2479                 }
2480
2481                 /*
2482                  * Once the buffer has been locked, make sure we didn't race
2483                  * a buffer recyclement.  Buffers that are no longer hashed
2484                  * will have b_vp == NULL, so this takes care of that check
2485                  * as well.
2486                  */
2487                 if (bp->b_vp != vp || bp->b_loffset != loffset) {
2488                         kprintf("Warning buffer %p (vp %p loffset %lld) was recycled\n", bp, vp, loffset);
2489                         BUF_UNLOCK(bp);
2490                         goto loop;
2491                 }
2492
2493                 /*
2494                  * If SZMATCH any pre-existing buffer must be of the requested
2495                  * size or NULL is returned.  The caller absolutely does not
2496                  * want getblk() to bwrite() the buffer on a size mismatch.
2497                  */
2498                 if ((blkflags & GETBLK_SZMATCH) && size != bp->b_bcount) {
2499                         BUF_UNLOCK(bp);
2500                         crit_exit();
2501                         return(NULL);
2502                 }
2503
2504                 /*
2505                  * All vnode-based buffers must be backed by a VM object.
2506                  */
2507                 KKASSERT(bp->b_flags & B_VMIO);
2508                 KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_DONE);
2509                 bp->b_flags &= ~B_AGE;
2510
2511                 /*
2512                  * Make sure that B_INVAL buffers do not have a cached
2513                  * block number translation.
2514                  */
2515                 if ((bp->b_flags & B_INVAL) && (bp->b_bio2.bio_offset != NOOFFSET)) {
2516                         kprintf("Warning invalid buffer %p (vp %p loffset %lld) did not have cleared bio_offset cache\n", bp, vp, loffset);
2517                         clearbiocache(&bp->b_bio2);
2518                 }
2519
2520                 /*
2521                  * The buffer is locked.  B_CACHE is cleared if the buffer is 
2522                  * invalid.
2523                  */
2524                 if (bp->b_flags & B_INVAL)
2525                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2526                 bremfree(bp);
2527
2528                 /*
2529                  * Any size inconsistancy with a dirty buffer or a buffer
2530                  * with a softupdates dependancy must be resolved.  Resizing
2531                  * the buffer in such circumstances can lead to problems.
2532                  */
2533                 if (size != bp->b_bcount) {
2534                         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2535                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2536                                 bwrite(bp);
2537                         } else if (LIST_FIRST(&bp->b_dep)) {
2538                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2539                                 bwrite(bp);
2540                         } else {
2541                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
2542                                 brelse(bp);
2543                         }
2544                         goto loop;
2545                 }
2546                 KKASSERT(size <= bp->b_kvasize);
2547                 KASSERT(bp->b_loffset != NOOFFSET, 
2548                         ("getblk: no buffer offset"));
2549
2550                 /*
2551                  * A buffer with B_DELWRI set and B_CACHE clear must
2552                  * be committed before we can return the buffer in
2553                  * order to prevent the caller from issuing a read
2554                  * ( due to B_CACHE not being set ) and overwriting
2555                  * it.
2556                  *
2557                  * Most callers, including NFS and FFS, need this to
2558                  * operate properly either because they assume they
2559                  * can issue a read if B_CACHE is not set, or because
2560                  * ( for example ) an uncached B_DELWRI might loop due 
2561                  * to softupdates re-dirtying the buffer.  In the latter
2562                  * case, B_CACHE is set after the first write completes,
2563                  * preventing further loops.
2564                  *
2565                  * NOTE!  b*write() sets B_CACHE.  If we cleared B_CACHE
2566                  * above while extending the buffer, we cannot allow the
2567                  * buffer to remain with B_CACHE set after the write
2568                  * completes or it will represent a corrupt state.  To
2569                  * deal with this we set B_NOCACHE to scrap the buffer
2570                  * after the write.
2571                  *
2572                  * We might be able to do something fancy, like setting
2573                  * B_CACHE in bwrite() except if B_DELWRI is already set,
2574                  * so the below call doesn't set B_CACHE, but that gets real
2575                  * confusing.  This is much easier.
2576                  */
2577
2578                 if ((bp->b_flags & (B_CACHE|B_DELWRI)) == B_DELWRI) {
2579                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2580                         bwrite(bp);
2581                         goto loop;
2582                 }
2583                 crit_exit();
2584         } else {
2585                 /*
2586                  * Buffer is not in-core, create new buffer.  The buffer
2587                  * returned by getnewbuf() is locked.  Note that the returned
2588                  * buffer is also considered valid (not marked B_INVAL).
2589                  *
2590                  * Calculating the offset for the I/O requires figuring out
2591                  * the block size.  We use DEV_BSIZE for VBLK or VCHR and
2592                  * the mount's f_iosize otherwise.  If the vnode does not
2593                  * have an associated mount we assume that the passed size is 
2594                  * the block size.  
2595                  *
2596                  * Note that vn_isdisk() cannot be used here since it may
2597                  * return a failure for numerous reasons.   Note that the
2598                  * buffer size may be larger then the block size (the caller
2599                  * will use block numbers with the proper multiple).  Beware
2600                  * of using any v_* fields which are part of unions.  In
2601                  * particular, in DragonFly the mount point overloading 
2602                  * mechanism uses the namecache only and the underlying
2603                  * directory vnode is not a special case.
2604                  */
2605                 int bsize, maxsize;
2606
2607                 if (vp->v_type == VBLK || vp->v_type == VCHR)
2608                         bsize = DEV_BSIZE;
2609                 else if (vp->v_mount)
2610                         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2611                 else
2612                         bsize = size;
2613
2614                 maxsize = size + (loffset & PAGE_MASK);
2615                 maxsize = imax(maxsize, bsize);
2616
2617                 if ((bp = getnewbuf(blkflags, slptimeo, size, maxsize)) == NULL) {
2618                         if (slpflags || slptimeo) {
2619                                 crit_exit();
2620                                 return NULL;
2621                         }
2622                         goto loop;
2623                 }
2624
2625                 /*
2626                  * This code is used to make sure that a buffer is not
2627                  * created while the getnewbuf routine is blocked.
2628                  * This can be a problem whether the vnode is locked or not.
2629                  * If the buffer is created out from under us, we have to
2630                  * throw away the one we just created.  There is no window
2631                  * race because we are safely running in a critical section
2632                  * from the point of the duplicate buffer creation through
2633                  * to here, and we've locked the buffer.
2634                  */
2635                 if (findblk(vp, loffset)) {
2636                         bp->b_flags |= B_INVAL;
2637                         brelse(bp);
2638                         goto loop;
2639                 }
2640
2641                 /*
2642                  * Insert the buffer into the hash, so that it can
2643                  * be found by findblk(). 
2644                  *
2645                  * Make sure the translation layer has been cleared.
2646                  */
2647                 bp->b_loffset = loffset;
2648                 bp->b_bio2.bio_offset = NOOFFSET;
2649                 /* bp->b_bio2.bio_next = NULL; */
2650
2651                 bgetvp(vp, bp);
2652
2653                 /*
2654                  * All vnode-based buffers must be backed by a VM object.
2655                  */
2656                 KKASSERT(vp->v_object != NULL);
2657                 bp->b_flags |= B_VMIO;
2658                 KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_DONE);
2659
2660                 allocbuf(bp, size);
2661
2662                 crit_exit();
2663         }
2664         return (bp);
2665 }
2666
2667 /*
2668  * regetblk(bp)
2669  *
2670  * Reacquire a buffer that was previously released to the locked queue,
2671  * or reacquire a buffer which is interlocked by having bioops->io_deallocate
2672  * set B_LOCKED (which handles the acquisition race).
2673  *
2674  * To this end, either B_LOCKED must be set or the dependancy list must be
2675  * non-empty.
2676  */
2677 void
2678 regetblk(struct buf *bp)
2679 {
2680         KKASSERT((bp->b_flags & B_LOCKED) || LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL);
2681         BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2682         crit_enter();
2683         bremfree(bp);
2684         crit_exit();
2685 }
2686
2687 /*
2688  * geteblk:
2689  *
2690  *      Get an empty, disassociated buffer of given size.  The buffer is
2691  *      initially set to B_INVAL.
2692  *
2693  *      critical section protection is not required for the allocbuf()
2694  *      call because races are impossible here.
2695  */
2696 struct buf *
2697 geteblk(int size)
2698 {
2699         struct buf *bp;
2700         int maxsize;
2701
2702         maxsize = (size + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
2703
2704         crit_enter();
2705         while ((bp = getnewbuf(0, 0, size, maxsize)) == 0)
2706                 ;
2707         crit_exit();
2708         allocbuf(bp, size);
2709         bp->b_flags |= B_INVAL; /* b_dep cleared by getnewbuf() */
2710         return (bp);
2711 }
2712
2713
2714 /*
2715  * allocbuf:
2716  *
2717  *      This code constitutes the buffer memory from either anonymous system
2718  *      memory (in the case of non-VMIO operations) or from an associated
2719  *      VM object (in the case of VMIO operations).  This code is able to
2720  *      resize a buffer up or down.
2721  *
2722  *      Note that this code is tricky, and has many complications to resolve
2723  *      deadlock or inconsistant data situations.  Tread lightly!!! 
2724  *      There are B_CACHE and B_DELWRI interactions that must be dealt with by 
2725  *      the caller.  Calling this code willy nilly can result in the loss of data.
2726  *
2727  *      allocbuf() only adjusts B_CACHE for VMIO buffers.  getblk() deals with
2728  *      B_CACHE for the non-VMIO case.
2729  *
2730  *      This routine does not need to be called from a critical section but you
2731  *      must own the buffer.
2732  */
2733 int
2734 allocbuf(struct buf *bp, int size)
2735 {
2736         int newbsize, mbsize;
2737         int i;
2738
2739         if (BUF_REFCNT(bp) == 0)
2740                 panic("allocbuf: buffer not busy");
2741
2742         if (bp->b_kvasize < size)
2743                 panic("allocbuf: buffer too small");
2744
2745         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
2746                 caddr_t origbuf;
2747                 int origbufsize;
2748                 /*
2749                  * Just get anonymous memory from the kernel.  Don't
2750                  * mess with B_CACHE.
2751                  */
2752                 mbsize = (size + DEV_BSIZE - 1) & ~(DEV_BSIZE - 1);
2753                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
2754                         newbsize = mbsize;
2755                 else
2756                         newbsize = round_page(size);
2757
2758                 if (newbsize < bp->b_bufsize) {
2759                         /*
2760                          * Malloced buffers are not shrunk
2761                          */
2762                         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
2763                                 if (newbsize) {
2764                                         bp->b_bcount = size;
2765                                 } else {
2766                                         kfree(bp->b_data, M_BIOBUF);
2767                                         if (bp->b_bufsize) {
2768                                                 bufmallocspace -= bp->b_bufsize;
2769                                                 bufspacewakeup();
2770                                                 bp->b_bufsize = 0;
2771                                         }
2772                                         bp->b_data = bp->b_kvabase;
2773                                         bp->b_bcount = 0;
2774                                         bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
2775                                 }
2776                                 return 1;
2777                         }               
2778                         vm_hold_free_pages(
2779                             bp,
2780                             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize,
2781                             (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize);
2782                 } else if (newbsize > bp->b_bufsize) {
2783                         /*
2784                          * We only use malloced memory on the first allocation.
2785                          * and revert to page-allocated memory when the buffer
2786                          * grows.
2787                          */
2788                         if ((bufmallocspace < maxbufmallocspace) &&
2789                                 (bp->b_bufsize == 0) &&
2790                                 (mbsize <= PAGE_SIZE/2)) {
2791
2792                                 bp->b_data = kmalloc(mbsize, M_BIOBUF, M_WAITOK);
2793                                 bp->b_bufsize = mbsize;
2794                                 bp->b_bcount = size;
2795                                 bp->b_flags |= B_MALLOC;
2796                                 bufmallocspace += mbsize;
2797                                 return 1;
2798                         }
2799                         origbuf = NULL;
2800                         origbufsize = 0;
2801                         /*
2802                          * If the buffer is growing on its other-than-first
2803                          * allocation, then we revert to the page-allocation
2804                          * scheme.
2805                          */
2806                         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
2807                                 origbuf = bp->b_data;
2808                                 origbufsize = bp->b_bufsize;
2809                                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
2810                                 if (bp->b_bufsize) {
2811                                         bufmallocspace -= bp->b_bufsize;
2812                                         bufspacewakeup();
2813                                         bp->b_bufsize = 0;
2814                                 }
2815                                 bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
2816                                 newbsize = round_page(newbsize);
2817                         }
2818                         vm_hold_load_pages(
2819                             bp,
2820                             (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize,
2821                             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize);
2822                         if (origbuf) {
2823                                 bcopy(origbuf, bp->b_data, origbufsize);
2824                                 kfree(origbuf, M_BIOBUF);
2825                         }
2826                 }
2827         } else {
2828                 vm_page_t m;
2829                 int desiredpages;
2830
2831                 newbsize = (size + DEV_BSIZE - 1) & ~(DEV_BSIZE - 1);
2832                 desiredpages = ((int)(bp->b_loffset & PAGE_MASK) +
2833                                 newbsize + PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT;
2834                 KKASSERT(desiredpages <= XIO_INTERNAL_PAGES);
2835
2836                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
2837                         panic("allocbuf: VMIO buffer can't be malloced");
2838                 /*
2839                  * Set B_CACHE initially if buffer is 0 length or will become
2840                  * 0-length.
2841                  */
2842                 if (size == 0 || bp->b_bufsize == 0)
2843                         bp->b_flags |= B_CACHE;
2844
2845                 if (newbsize < bp->b_bufsize) {
2846                         /*
2847                          * DEV_BSIZE aligned new buffer size is less then the
2848                          * DEV_BSIZE aligned existing buffer size.  Figure out
2849                          * if we have to remove any pages.
2850                          */
2851                         if (desiredpages < bp->b_xio.xio_npages) {
2852                                 for (i = desiredpages; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2853                                         /*
2854                                          * the page is not freed here -- it
2855                                          * is the responsibility of 
2856                                          * vnode_pager_setsize
2857                                          */
2858                                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
2859                                         KASSERT(m != bogus_page,
2860                                             ("allocbuf: bogus page found"));
2861                                         while (vm_page_sleep_busy(m, TRUE, "biodep"))
2862                                                 ;
2863
2864                                         bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
2865                                         vm_page_unwire(m, 0);
2866                                 }
2867                                 pmap_qremove((vm_offset_t) trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data) +
2868                                     (desiredpages << PAGE_SHIFT), (bp->b_xio.xio_npages - desiredpages));
2869                                 bp->b_xio.xio_npages = desiredpages;
2870                         }
2871                 } else if (size > bp->b_bcount) {
2872                         /*
2873                          * We are growing the buffer, possibly in a 
2874                          * byte-granular fashion.
2875                          */
2876                         struct vnode *vp;
2877                         vm_object_t obj;
2878                         vm_offset_t toff;
2879                         vm_offset_t tinc;
2880
2881                         /*
2882                          * Step 1, bring in the VM pages from the object, 
2883                          * allocating them if necessary.  We must clear
2884                          * B_CACHE if these pages are not valid for the 
2885                          * range covered by the buffer.
2886                          *
2887                          * critical section protection is required to protect
2888                          * against interrupts unbusying and freeing pages
2889                          * between our vm_page_lookup() and our
2890                          * busycheck/wiring call.
2891                          */
2892                         vp = bp->b_vp;
2893                         obj = vp->v_object;
2894
2895                         crit_enter();
2896                         while (bp->b_xio.xio_npages < desiredpages) {
2897                                 vm_page_t m;
2898                                 vm_pindex_t pi;
2899
2900                                 pi = OFF_TO_IDX(bp->b_loffset) + bp->b_xio.xio_npages;
2901                                 if ((m = vm_page_lookup(obj, pi)) == NULL) {
2902                                         /*
2903                                          * note: must allocate system pages
2904                                          * since blocking here could intefere
2905                                          * with paging I/O, no matter which
2906                                          * process we are.
2907                                          */
2908                                         m = bio_page_alloc(obj, pi, desiredpages - bp->b_xio.xio_npages);
2909                                         if (m) {
2910                                                 vm_page_wire(m);
2911                                                 vm_page_wakeup(m);
2912                                                 bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2913                                                 bp->b_xio.xio_pages[bp->b_xio.xio_npages] = m;
2914                                                 ++bp->b_xio.xio_npages;
2915                                         }
2916                                         continue;
2917                                 }
2918
2919                                 /*
2920                                  * We found a page.  If we have to sleep on it,
2921                                  * retry because it might have gotten freed out
2922                                  * from under us.
2923                                  *
2924                                  * We can only test PG_BUSY here.  Blocking on
2925                                  * m->busy might lead to a deadlock:
2926                                  *
2927                                  *  vm_fault->getpages->cluster_read->allocbuf
2928                                  *
2929                                  */
2930
2931                                 if (vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "pgtblk"))
2932                                         continue;
2933
2934                                 /*
2935                                  * We have a good page.  Should we wakeup the
2936                                  * page daemon?
2937                                  */
2938                                 if ((curthread != pagethread) &&
2939                                     ((m->queue - m->pc) == PQ_CACHE) &&
2940                                     ((vmstats.v_free_count + vmstats.v_cache_count) <
2941                                         (vmstats.v_free_min + vmstats.v_cache_min))) {
2942                                         pagedaemon_wakeup();
2943                                 }
2944                                 vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
2945                                 vm_page_wire(m);
2946                                 bp->b_xio.xio_pages[bp->b_xio.xio_npages] = m;
2947                                 ++bp->b_xio.xio_npages;
2948                         }
2949                         crit_exit();
2950
2951                         /*
2952                          * Step 2.  We've loaded the pages into the buffer,
2953                          * we have to figure out if we can still have B_CACHE
2954                          * set.  Note that B_CACHE is set according to the
2955                          * byte-granular range ( bcount and size ), not the
2956                          * aligned range ( newbsize ).
2957                          *
2958                          * The VM test is against m->valid, which is DEV_BSIZE
2959                          * aligned.  Needless to say, the validity of the data
2960                          * needs to also be DEV_BSIZE aligned.  Note that this
2961                          * fails with NFS if the server or some other client
2962                          * extends the file's EOF.  If our buffer is resized, 
2963                          * B_CACHE may remain set! XXX
2964                          */
2965
2966                         toff = bp->b_bcount;
2967                         tinc = PAGE_SIZE - ((bp->b_loffset + toff) & PAGE_MASK);
2968
2969                         while ((bp->b_flags & B_CACHE) && toff < size) {
2970                                 vm_pindex_t pi;
2971
2972                                 if (tinc > (size - toff))
2973                                         tinc = size - toff;
2974
2975                                 pi = ((bp->b_loffset & PAGE_MASK) + toff) >> 
2976                                     PAGE_SHIFT;
2977
2978                                 vfs_buf_test_cache(
2979                                     bp, 
2980                                     bp->b_loffset,
2981                                     toff, 
2982                                     tinc, 
2983                                     bp->b_xio.xio_pages[pi]
2984                                 );
2985                                 toff += tinc;
2986                                 tinc = PAGE_SIZE;
2987                         }
2988
2989                         /*
2990                          * Step 3, fixup the KVM pmap.  Remember that
2991                          * bp->b_data is relative to bp->b_loffset, but 
2992                          * bp->b_loffset may be offset into the first page.
2993                          */
2994
2995                         bp->b_data = (caddr_t)
2996                             trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data);
2997                         pmap_qenter(
2998                             (vm_offset_t)bp->b_data,
2999                             bp->b_xio.xio_pages, 
3000                             bp->b_xio.xio_npages
3001                         );
3002                         bp->b_data = (caddr_t)((vm_offset_t)bp->b_data | 
3003                             (vm_offset_t)(bp->b_loffset & PAGE_MASK));
3004                 }
3005         }
3006
3007         /* adjust space use on already-dirty buffer */
3008         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
3009                 dirtybufspace += newbsize - bp->b_bufsize;
3010                 if (bp->b_flags & B_HEAVY)
3011                         dirtybufspacehw += newbsize - bp->b_bufsize;
3012         }
3013         if (newbsize < bp->b_bufsize)
3014                 bufspacewakeup();
3015         bp->b_bufsize = newbsize;       /* actual buffer allocation     */
3016         bp->b_bcount = size;            /* requested buffer size        */
3017         return 1;
3018 }
3019
3020 /*
3021  * biowait:
3022  *
3023  *      Wait for buffer I/O completion, returning error status.  The buffer
3024  *      is left locked on return.  B_EINTR is converted into an EINTR error
3025  *      and cleared.
3026  *
3027  *      NOTE!  The original b_cmd is lost on return, since b_cmd will be
3028  *      set to BUF_CMD_DONE.
3029  */
3030 int
3031 biowait(struct buf *bp)
3032 {
3033         crit_enter();
3034         while (bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE) {
3035                 if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3036                         tsleep(bp, 0, "biord", 0);
3037                 else
3038                         tsleep(bp, 0, "biowr", 0);
3039         }
3040         crit_exit();
3041         if (bp->b_flags & B_EINTR) {
3042                 bp->b_flags &= ~B_EINTR;
3043                 return (EINTR);
3044         }
3045         if (bp->b_flags & B_ERROR) {
3046                 return (bp->b_error ? bp->b_error : EIO);
3047         } else {
3048                 return (0);
3049         }
3050 }
3051
3052 /*
3053  * This associates a tracking count with an I/O.  vn_strategy() and
3054  * dev_dstrategy() do this automatically but there are a few cases
3055  * where a vnode or device layer is bypassed when a block translation
3056  * is cached.  In such cases bio_start_transaction() may be called on
3057  * the bypassed layers so the system gets an I/O in progress indication 
3058  * for those higher layers.
3059  */
3060 void
3061 bio_start_transaction(struct bio *bio, struct bio_track *track)
3062 {
3063         bio->bio_track = track;
3064         atomic_add_int(&track->bk_active, 1);
3065 }
3066
3067 /*
3068  * Initiate I/O on a vnode.
3069  */
3070 void
3071 vn_strategy(struct vnode *vp, struct bio *bio)
3072 {
3073         struct bio_track *track;
3074
3075         KKASSERT(bio->bio_buf->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
3076         if (bio->bio_buf->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3077                 track = &vp->v_track_read;
3078         else
3079                 track = &vp->v_track_write;
3080         bio->bio_track = track;
3081         atomic_add_int(&track->bk_active, 1);
3082         vop_strategy(*vp->v_ops, vp, bio);
3083 }
3084
3085
3086 /*
3087  * biodone:
3088  *
3089  *      Finish I/O on a buffer, optionally calling a completion function.
3090  *      This is usually called from an interrupt so process blocking is
3091  *      not allowed.
3092  *
3093  *      biodone is also responsible for setting B_CACHE in a B_VMIO bp.
3094  *      In a non-VMIO bp, B_CACHE will be set on the next getblk() 
3095  *      assuming B_INVAL is clear.
3096  *
3097  *      For the VMIO case, we set B_CACHE if the op was a read and no
3098  *      read error occured, or if the op was a write.  B_CACHE is never
3099  *      set if the buffer is invalid or otherwise uncacheable.
3100  *
3101  *      biodone does not mess with B_INVAL, allowing the I/O routine or the
3102  *      initiator to leave B_INVAL set to brelse the buffer out of existance
3103  *      in the biodone routine.
3104  */
3105 void
3106 biodone(struct bio *bio)
3107 {
3108         struct buf *bp = bio->bio_buf;
3109         buf_cmd_t cmd;
3110
3111         crit_enter();
3112
3113         KASSERT(BUF_REFCNTNB(bp) > 0, 
3114                 ("biodone: bp %p not busy %d", bp, BUF_REFCNTNB(bp)));
3115         KASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE, 
3116                 ("biodone: bp %p already done!", bp));
3117
3118         runningbufwakeup(bp);
3119
3120         /*
3121          * Run up the chain of BIO's.   Leave b_cmd intact for the duration.
3122          */
3123         while (bio) {
3124                 biodone_t *done_func; 
3125                 struct bio_track *track;
3126
3127                 /*
3128                  * BIO tracking.  Most but not all BIOs are tracked.
3129                  */
3130                 if ((track = bio->bio_track) != NULL) {
3131                         atomic_subtract_int(&track->bk_active, 1);
3132                         if (track->bk_active < 0) {
3133                                 panic("biodone: bad active count bio %p\n",
3134                                       bio);
3135                         }
3136                         if (track->bk_waitflag) {
3137                                 track->bk_waitflag = 0;
3138                                 wakeup(track);
3139                         }
3140                         bio->bio_track = NULL;
3141                 }
3142
3143                 /*
3144                  * A bio_done function terminates the loop.  The function
3145                  * will be responsible for any further chaining and/or 
3146                  * buffer management.
3147                  *
3148                  * WARNING!  The done function can deallocate the buffer!
3149                  */
3150                 if ((done_func = bio->bio_done) != NULL) {
3151                         bio->bio_done = NULL;
3152                         done_func(bio);
3153                         crit_exit();
3154                         return;
3155                 }
3156                 bio = bio->bio_prev;
3157         }
3158
3159         cmd = bp->b_cmd;
3160         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
3161
3162         /*
3163          * Only reads and writes are processed past this point.
3164          */
3165         if (cmd != BUF_CMD_READ && cmd != BUF_CMD_WRITE) {
3166                 if (cmd == BUF_CMD_FREEBLKS)
3167                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3168                 brelse(bp);
3169                 crit_exit();
3170                 return;
3171         }
3172
3173         /*
3174          * Warning: softupdates may re-dirty the buffer, and HAMMER can do
3175          * a lot worse.  XXX - move this above the clearing of b_cmd
3176          */
3177         if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
3178                 buf_complete(bp);
3179
3180         /*
3181          * A failed write must re-dirty the buffer unless B_INVAL
3182          * was set.
3183          */
3184         if (cmd == BUF_CMD_WRITE &&
3185             (bp->b_flags & (B_ERROR | B_INVAL)) == B_ERROR) {
3186                 bp->b_flags &= ~B_NOCACHE;
3187                 bdirty(bp);
3188         }
3189
3190
3191         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3192                 int i;
3193                 vm_ooffset_t foff;
3194                 vm_page_t m;
3195                 vm_object_t obj;
3196                 int iosize;
3197                 struct vnode *vp = bp->b_vp;
3198
3199                 obj = vp->v_object;
3200
3201 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3202                 if (vp->v_auxrefs == 0)
3203                         panic("biodone: zero vnode hold count");
3204                 if ((vp->v_flag & VOBJBUF) == 0)
3205                         panic("biodone: vnode is not setup for merged cache");
3206 #endif
3207
3208                 foff = bp->b_loffset;
3209                 KASSERT(foff != NOOFFSET, ("biodone: no buffer offset"));
3210                 KASSERT(obj != NULL, ("biodone: missing VM object"));
3211
3212 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3213                 if (obj->paging_in_progress < bp->b_xio.xio_npages) {
3214                         kprintf("biodone: paging in progress(%d) < bp->b_xio.xio_npages(%d)\n",
3215                             obj->paging_in_progress, bp->b_xio.xio_npages);
3216                 }
3217 #endif
3218
3219                 /*
3220                  * Set B_CACHE if the op was a normal read and no error
3221                  * occured.  B_CACHE is set for writes in the b*write()
3222                  * routines.
3223                  */
3224                 iosize = bp->b_bcount - bp->b_resid;
3225                 if (cmd == BUF_CMD_READ && (bp->b_flags & (B_INVAL|B_NOCACHE|B_ERROR)) == 0) {
3226                         bp->b_flags |= B_CACHE;
3227                 }
3228
3229                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3230                         int bogusflag = 0;
3231                         int resid;
3232
3233                         resid = ((foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK) - foff;
3234                         if (resid > iosize)
3235                                 resid = iosize;
3236
3237                         /*
3238                          * cleanup bogus pages, restoring the originals.  Since
3239                          * the originals should still be wired, we don't have
3240                          * to worry about interrupt/freeing races destroying
3241                          * the VM object association.
3242                          */
3243                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3244                         if (m == bogus_page) {
3245                                 bogusflag = 1;
3246                                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(foff));
3247                                 if (m == NULL)
3248                                         panic("biodone: page disappeared");
3249                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = m;
3250                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3251                                         bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3252                         }
3253 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3254                         if (OFF_TO_IDX(foff) != m->pindex) {
3255                                 kprintf(
3256 "biodone: foff(%lu)/m->pindex(%d) mismatch\n",
3257                                     (unsigned long)foff, m->pindex);
3258                         }
3259 #endif
3260
3261                         /*
3262                          * In the write case, the valid and clean bits are
3263                          * already changed correctly ( see bdwrite() ), so we 
3264                          * only need to do this here in the read case.
3265                          */
3266                         if (cmd == BUF_CMD_READ && !bogusflag && resid > 0) {
3267                                 vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3268                         }
3269                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3270
3271                         /*
3272                          * when debugging new filesystems or buffer I/O methods, this
3273                          * is the most common error that pops up.  if you see this, you
3274                          * have not set the page busy flag correctly!!!
3275                          */
3276                         if (m->busy == 0) {
3277                                 kprintf("biodone: page busy < 0, "
3278                                     "pindex: %d, foff: 0x(%x,%x), "
3279                                     "resid: %d, index: %d\n",
3280                                     (int) m->pindex, (int)(foff >> 32),
3281                                                 (int) foff & 0xffffffff, resid, i);
3282                                 if (!vn_isdisk(vp, NULL))
3283                                         kprintf(" iosize: %ld, loffset: %lld, flags: 0x%08x, npages: %d\n",
3284                                             bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize,
3285                                             bp->b_loffset,
3286                                             bp->b_flags, bp->b_xio.xio_npages);
3287                                 else
3288                                         kprintf(" VDEV, loffset: %lld, flags: 0x%08x, npages: %d\n",
3289                                             bp->b_loffset,
3290                                             bp->b_flags, bp->b_xio.xio_npages);
3291                                 kprintf(" valid: 0x%x, dirty: 0x%x, wired: %d\n",
3292                                     m->valid, m->dirty, m->wire_count);
3293                                 panic("biodone: page busy < 0");
3294                         }
3295                         vm_page_io_finish(m);
3296                         vm_object_pip_subtract(obj, 1);
3297                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3298                         iosize -= resid;
3299                 }
3300                 if (obj)
3301                         vm_object_pip_wakeupn(obj, 0);
3302         }
3303
3304         /*
3305          * For asynchronous completions, release the buffer now. The brelse
3306          * will do a wakeup there if necessary - so no need to do a wakeup
3307          * here in the async case. The sync case always needs to do a wakeup.
3308          */
3309
3310         if (bp->b_flags & B_ASYNC) {
3311                 if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_ERROR | B_RELBUF)) != 0)
3312                         brelse(bp);
3313                 else
3314                         bqrelse(bp);
3315         } else {
3316                 wakeup(bp);
3317         }
3318         crit_exit();
3319 }
3320
3321 /*
3322  * vfs_unbusy_pages:
3323  *
3324  *      This routine is called in lieu of iodone in the case of
3325  *      incomplete I/O.  This keeps the busy status for pages
3326  *      consistant.
3327  */
3328 void
3329 vfs_unbusy_pages(struct buf *bp)
3330 {
3331         int i;
3332
3333         runningbufwakeup(bp);
3334         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3335                 struct vnode *vp = bp->b_vp;
3336                 vm_object_t obj;
3337
3338                 obj = vp->v_object;
3339
3340                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3341                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3342
3343                         /*
3344                          * When restoring bogus changes the original pages
3345                          * should still be wired, so we are in no danger of
3346                          * losing the object association and do not need
3347                          * critical section protection particularly.
3348                          */
3349                         if (m == bogus_page) {
3350                                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(bp->b_loffset) + i);
3351                                 if (!m) {
3352                                         panic("vfs_unbusy_pages: page missing");
3353                                 }
3354                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = m;
3355                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3356                                         bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3357                         }
3358                         vm_object_pip_subtract(obj, 1);
3359                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3360                         vm_page_io_finish(m);
3361                 }
3362                 vm_object_pip_wakeupn(obj, 0);
3363         }
3364 }
3365
3366 /*
3367  * vfs_page_set_valid:
3368  *
3369  *      Set the valid bits in a page based on the supplied offset.   The
3370  *      range is restricted to the buffer's size.
3371  *
3372  *      This routine is typically called after a read completes.
3373  */
3374 static void
3375 vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, int pageno, vm_page_t m)
3376 {
3377         vm_ooffset_t soff, eoff;
3378
3379         /*
3380          * Start and end offsets in buffer.  eoff - soff may not cross a
3381          * page boundry or cross the end of the buffer.  The end of the
3382          * buffer, in this case, is our file EOF, not the allocation size
3383          * of the buffer.
3384          */
3385         soff = off;
3386         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3387         if (eoff > bp->b_loffset + bp->b_bcount)
3388                 eoff = bp->b_loffset + bp->b_bcount;
3389
3390         /*
3391          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
3392          * entire page.
3393          */
3394         if (eoff > soff) {
3395                 vm_page_set_validclean(
3396                     m,
3397                    (vm_offset_t) (soff & PAGE_MASK),
3398                    (vm_offset_t) (eoff - soff)
3399                 );
3400         }
3401 }
3402
3403 /*
3404  * vfs_busy_pages:
3405  *
3406  *      This routine is called before a device strategy routine.
3407  *      It is used to tell the VM system that paging I/O is in
3408  *      progress, and treat the pages associated with the buffer
3409  *      almost as being PG_BUSY.  Also the object 'paging_in_progress'
3410  *      flag is handled to make sure that the object doesn't become
3411  *      inconsistant.
3412  *
3413  *      Since I/O has not been initiated yet, certain buffer flags
3414  *      such as B_ERROR or B_INVAL may be in an inconsistant state
3415  *      and should be ignored.
3416  */
3417 void
3418 vfs_busy_pages(struct vnode *vp, struct buf *bp)
3419 {
3420         int i, bogus;
3421         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
3422
3423         /*
3424          * The buffer's I/O command must already be set.  If reading,
3425          * B_CACHE must be 0 (double check against callers only doing
3426          * I/O when B_CACHE is 0).
3427          */
3428         KKASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
3429         KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE || (bp->b_flags & B_CACHE) == 0);
3430
3431         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3432                 vm_object_t obj;
3433                 vm_ooffset_t foff;
3434
3435                 obj = vp->v_object;
3436                 foff = bp->b_loffset;
3437                 KASSERT(bp->b_loffset != NOOFFSET,
3438                         ("vfs_busy_pages: no buffer offset"));
3439                 vfs_setdirty(bp);
3440
3441                 /*
3442                  * Loop until none of the pages are busy.
3443                  */
3444 retry:
3445                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3446                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3447
3448                         if (vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "vbpage"))
3449                                 goto retry;
3450                 }
3451
3452                 /*
3453                  * Setup for I/O, soft-busy the page right now because
3454                  * the next loop may block.
3455                  */
3456                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3457                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3458
3459                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3460                         if ((bp->b_flags & B_CLUSTER) == 0) {
3461                                 vm_object_pip_add(obj, 1);
3462                                 vm_page_io_start(m);
3463                         }
3464                 }
3465
3466                 /*
3467                  * Adjust protections for I/O and do bogus-page mapping.
3468                  * Assume that vm_page_protect() can block (it can block
3469                  * if VM_PROT_NONE, don't take any chances regardless).
3470                  */
3471                 bogus = 0;
3472                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3473                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3474
3475                         /*
3476                          * When readying a vnode-backed buffer for a write
3477                          * we must zero-fill any invalid portions of the
3478                          * backing VM pages.
3479                          *
3480                          * When readying a vnode-backed buffer for a read
3481                          * we must replace any dirty pages with a bogus
3482                          * page so we do not destroy dirty data when
3483                          * filling in gaps.  Dirty pages might not
3484                          * necessarily be marked dirty yet, so use m->valid
3485                          * as a reasonable test.
3486                          *
3487                          * Bogus page replacement is, uh, bogus.  We need
3488                          * to find a better way.
3489                          */
3490                         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE) {
3491                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_READ);
3492                                 vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3493                         } else if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
3494                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = bogus_page;
3495                                 bogus++;
3496                         } else {
3497                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
3498                         }
3499                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3500                 }
3501                 if (bogus)
3502                         pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3503                                 bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3504         }
3505
3506         /*
3507          * This is the easiest place to put the process accounting for the I/O
3508          * for now.
3509          */
3510         if (lp != NULL) {
3511                 if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3512                         lp->lwp_ru.ru_inblock++;
3513                 else
3514                         lp->lwp_ru.ru_oublock++;
3515         }
3516 }
3517
3518 /*
3519  * vfs_clean_pages:
3520  *      
3521  *      Tell the VM system that the pages associated with this buffer
3522  *      are clean.  This is used for delayed writes where the data is
3523  *      going to go to disk eventually without additional VM intevention.
3524  *
3525  *      Note that while we only really need to clean through to b_bcount, we
3526  *      just go ahead and clean through to b_bufsize.
3527  */
3528 static void
3529 vfs_clean_pages(struct buf *bp)
3530 {
3531         int i;
3532
3533         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3534                 vm_ooffset_t foff;
3535
3536                 foff = bp->b_loffset;
3537                 KASSERT(foff != NOOFFSET, ("vfs_clean_pages: no buffer offset"));
3538                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3539                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3540                         vm_ooffset_t noff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3541
3542                         vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3543                         foff = noff;
3544                 }
3545         }
3546 }
3547
3548 /*
3549  * vfs_bio_set_validclean:
3550  *
3551  *      Set the range within the buffer to valid and clean.  The range is 
3552  *      relative to the beginning of the buffer, b_loffset.  Note that
3553  *      b_loffset itself may be offset from the beginning of the first page.
3554  */
3555
3556 void   
3557 vfs_bio_set_validclean(struct buf *bp, int base, int size)
3558 {
3559         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3560                 int i;
3561                 int n;
3562
3563                 /*
3564                  * Fixup base to be relative to beginning of first page.
3565                  * Set initial n to be the maximum number of bytes in the
3566                  * first page that can be validated.
3567                  */
3568
3569                 base += (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
3570                 n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
3571
3572                 for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_xio.xio_npages; ++i) {
3573                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3574
3575                         if (n > size)
3576                                 n = size;
3577
3578                         vm_page_set_validclean(m, base & PAGE_MASK, n);
3579                         base += n;
3580                         size -= n;
3581                         n = PAGE_SIZE;
3582                 }
3583         }
3584 }
3585
3586 /*
3587  * vfs_bio_clrbuf:
3588  *
3589  *      Clear a buffer.  This routine essentially fakes an I/O, so we need
3590  *      to clear B_ERROR and B_INVAL.
3591  *
3592  *      Note that while we only theoretically need to clear through b_bcount,
3593  *      we go ahead and clear through b_bufsize.
3594  */
3595
3596 void
3597 vfs_bio_clrbuf(struct buf *bp)
3598 {
3599         int i, mask = 0;
3600         caddr_t sa, ea;
3601         if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_MALLOC)) == B_VMIO) {
3602                 bp->b_flags &= ~(B_INVAL|B_ERROR);
3603                 if ((bp->b_xio.xio_npages == 1) && (bp->b_bufsize < PAGE_SIZE) &&
3604                     (bp->b_loffset & PAGE_MASK) == 0) {
3605                         mask = (1 << (bp->b_bufsize / DEV_BSIZE)) - 1;
3606                         if ((bp->b_xio.xio_pages[0]->valid & mask) == mask) {
3607                                 bp->b_resid = 0;
3608                                 return;
3609                         }
3610                         if (((bp->b_xio.xio_pages[0]->flags & PG_ZERO) == 0) &&
3611                             ((bp->b_xio.xio_pages[0]->valid & mask) == 0)) {
3612                                 bzero(bp->b_data, bp->b_bufsize);
3613                                 bp->b_xio.xio_pages[0]->valid |= mask;
3614                                 bp->b_resid = 0;
3615                                 return;
3616                         }
3617                 }
3618                 sa = bp->b_data;
3619                 for(i=0;i<bp->b_xio.xio_npages;i++,sa=ea) {
3620                         int j = ((vm_offset_t)sa & PAGE_MASK) / DEV_BSIZE;
3621                         ea = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)sa + PAGE_SIZE);
3622                         ea = (caddr_t)(vm_offset_t)ulmin(
3623                             (u_long)(vm_offset_t)ea,
3624                             (u_long)(vm_offset_t)bp->b_data + bp->b_bufsize);
3625                         mask = ((1 << ((ea - sa) / DEV_BSIZE)) - 1) << j;
3626                         if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & mask) == mask)
3627                                 continue;
3628                         if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & mask) == 0) {
3629                                 if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->flags & PG_ZERO) == 0) {
3630                                         bzero(sa, ea - sa);
3631                                 }
3632                         } else {
3633                                 for (; sa < ea; sa += DEV_BSIZE, j++) {
3634                                         if (((bp->b_xio.xio_pages[i]->flags & PG_ZERO) == 0) &&
3635                                                 (bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & (1<<j)) == 0)
3636                                                 bzero(sa, DEV_BSIZE);
3637                                 }
3638                         }
3639                         bp->b_xio.xio_pages[i]->valid |= mask;
3640                         vm_page_flag_clear(bp->b_xio.xio_pages[i], PG_ZERO);
3641                 }
3642                 bp->b_resid = 0;
3643         } else {
3644                 clrbuf(bp);
3645         }
3646 }
3647
3648 /*
3649  * vm_hold_load_pages:
3650  *
3651  *      Load pages into the buffer's address space.  The pages are
3652  *      allocated from the kernel object in order to reduce interference
3653  *      with the any VM paging I/O activity.  The range of loaded
3654  *      pages will be wired.
3655  *
3656  *      If a page cannot be allocated, the 'pagedaemon' is woken up to
3657  *      retrieve the full range (to - from) of pages.
3658  *
3659  */
3660 void
3661 vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
3662 {
3663         vm_offset_t pg;
3664         vm_page_t p;
3665         int index;
3666
3667         to = round_page(to);
3668         from = round_page(from);
3669         index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
3670
3671         pg = from;
3672         while (pg < to) {
3673                 /*
3674                  * Note: must allocate system pages since blocking here
3675                  * could intefere with paging I/O, no matter which
3676                  * process we are.
3677                  */
3678                 p = bio_page_alloc(&kernel_object, pg >> PAGE_SHIFT,
3679                                    (vm_pindex_t)((to - pg) >> PAGE_SHIFT));
3680                 if (p) {
3681                         vm_page_wire(p);
3682                         p->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
3683                         vm_page_flag_clear(p, PG_ZERO);
3684                         pmap_kenter(pg, VM_PAGE_TO_PHYS(p));
3685                         bp->b_xio.xio_pages[index] = p;
3686                         vm_page_wakeup(p);
3687
3688                         pg += PAGE_SIZE;
3689                         ++index;
3690                 }
3691         }
3692         bp->b_xio.xio_npages = index;
3693 }
3694
3695 /*
3696  * Allocate pages for a buffer cache buffer.
3697  *
3698  * Under extremely severe memory conditions even allocating out of the
3699  * system reserve can fail.  If this occurs we must allocate out of the
3700  * interrupt reserve to avoid a deadlock with the pageout daemon.
3701  *
3702  * The pageout daemon can run (putpages -> VOP_WRITE -> getblk -> allocbuf).
3703  * If the buffer cache's vm_page_alloc() fails a vm_wait() can deadlock
3704  * against the pageout daemon if pages are not freed from other sources.
3705  */
3706 static
3707 vm_page_t
3708 bio_page_alloc(vm_object_t obj, vm_pindex_t pg, int deficit)
3709 {
3710         vm_page_t p;
3711
3712         /*
3713          * Try a normal allocation, allow use of system reserve.
3714          */
3715         p = vm_page_alloc(obj, pg, VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_SYSTEM);
3716         if (p)
3717                 return(p);
3718
3719         /*
3720          * The normal allocation failed and we clearly have a page
3721          * deficit.  Try to reclaim some clean VM pages directly
3722          * from the buffer cache.
3723          */
3724         vm_pageout_deficit += deficit;
3725         recoverbufpages();
3726
3727         /*
3728          * We may have blocked, the caller will know what to do if the
3729          * page now exists.
3730          */
3731         if (vm_page_lookup(obj, pg))
3732                 return(NULL);
3733
3734         /*
3735          * Allocate and allow use of the interrupt reserve.
3736          *
3737          * If after all that we still can't allocate a VM page we are
3738          * in real trouble, but we slog on anyway hoping that the system
3739          * won't deadlock.
3740          */
3741         p = vm_page_alloc(obj, pg, VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_SYSTEM |
3742                                    VM_ALLOC_INTERRUPT);
3743         if (p) {
3744                 if (vm_page_count_severe()) {
3745                         kprintf("bio_page_alloc: WARNING emergency page "
3746                                 "allocation\n");
3747                         vm_wait(hz / 20);
3748                 }
3749         } else {
3750                 kprintf("bio_page_alloc: WARNING emergency page "
3751                         "allocation failed\n");
3752                 vm_wait(hz * 5);
3753         }
3754         return(p);
3755 }
3756
3757 /*
3758  * vm_hold_free_pages:
3759  *
3760  *      Return pages associated with the buffer back to the VM system.
3761  *
3762  *      The range of pages underlying the buffer's address space will
3763  *      be unmapped and un-wired.
3764  */
3765 void
3766 vm_hold_free_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
3767 {
3768         vm_offset_t pg;
3769         vm_page_t p;
3770         int index, newnpages;
3771
3772         from = round_page(from);
3773         to = round_page(to);
3774         newnpages = index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
3775
3776         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
3777                 p = bp->b_xio.xio_pages[index];
3778                 if (p && (index < bp->b_xio.xio_npages)) {
3779                         if (p->busy) {
3780                                 kprintf("vm_hold_free_pages: doffset: %lld, loffset: %lld\n",
3781                                         bp->b_bio2.bio_offset, bp->b_loffset);
3782                         }
3783                         bp->b_xio.xio_pages[index] = NULL;
3784                         pmap_kremove(pg);
3785                         vm_page_busy(p);
3786                         vm_page_unwire(p, 0);
3787                         vm_page_free(p);
3788                 }
3789         }
3790         bp->b_xio.xio_npages = newnpages;
3791 }
3792
3793 /*
3794  * vmapbuf:
3795  *
3796  *      Map a user buffer into KVM via a pbuf.  On return the buffer's
3797  *      b_data, b_bufsize, and b_bcount will be set, and its XIO page array
3798  *      initialized.
3799  */
3800 int
3801 vmapbuf(struct buf *bp, caddr_t udata, int bytes)
3802 {
3803         caddr_t addr;
3804         vm_offset_t va;
3805         vm_page_t m;
3806         int vmprot;
3807         int error;
3808         int pidx;
3809         int i;
3810
3811         /* 
3812          * bp had better have a command and it better be a pbuf.
3813          */
3814         KKASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
3815         KKASSERT(bp->b_flags & B_PAGING);
3816
3817         if (bytes < 0)
3818                 return (-1);
3819
3820         /*
3821          * Map the user data into KVM.  Mappings have to be page-aligned.
3822          */
3823         addr = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)udata);
3824         pidx = 0;
3825
3826         vmprot = VM_PROT_READ;
3827         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3828                 vmprot |= VM_PROT_WRITE;
3829
3830         while (addr < udata + bytes) {
3831                 /*
3832                  * Do the vm_fault if needed; do the copy-on-write thing
3833                  * when reading stuff off device into memory.
3834                  *
3835                  * vm_fault_page*() returns a held VM page.
3836                  */
3837                 va = (addr >= udata) ? (vm_offset_t)addr : (vm_offset_t)udata;
3838