b6a96eb52fbc83aa9c165c68c74703b2ee327009
[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  */
16
17 /*
18  * this file contains a new buffer I/O scheme implementing a coherent
19  * VM object and buffer cache scheme.  Pains have been taken to make
20  * sure that the performance degradation associated with schemes such
21  * as this is not realized.
22  *
23  * Author:  John S. Dyson
24  * Significant help during the development and debugging phases
25  * had been provided by David Greenman, also of the FreeBSD core team.
26  *
27  * see man buf(9) for more info.
28  */
29
30 #include <sys/param.h>
31 #include <sys/systm.h>
32 #include <sys/buf.h>
33 #include <sys/conf.h>
34 #include <sys/devicestat.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/dsched.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 #include <vm/vm_pager.h>
57 #include <vm/swap_pager.h>
58
59 #include <sys/buf2.h>
60 #include <sys/thread2.h>
61 #include <sys/spinlock2.h>
62 #include <sys/mplock2.h>
63 #include <vm/vm_page2.h>
64
65 #include "opt_ddb.h"
66 #ifdef DDB
67 #include <ddb/ddb.h>
68 #endif
69
70 /*
71  * Buffer queues.
72  */
73 enum bufq_type {
74         BQUEUE_NONE,            /* not on any queue */
75         BQUEUE_LOCKED,          /* locked buffers */
76         BQUEUE_CLEAN,           /* non-B_DELWRI buffers */
77         BQUEUE_DIRTY,           /* B_DELWRI buffers */
78         BQUEUE_DIRTY_HW,        /* B_DELWRI buffers - heavy weight */
79         BQUEUE_EMPTYKVA,        /* empty buffer headers with KVA assignment */
80         BQUEUE_EMPTY,           /* empty buffer headers */
81
82         BUFFER_QUEUES           /* number of buffer queues */
83 };
84
85 typedef enum bufq_type bufq_type_t;
86
87 #define BD_WAKE_SIZE    16384
88 #define BD_WAKE_MASK    (BD_WAKE_SIZE - 1)
89
90 TAILQ_HEAD(bqueues, buf) bufqueues[BUFFER_QUEUES];
91 static struct spinlock bufqspin = SPINLOCK_INITIALIZER(&bufqspin);
92 static struct spinlock bufcspin = SPINLOCK_INITIALIZER(&bufcspin);
93
94 static MALLOC_DEFINE(M_BIOBUF, "BIO buffer", "BIO buffer");
95
96 struct buf *buf;                /* buffer header pool */
97
98 static void vfs_clean_pages(struct buf *bp);
99 static void vfs_clean_one_page(struct buf *bp, int pageno, vm_page_t m);
100 #if 0
101 static void vfs_dirty_one_page(struct buf *bp, int pageno, vm_page_t m);
102 #endif
103 static void vfs_vmio_release(struct buf *bp);
104 static int flushbufqueues(struct buf *marker, bufq_type_t q);
105 static vm_page_t bio_page_alloc(vm_object_t obj, vm_pindex_t pg, int deficit);
106
107 static void bd_signal(int totalspace);
108 static void buf_daemon(void);
109 static void buf_daemon_hw(void);
110
111 /*
112  * bogus page -- for I/O to/from partially complete buffers
113  * this is a temporary solution to the problem, but it is not
114  * really that bad.  it would be better to split the buffer
115  * for input in the case of buffers partially already in memory,
116  * but the code is intricate enough already.
117  */
118 vm_page_t bogus_page;
119
120 /*
121  * These are all static, but make the ones we export globals so we do
122  * not need to use compiler magic.
123  */
124 long bufspace;                  /* locked by buffer_map */
125 long maxbufspace;
126 static long bufmallocspace;     /* atomic ops */
127 long maxbufmallocspace, lobufspace, hibufspace;
128 static int bufreusecnt, bufdefragcnt, buffreekvacnt;
129 static long lorunningspace;
130 static long hirunningspace;
131 static int runningbufreq;               /* locked by bufcspin */
132 static long dirtybufspace;              /* locked by bufcspin */
133 static int dirtybufcount;               /* locked by bufcspin */
134 static long dirtybufspacehw;            /* locked by bufcspin */
135 static int dirtybufcounthw;             /* locked by bufcspin */
136 static long runningbufspace;            /* locked by bufcspin */
137 static int runningbufcount;             /* locked by bufcspin */
138 long lodirtybufspace;
139 long hidirtybufspace;
140 static int getnewbufcalls;
141 static int getnewbufrestarts;
142 static int recoverbufcalls;
143 static int needsbuffer;         /* locked by bufcspin */
144 static int bd_request;          /* locked by bufcspin */
145 static int bd_request_hw;       /* locked by bufcspin */
146 static u_int bd_wake_ary[BD_WAKE_SIZE];
147 static u_int bd_wake_index;
148 static u_int vm_cycle_point = 40; /* 23-36 will migrate more act->inact */
149 static int debug_commit;
150
151 static struct thread *bufdaemon_td;
152 static struct thread *bufdaemonhw_td;
153 static u_int lowmempgallocs;
154 static u_int lowmempgfails;
155
156 /*
157  * Sysctls for operational control of the buffer cache.
158  */
159 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, lodirtybufspace, CTLFLAG_RW, &lodirtybufspace, 0,
160         "Number of dirty buffers to flush before bufdaemon becomes inactive");
161 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, hidirtybufspace, CTLFLAG_RW, &hidirtybufspace, 0,
162         "High watermark used to trigger explicit flushing of dirty buffers");
163 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, lorunningspace, CTLFLAG_RW, &lorunningspace, 0,
164         "Minimum amount of buffer space required for active I/O");
165 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, hirunningspace, CTLFLAG_RW, &hirunningspace, 0,
166         "Maximum amount of buffer space to usable for active I/O");
167 SYSCTL_UINT(_vfs, OID_AUTO, lowmempgallocs, CTLFLAG_RW, &lowmempgallocs, 0,
168         "Page allocations done during periods of very low free memory");
169 SYSCTL_UINT(_vfs, OID_AUTO, lowmempgfails, CTLFLAG_RW, &lowmempgfails, 0,
170         "Page allocations which failed during periods of very low free memory");
171 SYSCTL_UINT(_vfs, OID_AUTO, vm_cycle_point, CTLFLAG_RW, &vm_cycle_point, 0,
172         "Recycle pages to active or inactive queue transition pt 0-64");
173 /*
174  * Sysctls determining current state of the buffer cache.
175  */
176 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, nbuf, CTLFLAG_RD, &nbuf, 0,
177         "Total number of buffers in buffer cache");
178 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, dirtybufspace, CTLFLAG_RD, &dirtybufspace, 0,
179         "Pending bytes of dirty buffers (all)");
180 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, dirtybufspacehw, CTLFLAG_RD, &dirtybufspacehw, 0,
181         "Pending bytes of dirty buffers (heavy weight)");
182 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufcount, CTLFLAG_RD, &dirtybufcount, 0,
183         "Pending number of dirty buffers");
184 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufcounthw, CTLFLAG_RD, &dirtybufcounthw, 0,
185         "Pending number of dirty buffers (heavy weight)");
186 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, runningbufspace, CTLFLAG_RD, &runningbufspace, 0,
187         "I/O bytes currently in progress due to asynchronous writes");
188 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, runningbufcount, CTLFLAG_RD, &runningbufcount, 0,
189         "I/O buffers currently in progress due to asynchronous writes");
190 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, maxbufspace, CTLFLAG_RD, &maxbufspace, 0,
191         "Hard limit on maximum amount of memory usable for buffer space");
192 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, hibufspace, CTLFLAG_RD, &hibufspace, 0,
193         "Soft limit on maximum amount of memory usable for buffer space");
194 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, lobufspace, CTLFLAG_RD, &lobufspace, 0,
195         "Minimum amount of memory to reserve for system buffer space");
196 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, bufspace, CTLFLAG_RD, &bufspace, 0,
197         "Amount of memory available for buffers");
198 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, maxmallocbufspace, CTLFLAG_RD, &maxbufmallocspace,
199         0, "Maximum amount of memory reserved for buffers using malloc");
200 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, bufmallocspace, CTLFLAG_RD, &bufmallocspace, 0,
201         "Amount of memory left for buffers using malloc-scheme");
202 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufcalls, CTLFLAG_RD, &getnewbufcalls, 0,
203         "New buffer header acquisition requests");
204 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufrestarts, CTLFLAG_RD, &getnewbufrestarts,
205         0, "New buffer header acquisition restarts");
206 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, recoverbufcalls, CTLFLAG_RD, &recoverbufcalls, 0,
207         "Recover VM space in an emergency");
208 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufdefragcnt, CTLFLAG_RD, &bufdefragcnt, 0,
209         "Buffer acquisition restarts due to fragmented buffer map");
210 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, buffreekvacnt, CTLFLAG_RD, &buffreekvacnt, 0,
211         "Amount of time KVA space was deallocated in an arbitrary buffer");
212 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufreusecnt, CTLFLAG_RD, &bufreusecnt, 0,
213         "Amount of time buffer re-use operations were successful");
214 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, debug_commit, CTLFLAG_RW, &debug_commit, 0, "");
215 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, buf, CTLFLAG_RD, 0, sizeof(struct buf),
216         "sizeof(struct buf)");
217
218 char *buf_wmesg = BUF_WMESG;
219
220 #define VFS_BIO_NEED_ANY        0x01    /* any freeable buffer */
221 #define VFS_BIO_NEED_UNUSED02   0x02
222 #define VFS_BIO_NEED_UNUSED04   0x04
223 #define VFS_BIO_NEED_BUFSPACE   0x08    /* wait for buf space, lo hysteresis */
224
225 /*
226  * bufspacewakeup:
227  *
228  *      Called when buffer space is potentially available for recovery.
229  *      getnewbuf() will block on this flag when it is unable to free 
230  *      sufficient buffer space.  Buffer space becomes recoverable when 
231  *      bp's get placed back in the queues.
232  */
233 static __inline void
234 bufspacewakeup(void)
235 {
236         /*
237          * If someone is waiting for BUF space, wake them up.  Even
238          * though we haven't freed the kva space yet, the waiting
239          * process will be able to now.
240          */
241         spin_lock(&bufcspin);
242         if (needsbuffer & VFS_BIO_NEED_BUFSPACE) {
243                 needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
244                 spin_unlock(&bufcspin);
245                 wakeup(&needsbuffer);
246         } else {
247                 spin_unlock(&bufcspin);
248         }
249 }
250
251 /*
252  * runningbufwakeup:
253  *
254  *      Accounting for I/O in progress.
255  *
256  */
257 static __inline void
258 runningbufwakeup(struct buf *bp)
259 {
260         long totalspace;
261         long limit;
262
263         if ((totalspace = bp->b_runningbufspace) != 0) {
264                 spin_lock(&bufcspin);
265                 runningbufspace -= totalspace;
266                 --runningbufcount;
267                 bp->b_runningbufspace = 0;
268
269                 /*
270                  * see waitrunningbufspace() for limit test.
271                  */
272                 limit = hirunningspace * 3 / 6;
273                 if (runningbufreq && runningbufspace <= limit) {
274                         runningbufreq = 0;
275                         spin_unlock(&bufcspin);
276                         wakeup(&runningbufreq);
277                 } else {
278                         spin_unlock(&bufcspin);
279                 }
280                 bd_signal(totalspace);
281         }
282 }
283
284 /*
285  * bufcountwakeup:
286  *
287  *      Called when a buffer has been added to one of the free queues to
288  *      account for the buffer and to wakeup anyone waiting for free buffers.
289  *      This typically occurs when large amounts of metadata are being handled
290  *      by the buffer cache ( else buffer space runs out first, usually ).
291  *
292  * MPSAFE
293  */
294 static __inline void
295 bufcountwakeup(void) 
296 {
297         spin_lock(&bufcspin);
298         if (needsbuffer) {
299                 needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_ANY;
300                 spin_unlock(&bufcspin);
301                 wakeup(&needsbuffer);
302         } else {
303                 spin_unlock(&bufcspin);
304         }
305 }
306
307 /*
308  * waitrunningbufspace()
309  *
310  * If runningbufspace exceeds 4/6 hirunningspace we block until
311  * runningbufspace drops to 3/6 hirunningspace.  We also block if another
312  * thread blocked here in order to be fair, even if runningbufspace
313  * is now lower than the limit.
314  *
315  * The caller may be using this function to block in a tight loop, we
316  * must block while runningbufspace is greater than at least
317  * hirunningspace * 3 / 6.
318  */
319 void
320 waitrunningbufspace(void)
321 {
322         long limit = hirunningspace * 4 / 6;
323
324         if (runningbufspace > limit || runningbufreq) {
325                 spin_lock(&bufcspin);
326                 while (runningbufspace > limit || runningbufreq) {
327                         runningbufreq = 1;
328                         ssleep(&runningbufreq, &bufcspin, 0, "wdrn1", 0);
329                 }
330                 spin_unlock(&bufcspin);
331         }
332 }
333
334 /*
335  * buf_dirty_count_severe:
336  *
337  *      Return true if we have too many dirty buffers.
338  */
339 int
340 buf_dirty_count_severe(void)
341 {
342         return (runningbufspace + dirtybufspace >= hidirtybufspace ||
343                 dirtybufcount >= nbuf / 2);
344 }
345
346 /*
347  * Return true if the amount of running I/O is severe and BIOQ should
348  * start bursting.
349  */
350 int
351 buf_runningbufspace_severe(void)
352 {
353         return (runningbufspace >= hirunningspace * 4 / 6);
354 }
355
356 /*
357  * vfs_buf_test_cache:
358  *
359  * Called when a buffer is extended.  This function clears the B_CACHE
360  * bit if the newly extended portion of the buffer does not contain
361  * valid data.
362  *
363  * NOTE! Dirty VM pages are not processed into dirty (B_DELWRI) buffer
364  * cache buffers.  The VM pages remain dirty, as someone had mmap()'d
365  * them while a clean buffer was present.
366  */
367 static __inline__
368 void
369 vfs_buf_test_cache(struct buf *bp,
370                   vm_ooffset_t foff, vm_offset_t off, vm_offset_t size,
371                   vm_page_t m)
372 {
373         if (bp->b_flags & B_CACHE) {
374                 int base = (foff + off) & PAGE_MASK;
375                 if (vm_page_is_valid(m, base, size) == 0)
376                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
377         }
378 }
379
380 /*
381  * bd_speedup()
382  *
383  * Spank the buf_daemon[_hw] if the total dirty buffer space exceeds the
384  * low water mark.
385  *
386  * MPSAFE
387  */
388 static __inline__
389 void
390 bd_speedup(void)
391 {
392         if (dirtybufspace < lodirtybufspace && dirtybufcount < nbuf / 2)
393                 return;
394
395         if (bd_request == 0 &&
396             (dirtybufspace - dirtybufspacehw > lodirtybufspace / 2 ||
397              dirtybufcount - dirtybufcounthw >= nbuf / 2)) {
398                 spin_lock(&bufcspin);
399                 bd_request = 1;
400                 spin_unlock(&bufcspin);
401                 wakeup(&bd_request);
402         }
403         if (bd_request_hw == 0 &&
404             (dirtybufspacehw > lodirtybufspace / 2 ||
405              dirtybufcounthw >= nbuf / 2)) {
406                 spin_lock(&bufcspin);
407                 bd_request_hw = 1;
408                 spin_unlock(&bufcspin);
409                 wakeup(&bd_request_hw);
410         }
411 }
412
413 /*
414  * bd_heatup()
415  *
416  *      Get the buf_daemon heated up when the number of running and dirty
417  *      buffers exceeds the mid-point.
418  *
419  *      Return the total number of dirty bytes past the second mid point
420  *      as a measure of how much excess dirty data there is in the system.
421  *
422  * MPSAFE
423  */
424 int
425 bd_heatup(void)
426 {
427         long mid1;
428         long mid2;
429         long totalspace;
430
431         mid1 = lodirtybufspace + (hidirtybufspace - lodirtybufspace) / 2;
432
433         totalspace = runningbufspace + dirtybufspace;
434         if (totalspace >= mid1 || dirtybufcount >= nbuf / 2) {
435                 bd_speedup();
436                 mid2 = mid1 + (hidirtybufspace - mid1) / 2;
437                 if (totalspace >= mid2)
438                         return(totalspace - mid2);
439         }
440         return(0);
441 }
442
443 /*
444  * bd_wait()
445  *
446  *      Wait for the buffer cache to flush (totalspace) bytes worth of
447  *      buffers, then return.
448  *
449  *      Regardless this function blocks while the number of dirty buffers
450  *      exceeds hidirtybufspace.
451  *
452  * MPSAFE
453  */
454 void
455 bd_wait(int totalspace)
456 {
457         u_int i;
458         int count;
459
460         if (curthread == bufdaemonhw_td || curthread == bufdaemon_td)
461                 return;
462
463         while (totalspace > 0) {
464                 bd_heatup();
465                 if (totalspace > runningbufspace + dirtybufspace)
466                         totalspace = runningbufspace + dirtybufspace;
467                 count = totalspace / BKVASIZE;
468                 if (count >= BD_WAKE_SIZE)
469                         count = BD_WAKE_SIZE - 1;
470
471                 spin_lock(&bufcspin);
472                 i = (bd_wake_index + count) & BD_WAKE_MASK;
473                 ++bd_wake_ary[i];
474
475                 /*
476                  * This is not a strict interlock, so we play a bit loose
477                  * with locking access to dirtybufspace*
478                  */
479                 tsleep_interlock(&bd_wake_ary[i], 0);
480                 spin_unlock(&bufcspin);
481                 tsleep(&bd_wake_ary[i], PINTERLOCKED, "flstik", hz);
482
483                 totalspace = runningbufspace + dirtybufspace - hidirtybufspace;
484         }
485 }
486
487 /*
488  * bd_signal()
489  * 
490  *      This function is called whenever runningbufspace or dirtybufspace
491  *      is reduced.  Track threads waiting for run+dirty buffer I/O
492  *      complete.
493  *
494  * MPSAFE
495  */
496 static void
497 bd_signal(int totalspace)
498 {
499         u_int i;
500
501         if (totalspace > 0) {
502                 if (totalspace > BKVASIZE * BD_WAKE_SIZE)
503                         totalspace = BKVASIZE * BD_WAKE_SIZE;
504                 spin_lock(&bufcspin);
505                 while (totalspace > 0) {
506                         i = bd_wake_index++;
507                         i &= BD_WAKE_MASK;
508                         if (bd_wake_ary[i]) {
509                                 bd_wake_ary[i] = 0;
510                                 spin_unlock(&bufcspin);
511                                 wakeup(&bd_wake_ary[i]);
512                                 spin_lock(&bufcspin);
513                         }
514                         totalspace -= BKVASIZE;
515                 }
516                 spin_unlock(&bufcspin);
517         }
518 }
519
520 /*
521  * BIO tracking support routines.
522  *
523  * Release a ref on a bio_track.  Wakeup requests are atomically released
524  * along with the last reference so bk_active will never wind up set to
525  * only 0x80000000.
526  *
527  * MPSAFE
528  */
529 static
530 void
531 bio_track_rel(struct bio_track *track)
532 {
533         int     active;
534         int     desired;
535
536         /*
537          * Shortcut
538          */
539         active = track->bk_active;
540         if (active == 1 && atomic_cmpset_int(&track->bk_active, 1, 0))
541                 return;
542
543         /*
544          * Full-on.  Note that the wait flag is only atomically released on
545          * the 1->0 count transition.
546          *
547          * We check for a negative count transition using bit 30 since bit 31
548          * has a different meaning.
549          */
550         for (;;) {
551                 desired = (active & 0x7FFFFFFF) - 1;
552                 if (desired)
553                         desired |= active & 0x80000000;
554                 if (atomic_cmpset_int(&track->bk_active, active, desired)) {
555                         if (desired & 0x40000000)
556                                 panic("bio_track_rel: bad count: %p\n", track);
557                         if (active & 0x80000000)
558                                 wakeup(track);
559                         break;
560                 }
561                 active = track->bk_active;
562         }
563 }
564
565 /*
566  * Wait for the tracking count to reach 0.
567  *
568  * Use atomic ops such that the wait flag is only set atomically when
569  * bk_active is non-zero.
570  *
571  * MPSAFE
572  */
573 int
574 bio_track_wait(struct bio_track *track, int slp_flags, int slp_timo)
575 {
576         int     active;
577         int     desired;
578         int     error;
579
580         /*
581          * Shortcut
582          */
583         if (track->bk_active == 0)
584                 return(0);
585
586         /*
587          * Full-on.  Note that the wait flag may only be atomically set if
588          * the active count is non-zero.
589          *
590          * NOTE: We cannot optimize active == desired since a wakeup could
591          *       clear active prior to our tsleep_interlock().
592          */
593         error = 0;
594         while ((active = track->bk_active) != 0) {
595                 cpu_ccfence();
596                 desired = active | 0x80000000;
597                 tsleep_interlock(track, slp_flags);
598                 if (atomic_cmpset_int(&track->bk_active, active, desired)) {
599                         error = tsleep(track, slp_flags | PINTERLOCKED,
600                                        "trwait", slp_timo);
601                         if (error)
602                                 break;
603                 }
604         }
605         return (error);
606 }
607
608 /*
609  * bufinit:
610  *
611  *      Load time initialisation of the buffer cache, called from machine
612  *      dependant initialization code. 
613  */
614 void
615 bufinit(void)
616 {
617         struct buf *bp;
618         vm_offset_t bogus_offset;
619         int i;
620
621         /* next, make a null set of free lists */
622         for (i = 0; i < BUFFER_QUEUES; i++)
623                 TAILQ_INIT(&bufqueues[i]);
624
625         /* finally, initialize each buffer header and stick on empty q */
626         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
627                 bp = &buf[i];
628                 bzero(bp, sizeof *bp);
629                 bp->b_flags = B_INVAL;  /* we're just an empty header */
630                 bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
631                 bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTY;
632                 initbufbio(bp);
633                 xio_init(&bp->b_xio);
634                 buf_dep_init(bp);
635                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_EMPTY], bp, b_freelist);
636         }
637
638         /*
639          * maxbufspace is the absolute maximum amount of buffer space we are 
640          * allowed to reserve in KVM and in real terms.  The absolute maximum
641          * is nominally used by buf_daemon.  hibufspace is the nominal maximum
642          * used by most other processes.  The differential is required to 
643          * ensure that buf_daemon is able to run when other processes might 
644          * be blocked waiting for buffer space.
645          *
646          * maxbufspace is based on BKVASIZE.  Allocating buffers larger then
647          * this may result in KVM fragmentation which is not handled optimally
648          * by the system.
649          */
650         maxbufspace = (long)nbuf * BKVASIZE;
651         hibufspace = imax(3 * maxbufspace / 4, maxbufspace - MAXBSIZE * 10);
652         lobufspace = hibufspace - MAXBSIZE;
653
654         lorunningspace = 512 * 1024;
655         /* hirunningspace -- see below */
656
657         /*
658          * Limit the amount of malloc memory since it is wired permanently
659          * into the kernel space.  Even though this is accounted for in
660          * the buffer allocation, we don't want the malloced region to grow
661          * uncontrolled.  The malloc scheme improves memory utilization
662          * significantly on average (small) directories.
663          */
664         maxbufmallocspace = hibufspace / 20;
665
666         /*
667          * Reduce the chance of a deadlock occuring by limiting the number
668          * of delayed-write dirty buffers we allow to stack up.
669          *
670          * We don't want too much actually queued to the device at once
671          * (XXX this needs to be per-mount!), because the buffers will
672          * wind up locked for a very long period of time while the I/O
673          * drains.
674          */
675         hidirtybufspace = hibufspace / 2;       /* dirty + running */
676         hirunningspace = hibufspace / 16;       /* locked & queued to device */
677         if (hirunningspace < 1024 * 1024)
678                 hirunningspace = 1024 * 1024;
679
680         dirtybufspace = 0;
681         dirtybufspacehw = 0;
682
683         lodirtybufspace = hidirtybufspace / 2;
684
685         /*
686          * Maximum number of async ops initiated per buf_daemon loop.  This is
687          * somewhat of a hack at the moment, we really need to limit ourselves
688          * based on the number of bytes of I/O in-transit that were initiated
689          * from buf_daemon.
690          */
691
692         bogus_offset = kmem_alloc_pageable(&kernel_map, PAGE_SIZE);
693         vm_object_hold(&kernel_object);
694         bogus_page = vm_page_alloc(&kernel_object,
695                                    (bogus_offset >> PAGE_SHIFT),
696                                    VM_ALLOC_NORMAL);
697         vm_object_drop(&kernel_object);
698         vmstats.v_wire_count++;
699
700 }
701
702 /*
703  * Initialize the embedded bio structures, typically used by
704  * deprecated code which tries to allocate its own struct bufs.
705  */
706 void
707 initbufbio(struct buf *bp)
708 {
709         bp->b_bio1.bio_buf = bp;
710         bp->b_bio1.bio_prev = NULL;
711         bp->b_bio1.bio_offset = NOOFFSET;
712         bp->b_bio1.bio_next = &bp->b_bio2;
713         bp->b_bio1.bio_done = NULL;
714         bp->b_bio1.bio_flags = 0;
715
716         bp->b_bio2.bio_buf = bp;
717         bp->b_bio2.bio_prev = &bp->b_bio1;
718         bp->b_bio2.bio_offset = NOOFFSET;
719         bp->b_bio2.bio_next = NULL;
720         bp->b_bio2.bio_done = NULL;
721         bp->b_bio2.bio_flags = 0;
722
723         BUF_LOCKINIT(bp);
724 }
725
726 /*
727  * Reinitialize the embedded bio structures as well as any additional
728  * translation cache layers.
729  */
730 void
731 reinitbufbio(struct buf *bp)
732 {
733         struct bio *bio;
734
735         for (bio = &bp->b_bio1; bio; bio = bio->bio_next) {
736                 bio->bio_done = NULL;
737                 bio->bio_offset = NOOFFSET;
738         }
739 }
740
741 /*
742  * Undo the effects of an initbufbio().
743  */
744 void
745 uninitbufbio(struct buf *bp)
746 {
747         dsched_exit_buf(bp);
748         BUF_LOCKFREE(bp);
749 }
750
751 /*
752  * Push another BIO layer onto an existing BIO and return it.  The new
753  * BIO layer may already exist, holding cached translation data.
754  */
755 struct bio *
756 push_bio(struct bio *bio)
757 {
758         struct bio *nbio;
759
760         if ((nbio = bio->bio_next) == NULL) {
761                 int index = bio - &bio->bio_buf->b_bio_array[0];
762                 if (index >= NBUF_BIO - 1) {
763                         panic("push_bio: too many layers bp %p\n",
764                                 bio->bio_buf);
765                 }
766                 nbio = &bio->bio_buf->b_bio_array[index + 1];
767                 bio->bio_next = nbio;
768                 nbio->bio_prev = bio;
769                 nbio->bio_buf = bio->bio_buf;
770                 nbio->bio_offset = NOOFFSET;
771                 nbio->bio_done = NULL;
772                 nbio->bio_next = NULL;
773         }
774         KKASSERT(nbio->bio_done == NULL);
775         return(nbio);
776 }
777
778 /*
779  * Pop a BIO translation layer, returning the previous layer.  The
780  * must have been previously pushed.
781  */
782 struct bio *
783 pop_bio(struct bio *bio)
784 {
785         return(bio->bio_prev);
786 }
787
788 void
789 clearbiocache(struct bio *bio)
790 {
791         while (bio) {
792                 bio->bio_offset = NOOFFSET;
793                 bio = bio->bio_next;
794         }
795 }
796
797 /*
798  * bfreekva:
799  *
800  *      Free the KVA allocation for buffer 'bp'.
801  *
802  *      Must be called from a critical section as this is the only locking for
803  *      buffer_map.
804  *
805  *      Since this call frees up buffer space, we call bufspacewakeup().
806  *
807  * MPALMOSTSAFE
808  */
809 static void
810 bfreekva(struct buf *bp)
811 {
812         int count;
813
814         if (bp->b_kvasize) {
815                 ++buffreekvacnt;
816                 count = vm_map_entry_reserve(MAP_RESERVE_COUNT);
817                 vm_map_lock(&buffer_map);
818                 bufspace -= bp->b_kvasize;
819                 vm_map_delete(&buffer_map,
820                     (vm_offset_t) bp->b_kvabase,
821                     (vm_offset_t) bp->b_kvabase + bp->b_kvasize,
822                     &count
823                 );
824                 vm_map_unlock(&buffer_map);
825                 vm_map_entry_release(count);
826                 bp->b_kvasize = 0;
827                 bp->b_kvabase = NULL;
828                 bufspacewakeup();
829         }
830 }
831
832 /*
833  * bremfree:
834  *
835  *      Remove the buffer from the appropriate free list.
836  */
837 static __inline void
838 _bremfree(struct buf *bp)
839 {
840         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE) {
841                 KASSERT(BUF_REFCNTNB(bp) == 1, 
842                                 ("bremfree: bp %p not locked",bp));
843                 TAILQ_REMOVE(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
844                 bp->b_qindex = BQUEUE_NONE;
845         } else {
846                 if (BUF_REFCNTNB(bp) <= 1)
847                         panic("bremfree: removing a buffer not on a queue");
848         }
849 }
850
851 void
852 bremfree(struct buf *bp)
853 {
854         spin_lock(&bufqspin);
855         _bremfree(bp);
856         spin_unlock(&bufqspin);
857 }
858
859 static void
860 bremfree_locked(struct buf *bp)
861 {
862         _bremfree(bp);
863 }
864
865 /*
866  * This version of bread issues any required I/O asyncnronously and
867  * makes a callback on completion.
868  *
869  * The callback must check whether BIO_DONE is set in the bio and issue
870  * the bpdone(bp, 0) if it isn't.  The callback is responsible for clearing
871  * BIO_DONE and disposing of the I/O (bqrelse()ing it).
872  */
873 void
874 breadcb(struct vnode *vp, off_t loffset, int size,
875         void (*func)(struct bio *), void *arg)
876 {
877         struct buf *bp;
878
879         bp = getblk(vp, loffset, size, 0, 0);
880
881         /* if not found in cache, do some I/O */
882         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
883                 bp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_EINTR | B_INVAL);
884                 bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
885                 bp->b_bio1.bio_done = func;
886                 bp->b_bio1.bio_caller_info1.ptr = arg;
887                 vfs_busy_pages(vp, bp);
888                 BUF_KERNPROC(bp);
889                 vn_strategy(vp, &bp->b_bio1);
890         } else if (func) {
891                 /*
892                  * Since we are issuing the callback synchronously it cannot
893                  * race the BIO_DONE, so no need for atomic ops here.
894                  */
895                 /*bp->b_bio1.bio_done = func;*/
896                 bp->b_bio1.bio_caller_info1.ptr = arg;
897                 bp->b_bio1.bio_flags |= BIO_DONE;
898                 func(&bp->b_bio1);
899         } else {
900                 bqrelse(bp);
901         }
902 }
903
904 /*
905  * breadnx() - Terminal function for bread() and breadn().
906  *
907  * This function will start asynchronous I/O on read-ahead blocks as well
908  * as satisfy the primary request.
909  *
910  * We must clear B_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O.  If B_CACHE is
911  * set, the buffer is valid and we do not have to do anything.
912  */
913 int
914 breadnx(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, off_t *raoffset,
915         int *rabsize, int cnt, struct buf **bpp)
916 {
917         struct buf *bp, *rabp;
918         int i;
919         int rv = 0, readwait = 0;
920
921         if (*bpp)
922                 bp = *bpp;
923         else
924                 *bpp = bp = getblk(vp, loffset, size, 0, 0);
925
926         /* if not found in cache, do some I/O */
927         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
928                 bp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_EINTR | B_INVAL);
929                 bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
930                 bp->b_bio1.bio_done = biodone_sync;
931                 bp->b_bio1.bio_flags |= BIO_SYNC;
932                 vfs_busy_pages(vp, bp);
933                 vn_strategy(vp, &bp->b_bio1);
934                 ++readwait;
935         }
936
937         for (i = 0; i < cnt; i++, raoffset++, rabsize++) {
938                 if (inmem(vp, *raoffset))
939                         continue;
940                 rabp = getblk(vp, *raoffset, *rabsize, 0, 0);
941
942                 if ((rabp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
943                         rabp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_EINTR | B_INVAL);
944                         rabp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
945                         vfs_busy_pages(vp, rabp);
946                         BUF_KERNPROC(rabp);
947                         vn_strategy(vp, &rabp->b_bio1);
948                 } else {
949                         brelse(rabp);
950                 }
951         }
952         if (readwait)
953                 rv = biowait(&bp->b_bio1, "biord");
954         return (rv);
955 }
956
957 /*
958  * bwrite:
959  *
960  *      Synchronous write, waits for completion.
961  *
962  *      Write, release buffer on completion.  (Done by iodone
963  *      if async).  Do not bother writing anything if the buffer
964  *      is invalid.
965  *
966  *      Note that we set B_CACHE here, indicating that buffer is
967  *      fully valid and thus cacheable.  This is true even of NFS
968  *      now so we set it generally.  This could be set either here 
969  *      or in biodone() since the I/O is synchronous.  We put it
970  *      here.
971  */
972 int
973 bwrite(struct buf *bp)
974 {
975         int error;
976
977         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
978                 brelse(bp);
979                 return (0);
980         }
981         if (BUF_REFCNTNB(bp) == 0)
982                 panic("bwrite: buffer is not busy???");
983
984         /* Mark the buffer clean */
985         bundirty(bp);
986
987         bp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_EINTR);
988         bp->b_flags |= B_CACHE;
989         bp->b_cmd = BUF_CMD_WRITE;
990         bp->b_bio1.bio_done = biodone_sync;
991         bp->b_bio1.bio_flags |= BIO_SYNC;
992         vfs_busy_pages(bp->b_vp, bp);
993
994         /*
995          * Normal bwrites pipeline writes.  NOTE: b_bufsize is only
996          * valid for vnode-backed buffers.
997          */
998         bsetrunningbufspace(bp, bp->b_bufsize);
999         vn_strategy(bp->b_vp, &bp->b_bio1);
1000         error = biowait(&bp->b_bio1, "biows");
1001         brelse(bp);
1002
1003         return (error);
1004 }
1005
1006 /*
1007  * bawrite:
1008  *
1009  *      Asynchronous write.  Start output on a buffer, but do not wait for
1010  *      it to complete.  The buffer is released when the output completes.
1011  *
1012  *      bwrite() ( or the VOP routine anyway ) is responsible for handling
1013  *      B_INVAL buffers.  Not us.
1014  */
1015 void
1016 bawrite(struct buf *bp)
1017 {
1018         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
1019                 brelse(bp);
1020                 return;
1021         }
1022         if (BUF_REFCNTNB(bp) == 0)
1023                 panic("bwrite: buffer is not busy???");
1024
1025         /* Mark the buffer clean */
1026         bundirty(bp);
1027
1028         bp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_EINTR);
1029         bp->b_flags |= B_CACHE;
1030         bp->b_cmd = BUF_CMD_WRITE;
1031         KKASSERT(bp->b_bio1.bio_done == NULL);
1032         vfs_busy_pages(bp->b_vp, bp);
1033
1034         /*
1035          * Normal bwrites pipeline writes.  NOTE: b_bufsize is only
1036          * valid for vnode-backed buffers.
1037          */
1038         bsetrunningbufspace(bp, bp->b_bufsize);
1039         BUF_KERNPROC(bp);
1040         vn_strategy(bp->b_vp, &bp->b_bio1);
1041 }
1042
1043 /*
1044  * bowrite:
1045  *
1046  *      Ordered write.  Start output on a buffer, and flag it so that the
1047  *      device will write it in the order it was queued.  The buffer is
1048  *      released when the output completes.  bwrite() ( or the VOP routine
1049  *      anyway ) is responsible for handling B_INVAL buffers.
1050  */
1051 int
1052 bowrite(struct buf *bp)
1053 {
1054         bp->b_flags |= B_ORDERED;
1055         bawrite(bp);
1056         return (0);
1057 }
1058
1059 /*
1060  * bdwrite:
1061  *
1062  *      Delayed write. (Buffer is marked dirty).  Do not bother writing
1063  *      anything if the buffer is marked invalid.
1064  *
1065  *      Note that since the buffer must be completely valid, we can safely
1066  *      set B_CACHE.  In fact, we have to set B_CACHE here rather then in
1067  *      biodone() in order to prevent getblk from writing the buffer
1068  *      out synchronously.
1069  */
1070 void
1071 bdwrite(struct buf *bp)
1072 {
1073         if (BUF_REFCNTNB(bp) == 0)
1074                 panic("bdwrite: buffer is not busy");
1075
1076         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
1077                 brelse(bp);
1078                 return;
1079         }
1080         bdirty(bp);
1081
1082         if (dsched_is_clear_buf_priv(bp))
1083                 dsched_new_buf(bp);
1084
1085         /*
1086          * Set B_CACHE, indicating that the buffer is fully valid.  This is
1087          * true even of NFS now.
1088          */
1089         bp->b_flags |= B_CACHE;
1090
1091         /*
1092          * This bmap keeps the system from needing to do the bmap later,
1093          * perhaps when the system is attempting to do a sync.  Since it
1094          * is likely that the indirect block -- or whatever other datastructure
1095          * that the filesystem needs is still in memory now, it is a good
1096          * thing to do this.  Note also, that if the pageout daemon is
1097          * requesting a sync -- there might not be enough memory to do
1098          * the bmap then...  So, this is important to do.
1099          */
1100         if (bp->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) {
1101                 VOP_BMAP(bp->b_vp, bp->b_loffset, &bp->b_bio2.bio_offset,
1102                          NULL, NULL, BUF_CMD_WRITE);
1103         }
1104
1105         /*
1106          * Because the underlying pages may still be mapped and
1107          * writable trying to set the dirty buffer (b_dirtyoff/end)
1108          * range here will be inaccurate.
1109          *
1110          * However, we must still clean the pages to satisfy the
1111          * vnode_pager and pageout daemon, so theythink the pages
1112          * have been "cleaned".  What has really occured is that
1113          * they've been earmarked for later writing by the buffer
1114          * cache.
1115          *
1116          * So we get the b_dirtyoff/end update but will not actually
1117          * depend on it (NFS that is) until the pages are busied for
1118          * writing later on.
1119          */
1120         vfs_clean_pages(bp);
1121         bqrelse(bp);
1122
1123         /*
1124          * note: we cannot initiate I/O from a bdwrite even if we wanted to,
1125          * due to the softdep code.
1126          */
1127 }
1128
1129 /*
1130  * Fake write - return pages to VM system as dirty, leave the buffer clean.
1131  * This is used by tmpfs.
1132  *
1133  * It is important for any VFS using this routine to NOT use it for
1134  * IO_SYNC or IO_ASYNC operations which occur when the system really
1135  * wants to flush VM pages to backing store.
1136  */
1137 void
1138 buwrite(struct buf *bp)
1139 {
1140         vm_page_t m;
1141         int i;
1142
1143         /*
1144          * Only works for VMIO buffers.  If the buffer is already
1145          * marked for delayed-write we can't avoid the bdwrite().
1146          */
1147         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0 || (bp->b_flags & B_DELWRI)) {
1148                 bdwrite(bp);
1149                 return;
1150         }
1151
1152         /*
1153          * Mark as needing a commit.
1154          */
1155         for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
1156                 m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1157                 vm_page_need_commit(m);
1158         }
1159         bqrelse(bp);
1160 }
1161
1162 /*
1163  * bdirty:
1164  *
1165  *      Turn buffer into delayed write request by marking it B_DELWRI.
1166  *      B_RELBUF and B_NOCACHE must be cleared.
1167  *
1168  *      We reassign the buffer to itself to properly update it in the
1169  *      dirty/clean lists. 
1170  *
1171  *      Must be called from a critical section.
1172  *      The buffer must be on BQUEUE_NONE.
1173  */
1174 void
1175 bdirty(struct buf *bp)
1176 {
1177         KASSERT(bp->b_qindex == BQUEUE_NONE,
1178                 ("bdirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
1179         if (bp->b_flags & B_NOCACHE) {
1180                 kprintf("bdirty: clearing B_NOCACHE on buf %p\n", bp);
1181                 bp->b_flags &= ~B_NOCACHE;
1182         }
1183         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
1184                 kprintf("bdirty: warning, dirtying invalid buffer %p\n", bp);
1185         }
1186         bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
1187
1188         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
1189                 lwkt_gettoken(&bp->b_vp->v_token);
1190                 bp->b_flags |= B_DELWRI;
1191                 reassignbuf(bp);
1192                 lwkt_reltoken(&bp->b_vp->v_token);
1193
1194                 spin_lock(&bufcspin);
1195                 ++dirtybufcount;
1196                 dirtybufspace += bp->b_bufsize;
1197                 if (bp->b_flags & B_HEAVY) {
1198                         ++dirtybufcounthw;
1199                         dirtybufspacehw += bp->b_bufsize;
1200                 }
1201                 spin_unlock(&bufcspin);
1202
1203                 bd_heatup();
1204         }
1205 }
1206
1207 /*
1208  * Set B_HEAVY, indicating that this is a heavy-weight buffer that
1209  * needs to be flushed with a different buf_daemon thread to avoid
1210  * deadlocks.  B_HEAVY also imposes restrictions in getnewbuf().
1211  */
1212 void
1213 bheavy(struct buf *bp)
1214 {
1215         if ((bp->b_flags & B_HEAVY) == 0) {
1216                 bp->b_flags |= B_HEAVY;
1217                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1218                         spin_lock(&bufcspin);
1219                         ++dirtybufcounthw;
1220                         dirtybufspacehw += bp->b_bufsize;
1221                         spin_unlock(&bufcspin);
1222                 }
1223         }
1224 }
1225
1226 /*
1227  * bundirty:
1228  *
1229  *      Clear B_DELWRI for buffer.
1230  *
1231  *      Must be called from a critical section.
1232  *
1233  *      The buffer is typically on BQUEUE_NONE but there is one case in 
1234  *      brelse() that calls this function after placing the buffer on
1235  *      a different queue.
1236  *
1237  * MPSAFE
1238  */
1239 void
1240 bundirty(struct buf *bp)
1241 {
1242         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1243                 lwkt_gettoken(&bp->b_vp->v_token);
1244                 bp->b_flags &= ~B_DELWRI;
1245                 reassignbuf(bp);
1246                 lwkt_reltoken(&bp->b_vp->v_token);
1247
1248                 spin_lock(&bufcspin);
1249                 --dirtybufcount;
1250                 dirtybufspace -= bp->b_bufsize;
1251                 if (bp->b_flags & B_HEAVY) {
1252                         --dirtybufcounthw;
1253                         dirtybufspacehw -= bp->b_bufsize;
1254                 }
1255                 spin_unlock(&bufcspin);
1256
1257                 bd_signal(bp->b_bufsize);
1258         }
1259         /*
1260          * Since it is now being written, we can clear its deferred write flag.
1261          */
1262         bp->b_flags &= ~B_DEFERRED;
1263 }
1264
1265 /*
1266  * Set the b_runningbufspace field, used to track how much I/O is
1267  * in progress at any given moment.
1268  */
1269 void
1270 bsetrunningbufspace(struct buf *bp, int bytes)
1271 {
1272         bp->b_runningbufspace = bytes;
1273         if (bytes) {
1274                 spin_lock(&bufcspin);
1275                 runningbufspace += bytes;
1276                 ++runningbufcount;
1277                 spin_unlock(&bufcspin);
1278         }
1279 }
1280
1281 /*
1282  * brelse:
1283  *
1284  *      Release a busy buffer and, if requested, free its resources.  The
1285  *      buffer will be stashed in the appropriate bufqueue[] allowing it
1286  *      to be accessed later as a cache entity or reused for other purposes.
1287  *
1288  * MPALMOSTSAFE
1289  */
1290 void
1291 brelse(struct buf *bp)
1292 {
1293 #ifdef INVARIANTS
1294         int saved_flags = bp->b_flags;
1295 #endif
1296
1297         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)), ("brelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
1298
1299         /*
1300          * If B_NOCACHE is set we are being asked to destroy the buffer and
1301          * its backing store.  Clear B_DELWRI.
1302          *
1303          * B_NOCACHE is set in two cases: (1) when the caller really wants
1304          * to destroy the buffer and backing store and (2) when the caller
1305          * wants to destroy the buffer and backing store after a write 
1306          * completes.
1307          */
1308         if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE|B_DELWRI)) == (B_NOCACHE|B_DELWRI)) {
1309                 bundirty(bp);
1310         }
1311
1312         if ((bp->b_flags & (B_INVAL | B_DELWRI)) == B_DELWRI) {
1313                 /*
1314                  * A re-dirtied buffer is only subject to destruction
1315                  * by B_INVAL.  B_ERROR and B_NOCACHE are ignored.
1316                  */
1317                 /* leave buffer intact */
1318         } else if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_ERROR)) ||
1319                    (bp->b_bufsize <= 0)) {
1320                 /*
1321                  * Either a failed read or we were asked to free or not
1322                  * cache the buffer.  This path is reached with B_DELWRI
1323                  * set only if B_INVAL is already set.  B_NOCACHE governs
1324                  * backing store destruction.
1325                  *
1326                  * NOTE: HAMMER will set B_LOCKED in buf_deallocate if the
1327                  * buffer cannot be immediately freed.
1328                  */
1329                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1330                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
1331                         buf_deallocate(bp);
1332                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1333                         spin_lock(&bufcspin);
1334                         --dirtybufcount;
1335                         dirtybufspace -= bp->b_bufsize;
1336                         if (bp->b_flags & B_HEAVY) {
1337                                 --dirtybufcounthw;
1338                                 dirtybufspacehw -= bp->b_bufsize;
1339                         }
1340                         spin_unlock(&bufcspin);
1341
1342                         bd_signal(bp->b_bufsize);
1343                 }
1344                 bp->b_flags &= ~(B_DELWRI | B_CACHE);
1345         }
1346
1347         /*
1348          * We must clear B_RELBUF if B_DELWRI or B_LOCKED is set,
1349          * or if b_refs is non-zero.
1350          *
1351          * If vfs_vmio_release() is called with either bit set, the
1352          * underlying pages may wind up getting freed causing a previous
1353          * write (bdwrite()) to get 'lost' because pages associated with
1354          * a B_DELWRI bp are marked clean.  Pages associated with a
1355          * B_LOCKED buffer may be mapped by the filesystem.
1356          *
1357          * If we want to release the buffer ourselves (rather then the
1358          * originator asking us to release it), give the originator a
1359          * chance to countermand the release by setting B_LOCKED.
1360          * 
1361          * We still allow the B_INVAL case to call vfs_vmio_release(), even
1362          * if B_DELWRI is set.
1363          *
1364          * If B_DELWRI is not set we may have to set B_RELBUF if we are low
1365          * on pages to return pages to the VM page queues.
1366          */
1367         if ((bp->b_flags & (B_DELWRI | B_LOCKED)) || bp->b_refs) {
1368                 bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
1369         } else if (vm_page_count_min(0)) {
1370                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
1371                         buf_deallocate(bp);             /* can set B_LOCKED */
1372                 if (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_LOCKED))
1373                         bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
1374                 else
1375                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
1376         }
1377
1378         /*
1379          * Make sure b_cmd is clear.  It may have already been cleared by
1380          * biodone().
1381          *
1382          * At this point destroying the buffer is governed by the B_INVAL 
1383          * or B_RELBUF flags.
1384          */
1385         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
1386         dsched_exit_buf(bp);
1387
1388         /*
1389          * VMIO buffer rundown.  Make sure the VM page array is restored
1390          * after an I/O may have replaces some of the pages with bogus pages
1391          * in order to not destroy dirty pages in a fill-in read.
1392          *
1393          * Note that due to the code above, if a buffer is marked B_DELWRI
1394          * then the B_RELBUF and B_NOCACHE bits will always be clear.
1395          * B_INVAL may still be set, however.
1396          *
1397          * For clean buffers, B_INVAL or B_RELBUF will destroy the buffer
1398          * but not the backing store.   B_NOCACHE will destroy the backing
1399          * store.
1400          *
1401          * Note that dirty NFS buffers contain byte-granular write ranges
1402          * and should not be destroyed w/ B_INVAL even if the backing store
1403          * is left intact.
1404          */
1405         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
1406                 /*
1407                  * Rundown for VMIO buffers which are not dirty NFS buffers.
1408                  */
1409                 int i, j, resid;
1410                 vm_page_t m;
1411                 off_t foff;
1412                 vm_pindex_t poff;
1413                 vm_object_t obj;
1414                 struct vnode *vp;
1415
1416                 vp = bp->b_vp;
1417
1418                 /*
1419                  * Get the base offset and length of the buffer.  Note that 
1420                  * in the VMIO case if the buffer block size is not
1421                  * page-aligned then b_data pointer may not be page-aligned.
1422                  * But our b_xio.xio_pages array *IS* page aligned.
1423                  *
1424                  * block sizes less then DEV_BSIZE (usually 512) are not 
1425                  * supported due to the page granularity bits (m->valid,
1426                  * m->dirty, etc...). 
1427                  *
1428                  * See man buf(9) for more information
1429                  */
1430
1431                 resid = bp->b_bufsize;
1432                 foff = bp->b_loffset;
1433
1434                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
1435                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1436                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1437                         /*
1438                          * If we hit a bogus page, fixup *all* of them
1439                          * now.  Note that we left these pages wired
1440                          * when we removed them so they had better exist,
1441                          * and they cannot be ripped out from under us so
1442                          * no critical section protection is necessary.
1443                          */
1444                         if (m == bogus_page) {
1445                                 obj = vp->v_object;
1446                                 poff = OFF_TO_IDX(bp->b_loffset);
1447
1448                                 vm_object_hold(obj);
1449                                 for (j = i; j < bp->b_xio.xio_npages; j++) {
1450                                         vm_page_t mtmp;
1451
1452                                         mtmp = bp->b_xio.xio_pages[j];
1453                                         if (mtmp == bogus_page) {
1454                                                 mtmp = vm_page_lookup(obj, poff + j);
1455                                                 if (!mtmp) {
1456                                                         panic("brelse: page missing");
1457                                                 }
1458                                                 bp->b_xio.xio_pages[j] = mtmp;
1459                                         }
1460                                 }
1461                                 bp->b_flags &= ~B_HASBOGUS;
1462                                 vm_object_drop(obj);
1463
1464                                 if ((bp->b_flags & B_INVAL) == 0) {
1465                                         pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
1466                                                 bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
1467                                 }
1468                                 m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1469                         }
1470
1471                         /*
1472                          * Invalidate the backing store if B_NOCACHE is set
1473                          * (e.g. used with vinvalbuf()).  If this is NFS
1474                          * we impose a requirement that the block size be
1475                          * a multiple of PAGE_SIZE and create a temporary
1476                          * hack to basically invalidate the whole page.  The
1477                          * problem is that NFS uses really odd buffer sizes
1478                          * especially when tracking piecemeal writes and
1479                          * it also vinvalbuf()'s a lot, which would result
1480                          * in only partial page validation and invalidation
1481                          * here.  If the file page is mmap()'d, however,
1482                          * all the valid bits get set so after we invalidate
1483                          * here we would end up with weird m->valid values
1484                          * like 0xfc.  nfs_getpages() can't handle this so
1485                          * we clear all the valid bits for the NFS case
1486                          * instead of just some of them.
1487                          *
1488                          * The real bug is the VM system having to set m->valid
1489                          * to VM_PAGE_BITS_ALL for faulted-in pages, which
1490                          * itself is an artifact of the whole 512-byte
1491                          * granular mess that exists to support odd block 
1492                          * sizes and UFS meta-data block sizes (e.g. 6144).
1493                          * A complete rewrite is required.
1494                          *
1495                          * XXX
1496                          */
1497                         if (bp->b_flags & (B_NOCACHE|B_ERROR)) {
1498                                 int poffset = foff & PAGE_MASK;
1499                                 int presid;
1500
1501                                 presid = PAGE_SIZE - poffset;
1502                                 if (bp->b_vp->v_tag == VT_NFS &&
1503                                     bp->b_vp->v_type == VREG) {
1504                                         ; /* entire page */
1505                                 } else if (presid > resid) {
1506                                         presid = resid;
1507                                 }
1508                                 KASSERT(presid >= 0, ("brelse: extra page"));
1509                                 vm_page_set_invalid(m, poffset, presid);
1510
1511                                 /*
1512                                  * Also make sure any swap cache is removed
1513                                  * as it is now stale (HAMMER in particular
1514                                  * uses B_NOCACHE to deal with buffer
1515                                  * aliasing).
1516                                  */
1517                                 swap_pager_unswapped(m);
1518                         }
1519                         resid -= PAGE_SIZE - (foff & PAGE_MASK);
1520                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
1521                 }
1522                 if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF))
1523                         vfs_vmio_release(bp);
1524         } else {
1525                 /*
1526                  * Rundown for non-VMIO buffers.
1527                  */
1528                 if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF)) {
1529                         if (bp->b_bufsize)
1530                                 allocbuf(bp, 0);
1531                         KKASSERT (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1532                         if (bp->b_vp)
1533                                 brelvp(bp);
1534                 }
1535         }
1536                         
1537         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE)
1538                 panic("brelse: free buffer onto another queue???");
1539         if (BUF_REFCNTNB(bp) > 1) {
1540                 /* Temporary panic to verify exclusive locking */
1541                 /* This panic goes away when we allow shared refs */
1542                 panic("brelse: multiple refs");
1543                 /* NOT REACHED */
1544                 return;
1545         }
1546
1547         /*
1548          * Figure out the correct queue to place the cleaned up buffer on.
1549          * Buffers placed in the EMPTY or EMPTYKVA had better already be
1550          * disassociated from their vnode.
1551          */
1552         spin_lock(&bufqspin);
1553         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1554                 /*
1555                  * Buffers that are locked are placed in the locked queue
1556                  * immediately, regardless of their state.
1557                  */
1558                 bp->b_qindex = BQUEUE_LOCKED;
1559                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_LOCKED], bp, b_freelist);
1560         } else if (bp->b_bufsize == 0) {
1561                 /*
1562                  * Buffers with no memory.  Due to conditionals near the top
1563                  * of brelse() such buffers should probably already be
1564                  * marked B_INVAL and disassociated from their vnode.
1565                  */
1566                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1567                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp1 %p flags %08x/%08x vnode %p unexpectededly still associated!", bp, saved_flags, bp->b_flags, bp->b_vp));
1568                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1569                 if (bp->b_kvasize) {
1570                         bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1571                 } else {
1572                         bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTY;
1573                 }
1574                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1575         } else if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF)) {
1576                 /*
1577                  * Buffers with junk contents.   Again these buffers had better
1578                  * already be disassociated from their vnode.
1579                  */
1580                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp2 %p flags %08x/%08x vnode %p unexpectededly still associated!", bp, saved_flags, bp->b_flags, bp->b_vp));
1581                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1582                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1583                 bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1584                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1585         } else {
1586                 /*
1587                  * Remaining buffers.  These buffers are still associated with
1588                  * their vnode.
1589                  */
1590                 switch(bp->b_flags & (B_DELWRI|B_HEAVY)) {
1591                 case B_DELWRI:
1592                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY;
1593                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY], bp, b_freelist);
1594                     break;
1595                 case B_DELWRI | B_HEAVY:
1596                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY_HW;
1597                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY_HW], bp,
1598                                       b_freelist);
1599                     break;
1600                 default:
1601                     /*
1602                      * NOTE: Buffers are always placed at the end of the
1603                      * queue.  If B_AGE is not set the buffer will cycle
1604                      * through the queue twice.
1605                      */
1606                     bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1607                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1608                     break;
1609                 }
1610         }
1611         spin_unlock(&bufqspin);
1612
1613         /*
1614          * If B_INVAL, clear B_DELWRI.  We've already placed the buffer
1615          * on the correct queue.
1616          */
1617         if ((bp->b_flags & (B_INVAL|B_DELWRI)) == (B_INVAL|B_DELWRI))
1618                 bundirty(bp);
1619
1620         /*
1621          * The bp is on an appropriate queue unless locked.  If it is not
1622          * locked or dirty we can wakeup threads waiting for buffer space.
1623          *
1624          * We've already handled the B_INVAL case ( B_DELWRI will be clear
1625          * if B_INVAL is set ).
1626          */
1627         if ((bp->b_flags & (B_LOCKED|B_DELWRI)) == 0)
1628                 bufcountwakeup();
1629
1630         /*
1631          * Something we can maybe free or reuse
1632          */
1633         if (bp->b_bufsize || bp->b_kvasize)
1634                 bufspacewakeup();
1635
1636         /*
1637          * Clean up temporary flags and unlock the buffer.
1638          */
1639         bp->b_flags &= ~(B_ORDERED | B_NOCACHE | B_RELBUF | B_DIRECT);
1640         BUF_UNLOCK(bp);
1641 }
1642
1643 /*
1644  * bqrelse:
1645  *
1646  *      Release a buffer back to the appropriate queue but do not try to free
1647  *      it.  The buffer is expected to be used again soon.
1648  *
1649  *      bqrelse() is used by bdwrite() to requeue a delayed write, and used by
1650  *      biodone() to requeue an async I/O on completion.  It is also used when
1651  *      known good buffers need to be requeued but we think we may need the data
1652  *      again soon.
1653  *
1654  *      XXX we should be able to leave the B_RELBUF hint set on completion.
1655  *
1656  * MPSAFE
1657  */
1658 void
1659 bqrelse(struct buf *bp)
1660 {
1661         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)), ("bqrelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
1662
1663         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE)
1664                 panic("bqrelse: free buffer onto another queue???");
1665         if (BUF_REFCNTNB(bp) > 1) {
1666                 /* do not release to free list */
1667                 panic("bqrelse: multiple refs");
1668                 return;
1669         }
1670
1671         buf_act_advance(bp);
1672
1673         spin_lock(&bufqspin);
1674         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1675                 /*
1676                  * Locked buffers are released to the locked queue.  However,
1677                  * if the buffer is dirty it will first go into the dirty
1678                  * queue and later on after the I/O completes successfully it
1679                  * will be released to the locked queue.
1680                  */
1681                 bp->b_qindex = BQUEUE_LOCKED;
1682                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_LOCKED], bp, b_freelist);
1683         } else if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1684                 bp->b_qindex = (bp->b_flags & B_HEAVY) ?
1685                                BQUEUE_DIRTY_HW : BQUEUE_DIRTY;
1686                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1687         } else if (vm_page_count_min(0)) {
1688                 /*
1689                  * We are too low on memory, we have to try to free the
1690                  * buffer (most importantly: the wired pages making up its
1691                  * backing store) *now*.
1692                  */
1693                 spin_unlock(&bufqspin);
1694                 brelse(bp);
1695                 return;
1696         } else {
1697                 bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1698                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1699         }
1700         spin_unlock(&bufqspin);
1701
1702         if ((bp->b_flags & B_LOCKED) == 0 &&
1703             ((bp->b_flags & B_INVAL) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)) {
1704                 bufcountwakeup();
1705         }
1706
1707         /*
1708          * Something we can maybe free or reuse.
1709          */
1710         if (bp->b_bufsize && !(bp->b_flags & B_DELWRI))
1711                 bufspacewakeup();
1712
1713         /*
1714          * Final cleanup and unlock.  Clear bits that are only used while a
1715          * buffer is actively locked.
1716          */
1717         bp->b_flags &= ~(B_ORDERED | B_NOCACHE | B_RELBUF);
1718         dsched_exit_buf(bp);
1719         BUF_UNLOCK(bp);
1720 }
1721
1722 /*
1723  * Hold a buffer, preventing it from being reused.  This will prevent
1724  * normal B_RELBUF operations on the buffer but will not prevent B_INVAL
1725  * operations.  If a B_INVAL operation occurs the buffer will remain held
1726  * but the underlying pages may get ripped out.
1727  *
1728  * These functions are typically used in VOP_READ/VOP_WRITE functions
1729  * to hold a buffer during a copyin or copyout, preventing deadlocks
1730  * or recursive lock panics when read()/write() is used over mmap()'d
1731  * space.
1732  *
1733  * NOTE: bqhold() requires that the buffer be locked at the time of the
1734  *       hold.  bqdrop() has no requirements other than the buffer having
1735  *       previously been held.
1736  */
1737 void
1738 bqhold(struct buf *bp)
1739 {
1740         atomic_add_int(&bp->b_refs, 1);
1741 }
1742
1743 void
1744 bqdrop(struct buf *bp)
1745 {
1746         KKASSERT(bp->b_refs > 0);
1747         atomic_add_int(&bp->b_refs, -1);
1748 }
1749
1750 /*
1751  * Return backing pages held by the buffer 'bp' back to the VM system.
1752  * This routine is called when the bp is invalidated, released, or
1753  * reused.
1754  *
1755  * The KVA mapping (b_data) for the underlying pages is removed by
1756  * this function.
1757  *
1758  * WARNING! This routine is integral to the low memory critical path
1759  *          when a buffer is B_RELBUF'd.  If the system has a severe page
1760  *          deficit we need to get the page(s) onto the PQ_FREE or PQ_CACHE
1761  *          queues so they can be reused in the current pageout daemon
1762  *          pass.
1763  */
1764 static void
1765 vfs_vmio_release(struct buf *bp)
1766 {
1767         int i;
1768         vm_page_t m;
1769
1770         for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
1771                 m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1772                 bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
1773
1774                 /*
1775                  * We need to own the page in order to safely unwire it.
1776                  */
1777                 vm_page_busy_wait(m, FALSE, "vmiopg");
1778
1779                 /*
1780                  * The VFS is telling us this is not a meta-data buffer
1781                  * even if it is backed by a block device.
1782                  */
1783                 if (bp->b_flags & B_NOTMETA)
1784                         vm_page_flag_set(m, PG_NOTMETA);
1785
1786                 /*
1787                  * This is a very important bit of code.  We try to track
1788                  * VM page use whether the pages are wired into the buffer
1789                  * cache or not.  While wired into the buffer cache the
1790                  * bp tracks the act_count.
1791                  *
1792                  * We can choose to place unwired pages on the inactive
1793                  * queue (0) or active queue (1).  If we place too many
1794                  * on the active queue the queue will cycle the act_count
1795                  * on pages we'd like to keep, just from single-use pages
1796                  * (such as when doing a tar-up or file scan).
1797                  */
1798                 if (bp->b_act_count < vm_cycle_point)
1799                         vm_page_unwire(m, 0);
1800                 else
1801                         vm_page_unwire(m, 1);
1802
1803                 /*
1804                  * If the wire_count has dropped to 0 we may need to take
1805                  * further action before unbusying the page.
1806                  *
1807                  * WARNING: vm_page_try_*() also checks PG_NEED_COMMIT for us.
1808                  */
1809                 if (m->wire_count == 0) {
1810                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1811
1812                         if (bp->b_flags & B_DIRECT) {
1813                                 /*
1814                                  * Attempt to free the page if B_DIRECT is
1815                                  * set, the caller does not desire the page
1816                                  * to be cached.
1817                                  */
1818                                 vm_page_wakeup(m);
1819                                 vm_page_try_to_free(m);
1820                         } else if ((bp->b_flags & B_NOTMETA) ||
1821                                    vm_page_count_min(0)) {
1822                                 /*
1823                                  * Attempt to move the page to PQ_CACHE
1824                                  * if B_NOTMETA is set.  This flag is set
1825                                  * by HAMMER to remove one of the two pages
1826                                  * present when double buffering is enabled.
1827                                  *
1828                                  * Attempt to move the page to PQ_CACHE
1829                                  * If we have a severe page deficit.  This
1830                                  * will cause buffer cache operations related
1831                                  * to pageouts to recycle the related pages
1832                                  * in order to avoid a low memory deadlock.
1833                                  */
1834                                 m->act_count = bp->b_act_count;
1835                                 vm_page_wakeup(m);
1836                                 vm_page_try_to_cache(m);
1837                         } else {
1838                                 /*
1839                                  * Nominal case, leave the page on the
1840                                  * queue the original unwiring placed it on
1841                                  * (active or inactive).
1842                                  */
1843                                 m->act_count = bp->b_act_count;
1844                                 vm_page_wakeup(m);
1845                         }
1846                 } else {
1847                         vm_page_wakeup(m);
1848                 }
1849         }
1850
1851         pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t) bp->b_data),
1852                      bp->b_xio.xio_npages);
1853         if (bp->b_bufsize) {
1854                 bufspacewakeup();
1855                 bp->b_bufsize = 0;
1856         }
1857         bp->b_xio.xio_npages = 0;
1858         bp->b_flags &= ~B_VMIO;
1859         KKASSERT (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1860         if (bp->b_vp)
1861                 brelvp(bp);
1862 }
1863
1864 /*
1865  * vfs_bio_awrite:
1866  *
1867  *      Implement clustered async writes for clearing out B_DELWRI buffers.
1868  *      This is much better then the old way of writing only one buffer at
1869  *      a time.  Note that we may not be presented with the buffers in the 
1870  *      correct order, so we search for the cluster in both directions.
1871  *
1872  *      The buffer is locked on call.
1873  */
1874 int
1875 vfs_bio_awrite(struct buf *bp)
1876 {
1877         int i;
1878         int j;
1879         off_t loffset = bp->b_loffset;
1880         struct vnode *vp = bp->b_vp;
1881         int nbytes;
1882         struct buf *bpa;
1883         int nwritten;
1884         int size;
1885
1886         /*
1887          * right now we support clustered writing only to regular files.  If
1888          * we find a clusterable block we could be in the middle of a cluster
1889          * rather then at the beginning.
1890          *
1891          * NOTE: b_bio1 contains the logical loffset and is aliased
1892          * to b_loffset.  b_bio2 contains the translated block number.
1893          */
1894         if ((vp->v_type == VREG) && 
1895             (vp->v_mount != 0) && /* Only on nodes that have the size info */
1896             (bp->b_flags & (B_CLUSTEROK | B_INVAL)) == B_CLUSTEROK) {
1897
1898                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
1899
1900                 for (i = size; i < MAXPHYS; i += size) {
1901                         if ((bpa = findblk(vp, loffset + i, FINDBLK_TEST)) &&
1902                             BUF_REFCNT(bpa) == 0 &&
1903                             ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) ==
1904                             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK)) &&
1905                             (bpa->b_bufsize == size)) {
1906                                 if ((bpa->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) ||
1907                                     (bpa->b_bio2.bio_offset !=
1908                                      bp->b_bio2.bio_offset + i))
1909                                         break;
1910                         } else {
1911                                 break;
1912                         }
1913                 }
1914                 for (j = size; i + j <= MAXPHYS && j <= loffset; j += size) {
1915                         if ((bpa = findblk(vp, loffset - j, FINDBLK_TEST)) &&
1916                             BUF_REFCNT(bpa) == 0 &&
1917                             ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) ==
1918                             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK)) &&
1919                             (bpa->b_bufsize == size)) {
1920                                 if ((bpa->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) ||
1921                                     (bpa->b_bio2.bio_offset !=
1922                                      bp->b_bio2.bio_offset - j))
1923                                         break;
1924                         } else {
1925                                 break;
1926                         }
1927                 }
1928                 j -= size;
1929                 nbytes = (i + j);
1930
1931                 /*
1932                  * this is a possible cluster write
1933                  */
1934                 if (nbytes != size) {
1935                         BUF_UNLOCK(bp);
1936                         nwritten = cluster_wbuild(vp, size,
1937                                                   loffset - j, nbytes);
1938                         return nwritten;
1939                 }
1940         }
1941
1942         /*
1943          * default (old) behavior, writing out only one block
1944          *
1945          * XXX returns b_bufsize instead of b_bcount for nwritten?
1946          */
1947         nwritten = bp->b_bufsize;
1948         bremfree(bp);
1949         bawrite(bp);
1950
1951         return nwritten;
1952 }
1953
1954 /*
1955  * getnewbuf:
1956  *
1957  *      Find and initialize a new buffer header, freeing up existing buffers 
1958  *      in the bufqueues as necessary.  The new buffer is returned locked.
1959  *
1960  *      Important:  B_INVAL is not set.  If the caller wishes to throw the
1961  *      buffer away, the caller must set B_INVAL prior to calling brelse().
1962  *
1963  *      We block if:
1964  *              We have insufficient buffer headers
1965  *              We have insufficient buffer space
1966  *              buffer_map is too fragmented ( space reservation fails )
1967  *              If we have to flush dirty buffers ( but we try to avoid this )
1968  *
1969  *      To avoid VFS layer recursion we do not flush dirty buffers ourselves.
1970  *      Instead we ask the buf daemon to do it for us.  We attempt to
1971  *      avoid piecemeal wakeups of the pageout daemon.
1972  *
1973  * MPALMOSTSAFE
1974  */
1975 struct buf *
1976 getnewbuf(int blkflags, int slptimeo, int size, int maxsize)
1977 {
1978         struct buf *bp;
1979         struct buf *nbp;
1980         int defrag = 0;
1981         int nqindex;
1982         int slpflags = (blkflags & GETBLK_PCATCH) ? PCATCH : 0;
1983         static int flushingbufs;
1984
1985         /*
1986          * We can't afford to block since we might be holding a vnode lock,
1987          * which may prevent system daemons from running.  We deal with
1988          * low-memory situations by proactively returning memory and running
1989          * async I/O rather then sync I/O.
1990          */
1991         
1992         ++getnewbufcalls;
1993         --getnewbufrestarts;
1994 restart:
1995         ++getnewbufrestarts;
1996
1997         /*
1998          * Setup for scan.  If we do not have enough free buffers,
1999          * we setup a degenerate case that immediately fails.  Note
2000          * that if we are specially marked process, we are allowed to
2001          * dip into our reserves.
2002          *
2003          * The scanning sequence is nominally:  EMPTY->EMPTYKVA->CLEAN
2004          *
2005          * We start with EMPTYKVA.  If the list is empty we backup to EMPTY.
2006          * However, there are a number of cases (defragging, reusing, ...)
2007          * where we cannot backup.
2008          */
2009         nqindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
2010         spin_lock(&bufqspin);
2011         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTYKVA]);
2012
2013         if (nbp == NULL) {
2014                 /*
2015                  * If no EMPTYKVA buffers and we are either
2016                  * defragging or reusing, locate a CLEAN buffer
2017                  * to free or reuse.  If bufspace useage is low
2018                  * skip this step so we can allocate a new buffer.
2019                  */
2020                 if (defrag || bufspace >= lobufspace) {
2021                         nqindex = BQUEUE_CLEAN;
2022                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN]);
2023                 }
2024
2025                 /*
2026                  * If we could not find or were not allowed to reuse a
2027                  * CLEAN buffer, check to see if it is ok to use an EMPTY
2028                  * buffer.  We can only use an EMPTY buffer if allocating
2029                  * its KVA would not otherwise run us out of buffer space.
2030                  */
2031                 if (nbp == NULL && defrag == 0 &&
2032                     bufspace + maxsize < hibufspace) {
2033                         nqindex = BQUEUE_EMPTY;
2034                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTY]);
2035                 }
2036         }
2037
2038         /*
2039          * Run scan, possibly freeing data and/or kva mappings on the fly
2040          * depending.
2041          *
2042          * WARNING!  bufqspin is held!
2043          */
2044         while ((bp = nbp) != NULL) {
2045                 int qindex = nqindex;
2046
2047                 nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist);
2048
2049                 /*
2050                  * BQUEUE_CLEAN - B_AGE special case.  If not set the bp
2051                  * cycles through the queue twice before being selected.
2052                  */
2053                 if (qindex == BQUEUE_CLEAN && 
2054                     (bp->b_flags & B_AGE) == 0 && nbp) {
2055                         bp->b_flags |= B_AGE;
2056                         TAILQ_REMOVE(&bufqueues[qindex], bp, b_freelist);
2057                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[qindex], bp, b_freelist);
2058                         continue;
2059                 }
2060
2061                 /*
2062                  * Calculate next bp ( we can only use it if we do not block
2063                  * or do other fancy things ).
2064                  */
2065                 if (nbp == NULL) {
2066                         switch(qindex) {
2067                         case BQUEUE_EMPTY:
2068                                 nqindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
2069                                 if ((nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTYKVA])))
2070                                         break;
2071                                 /* fall through */
2072                         case BQUEUE_EMPTYKVA:
2073                                 nqindex = BQUEUE_CLEAN;
2074                                 if ((nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN])))
2075                                         break;
2076                                 /* fall through */
2077                         case BQUEUE_CLEAN:
2078                                 /*
2079                                  * nbp is NULL. 
2080                                  */
2081                                 break;
2082                         }
2083                 }
2084
2085                 /*
2086                  * Sanity Checks
2087                  */
2088                 KASSERT(bp->b_qindex == qindex,
2089                         ("getnewbuf: inconsistent queue %d bp %p", qindex, bp));
2090
2091                 /*
2092                  * Note: we no longer distinguish between VMIO and non-VMIO
2093                  * buffers.
2094                  */
2095                 KASSERT((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0,
2096                         ("delwri buffer %p found in queue %d", bp, qindex));
2097
2098                 /*
2099                  * Do not try to reuse a buffer with a non-zero b_refs.
2100                  * This is an unsynchronized test.  A synchronized test
2101                  * is also performed after we lock the buffer.
2102                  */
2103                 if (bp->b_refs)
2104                         continue;
2105
2106                 /*
2107                  * If we are defragging then we need a buffer with 
2108                  * b_kvasize != 0.  XXX this situation should no longer
2109                  * occur, if defrag is non-zero the buffer's b_kvasize
2110                  * should also be non-zero at this point.  XXX
2111                  */
2112                 if (defrag && bp->b_kvasize == 0) {
2113                         kprintf("Warning: defrag empty buffer %p\n", bp);
2114                         continue;
2115                 }
2116
2117                 /*
2118                  * Start freeing the bp.  This is somewhat involved.  nbp
2119                  * remains valid only for BQUEUE_EMPTY[KVA] bp's.  Buffers
2120                  * on the clean list must be disassociated from their 
2121                  * current vnode.  Buffers on the empty[kva] lists have
2122                  * already been disassociated.
2123                  *
2124                  * b_refs is checked after locking along with queue changes.
2125                  * We must check here to deal with zero->nonzero transitions
2126                  * made by the owner of the buffer lock, which is used by
2127                  * VFS's to hold the buffer while issuing an unlocked
2128                  * uiomove()s.  We cannot invalidate the buffer's pages
2129                  * for this case.  Once we successfully lock a buffer the
2130                  * only 0->1 transitions of b_refs will occur via findblk().
2131                  *
2132                  * We must also check for queue changes after successful
2133                  * locking as the current lock holder may dispose of the
2134                  * buffer and change its queue.
2135                  */
2136                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) != 0) {
2137                         spin_unlock(&bufqspin);
2138                         tsleep(&bd_request, 0, "gnbxxx", (hz + 99) / 100);
2139                         goto restart;
2140                 }
2141                 if (bp->b_qindex != qindex || bp->b_refs) {
2142                         spin_unlock(&bufqspin);
2143                         BUF_UNLOCK(bp);
2144                         goto restart;
2145                 }
2146                 bremfree_locked(bp);
2147                 spin_unlock(&bufqspin);
2148
2149                 /*
2150                  * Dependancies must be handled before we disassociate the
2151                  * vnode.
2152                  *
2153                  * NOTE: HAMMER will set B_LOCKED if the buffer cannot
2154                  * be immediately disassociated.  HAMMER then becomes
2155                  * responsible for releasing the buffer.
2156                  *
2157                  * NOTE: bufqspin is UNLOCKED now.
2158                  */
2159                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
2160                         buf_deallocate(bp);
2161                         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
2162                                 bqrelse(bp);
2163                                 goto restart;
2164                         }
2165                         KKASSERT(LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
2166                 }
2167
2168                 if (qindex == BQUEUE_CLEAN) {
2169                         if (bp->b_flags & B_VMIO)
2170                                 vfs_vmio_release(bp);
2171                         if (bp->b_vp)
2172                                 brelvp(bp);
2173                 }
2174
2175                 /*
2176                  * NOTE:  nbp is now entirely invalid.  We can only restart
2177                  * the scan from this point on.
2178                  *
2179                  * Get the rest of the buffer freed up.  b_kva* is still
2180                  * valid after this operation.
2181                  */
2182                 KASSERT(bp->b_vp == NULL,
2183                         ("bp3 %p flags %08x vnode %p qindex %d "
2184                          "unexpectededly still associated!",
2185                          bp, bp->b_flags, bp->b_vp, qindex));
2186                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
2187
2188                 /*
2189                  * critical section protection is not required when
2190                  * scrapping a buffer's contents because it is already 
2191                  * wired.
2192                  */
2193                 if (bp->b_bufsize)
2194                         allocbuf(bp, 0);
2195
2196                 bp->b_flags = B_BNOCLIP;
2197                 bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
2198                 bp->b_vp = NULL;
2199                 bp->b_error = 0;
2200                 bp->b_resid = 0;
2201                 bp->b_bcount = 0;
2202                 bp->b_xio.xio_npages = 0;
2203                 bp->b_dirtyoff = bp->b_dirtyend = 0;
2204                 bp->b_act_count = ACT_INIT;
2205                 reinitbufbio(bp);
2206                 KKASSERT(LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
2207                 buf_dep_init(bp);
2208                 if (blkflags & GETBLK_BHEAVY)
2209                         bp->b_flags |= B_HEAVY;
2210
2211                 /*
2212                  * If we are defragging then free the buffer.
2213                  */
2214                 if (defrag) {
2215                         bp->b_flags |= B_INVAL;
2216                         bfreekva(bp);
2217                         brelse(bp);
2218                         defrag = 0;
2219                         goto restart;
2220                 }
2221
2222                 /*
2223                  * If we are overcomitted then recover the buffer and its
2224                  * KVM space.  This occurs in rare situations when multiple
2225                  * processes are blocked in getnewbuf() or allocbuf().
2226                  */
2227                 if (bufspace >= hibufspace)
2228                         flushingbufs = 1;
2229                 if (flushingbufs && bp->b_kvasize != 0) {
2230                         bp->b_flags |= B_INVAL;
2231                         bfreekva(bp);
2232                         brelse(bp);
2233                         goto restart;
2234                 }
2235                 if (bufspace < lobufspace)
2236                         flushingbufs = 0;
2237
2238                 /*
2239                  * b_refs can transition to a non-zero value while we hold
2240                  * the buffer locked due to a findblk().  Our brelvp() above
2241                  * interlocked any future possible transitions due to
2242                  * findblk()s.
2243                  *
2244                  * If we find b_refs to be non-zero we can destroy the
2245                  * buffer's contents but we cannot yet reuse the buffer.
2246                  */
2247                 if (bp->b_refs) {
2248                         bp->b_flags |= B_INVAL;
2249                         bfreekva(bp);
2250                         brelse(bp);
2251                         goto restart;
2252                 }
2253                 break;
2254                 /* NOT REACHED, bufqspin not held */
2255         }
2256
2257         /*
2258          * If we exhausted our list, sleep as appropriate.  We may have to
2259          * wakeup various daemons and write out some dirty buffers.
2260          *
2261          * Generally we are sleeping due to insufficient buffer space.
2262          *
2263          * NOTE: bufqspin is held if bp is NULL, else it is not held.
2264          */
2265         if (bp == NULL) {
2266                 int flags;
2267                 char *waitmsg;
2268
2269                 spin_unlock(&bufqspin);
2270                 if (defrag) {
2271                         flags = VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
2272                         waitmsg = "nbufkv";
2273                 } else if (bufspace >= hibufspace) {
2274                         waitmsg = "nbufbs";
2275                         flags = VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
2276                 } else {
2277                         waitmsg = "newbuf";
2278                         flags = VFS_BIO_NEED_ANY;
2279                 }
2280
2281                 bd_speedup();   /* heeeelp */
2282                 spin_lock(&bufcspin);
2283                 needsbuffer |= flags;
2284                 while (needsbuffer & flags) {
2285                         if (ssleep(&needsbuffer, &bufcspin,
2286                                    slpflags, waitmsg, slptimeo)) {
2287                                 spin_unlock(&bufcspin);
2288                                 return (NULL);
2289                         }
2290                 }
2291                 spin_unlock(&bufcspin);
2292         } else {
2293                 /*
2294                  * We finally have a valid bp.  We aren't quite out of the
2295                  * woods, we still have to reserve kva space.  In order
2296                  * to keep fragmentation sane we only allocate kva in
2297                  * BKVASIZE chunks.
2298                  *
2299                  * (bufqspin is not held)
2300                  */
2301                 maxsize = (maxsize + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
2302
2303                 if (maxsize != bp->b_kvasize) {
2304                         vm_offset_t addr = 0;
2305                         int count;
2306
2307                         bfreekva(bp);
2308
2309                         count = vm_map_entry_reserve(MAP_RESERVE_COUNT);
2310                         vm_map_lock(&buffer_map);
2311
2312                         if (vm_map_findspace(&buffer_map,
2313                                     vm_map_min(&buffer_map), maxsize,
2314                                     maxsize, 0, &addr)) {
2315                                 /*
2316                                  * Uh oh.  Buffer map is too fragmented.  We
2317                                  * must defragment the map.
2318                                  */
2319                                 vm_map_unlock(&buffer_map);
2320                                 vm_map_entry_release(count);
2321                                 ++bufdefragcnt;
2322                                 defrag = 1;
2323                                 bp->b_flags |= B_INVAL;
2324                                 brelse(bp);
2325                                 goto restart;
2326                         }
2327                         if (addr) {
2328                                 vm_map_insert(&buffer_map, &count,
2329                                         NULL, 0,
2330                                         addr, addr + maxsize,
2331                                         VM_MAPTYPE_NORMAL,
2332                                         VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL,
2333                                         MAP_NOFAULT);
2334
2335                                 bp->b_kvabase = (caddr_t) addr;
2336                                 bp->b_kvasize = maxsize;
2337                                 bufspace += bp->b_kvasize;
2338                                 ++bufreusecnt;
2339                         }
2340                         vm_map_unlock(&buffer_map);
2341                         vm_map_entry_release(count);
2342                 }
2343                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
2344         }
2345         return(bp);
2346 }
2347
2348 #if 0
2349 /*
2350  * This routine is called in an emergency to recover VM pages from the
2351  * buffer cache by cashing in clean buffers.  The idea is to recover
2352  * enough pages to be able to satisfy a stuck bio_page_alloc().
2353  *
2354  * XXX Currently not implemented.  This function can wind up deadlocking
2355  * against another thread holding one or more of the backing pages busy.
2356  */
2357 static int
2358 recoverbufpages(void)
2359 {
2360         struct buf *bp;
2361         int bytes = 0;
2362
2363         ++recoverbufcalls;
2364
2365         spin_lock(&bufqspin);
2366         while (bytes < MAXBSIZE) {
2367                 bp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN]);
2368                 if (bp == NULL)
2369                         break;
2370
2371                 /*
2372                  * BQUEUE_CLEAN - B_AGE special case.  If not set the bp
2373                  * cycles through the queue twice before being selected.
2374                  */
2375                 if ((bp->b_flags & B_AGE) == 0 && TAILQ_NEXT(bp, b_freelist)) {
2376                         bp->b_flags |= B_AGE;
2377                         TAILQ_REMOVE(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
2378                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN],
2379                                           bp, b_freelist);
2380                         continue;
2381                 }
2382
2383                 /*
2384                  * Sanity Checks
2385                  */
2386                 KKASSERT(bp->b_qindex == BQUEUE_CLEAN);
2387                 KKASSERT((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0);
2388
2389                 /*
2390                  * Start freeing the bp.  This is somewhat involved.
2391                  *
2392                  * Buffers on the clean list must be disassociated from
2393                  * their current vnode
2394                  */
2395
2396                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) != 0) {
2397                         kprintf("recoverbufpages: warning, locked buf %p, "
2398                                 "race corrected\n",
2399                                 bp);
2400                         ssleep(&bd_request, &bufqspin, 0, "gnbxxx", hz / 100);
2401                         continue;
2402                 }
2403                 if (bp->b_qindex != BQUEUE_CLEAN) {
2404                         kprintf("recoverbufpages: warning, BUF_LOCK blocked "
2405                                 "unexpectedly on buf %p index %d, race "
2406                                 "corrected\n",
2407                                 bp, bp->b_qindex);
2408                         BUF_UNLOCK(bp);
2409                         continue;
2410                 }
2411                 bremfree_locked(bp);
2412                 spin_unlock(&bufqspin);
2413
2414                 /*
2415                  * Sanity check.  Only BQUEUE_DIRTY[_HW] employs markers.
2416                  */
2417                 KKASSERT((bp->b_flags & B_MARKER) == 0);
2418
2419                 /*
2420                  * Dependancies must be handled before we disassociate the
2421                  * vnode.
2422                  *
2423                  * NOTE: HAMMER will set B_LOCKED if the buffer cannot
2424                  * be immediately disassociated.  HAMMER then becomes
2425                  * responsible for releasing the buffer.
2426                  */
2427                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
2428                         buf_deallocate(bp);
2429                         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
2430                                 bqrelse(bp);
2431                                 spin_lock(&bufqspin);
2432                                 continue;
2433                         }
2434                         KKASSERT(LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
2435                 }
2436
2437                 bytes += bp->b_bufsize;
2438
2439                 if (bp->b_flags & B_VMIO) {
2440                         bp->b_flags |= B_DIRECT;    /* try to free pages */
2441                         vfs_vmio_release(bp);
2442                 }
2443                 if (bp->b_vp)
2444                         brelvp(bp);
2445
2446                 KKASSERT(bp->b_vp == NULL);
2447                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
2448
2449                 /*
2450                  * critical section protection is not required when
2451                  * scrapping a buffer's contents because it is already 
2452                  * wired.
2453                  */
2454                 if (bp->b_bufsize)
2455                         allocbuf(bp, 0);
2456
2457                 bp->b_flags = B_BNOCLIP;
2458                 bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
2459                 bp->b_vp = NULL;
2460                 bp->b_error = 0;
2461                 bp->b_resid = 0;
2462                 bp->b_bcount = 0;
2463                 bp->b_xio.xio_npages = 0;
2464                 bp->b_dirtyoff = bp->b_dirtyend = 0;
2465                 reinitbufbio(bp);
2466                 KKASSERT(LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
2467                 buf_dep_init(bp);
2468                 bp->b_flags |= B_INVAL;
2469                 /* bfreekva(bp); */
2470                 brelse(bp);
2471                 spin_lock(&bufqspin);
2472         }
2473         spin_unlock(&bufqspin);
2474         return(bytes);
2475 }
2476 #endif
2477
2478 /*
2479  * buf_daemon:
2480  *
2481  *      Buffer flushing daemon.  Buffers are normally flushed by the
2482  *      update daemon but if it cannot keep up this process starts to
2483  *      take the load in an attempt to prevent getnewbuf() from blocking.
2484  *
2485  *      Once a flush is initiated it does not stop until the number
2486  *      of buffers falls below lodirtybuffers, but we will wake up anyone
2487  *      waiting at the mid-point.
2488  */
2489 static struct kproc_desc buf_kp = {
2490         "bufdaemon",
2491         buf_daemon,
2492         &bufdaemon_td
2493 };
2494 SYSINIT(bufdaemon, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST,
2495         kproc_start, &buf_kp)
2496
2497 static struct kproc_desc bufhw_kp = {
2498         "bufdaemon_hw",
2499         buf_daemon_hw,
2500         &bufdaemonhw_td
2501 };
2502 SYSINIT(bufdaemon_hw, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST,
2503         kproc_start, &bufhw_kp)
2504
2505 /*
2506  * MPSAFE thread
2507  */
2508 static void
2509 buf_daemon1(struct thread *td, int queue, int (*buf_limit_fn)(long), 
2510             int *bd_req)
2511 {
2512         long limit;
2513         struct buf *marker;
2514
2515         marker = kmalloc(sizeof(*marker), M_BIOBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
2516         marker->b_flags |= B_MARKER;
2517         marker->b_qindex = BQUEUE_NONE;
2518
2519         /*
2520          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
2521          */
2522         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, shutdown_kproc,
2523                               td, SHUTDOWN_PRI_LAST);
2524         curthread->td_flags |= TDF_SYSTHREAD;
2525
2526         /*
2527          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
2528          */
2529         for (;;) {
2530                 kproc_suspend_loop();
2531
2532                 /*
2533                  * Do the flush as long as the number of dirty buffers
2534                  * (including those running) exceeds lodirtybufspace.
2535                  *
2536                  * When flushing limit running I/O to hirunningspace
2537                  * Do the flush.  Limit the amount of in-transit I/O we
2538                  * allow to build up, otherwise we would completely saturate
2539                  * the I/O system.  Wakeup any waiting processes before we
2540                  * normally would so they can run in parallel with our drain.
2541                  *
2542                  * Our aggregate normal+HW lo water mark is lodirtybufspace,
2543                  * but because we split the operation into two threads we
2544                  * have to cut it in half for each thread.
2545                  */
2546                 waitrunningbufspace();
2547                 limit = lodirtybufspace / 2;
2548                 while (buf_limit_fn(limit)) {
2549                         if (flushbufqueues(marker, queue) == 0)
2550                                 break;
2551                         if (runningbufspace < hirunningspace)
2552                                 continue;
2553                         waitrunningbufspace();
2554                 }
2555
2556                 /*
2557                  * We reached our low water mark, reset the
2558                  * request and sleep until we are needed again.
2559                  * The sleep is just so the suspend code works.
2560                  */
2561                 spin_lock(&bufcspin);
2562                 if (*bd_req == 0)
2563                         ssleep(bd_req, &bufcspin, 0, "psleep", hz);
2564                 *bd_req = 0;
2565                 spin_unlock(&bufcspin);
2566         }
2567         /* NOT REACHED */
2568         /*kfree(marker, M_BIOBUF);*/
2569 }
2570
2571 static int
2572 buf_daemon_limit(long limit)
2573 {
2574         return (runningbufspace + dirtybufspace > limit ||
2575                 dirtybufcount - dirtybufcounthw >= nbuf / 2);
2576 }
2577
2578 static int
2579 buf_daemon_hw_limit(long limit)
2580 {
2581         return (runningbufspace + dirtybufspacehw > limit ||
2582                 dirtybufcounthw >= nbuf / 2);
2583 }
2584
2585 static void
2586 buf_daemon(void)
2587 {
2588         buf_daemon1(bufdaemon_td, BQUEUE_DIRTY, buf_daemon_limit, 
2589                     &bd_request);
2590 }
2591
2592 static void
2593 buf_daemon_hw(void)
2594 {
2595         buf_daemon1(bufdaemonhw_td, BQUEUE_DIRTY_HW, buf_daemon_hw_limit,
2596                     &bd_request_hw);
2597 }
2598
2599 /*
2600  * flushbufqueues:
2601  *
2602  *      Try to flush a buffer in the dirty queue.  We must be careful to
2603  *      free up B_INVAL buffers instead of write them, which NFS is 
2604  *      particularly sensitive to.
2605  *
2606  *      B_RELBUF may only be set by VFSs.  We do set B_AGE to indicate
2607  *      that we really want to try to get the buffer out and reuse it
2608  *      due to the write load on the machine.
2609  *
2610  *      We must lock the buffer in order to check its validity before we
2611  *      can mess with its contents.  bufqspin isn't enough.
2612  */
2613 static int
2614 flushbufqueues(struct buf *marker, bufq_type_t q)
2615 {
2616         struct buf *bp;
2617         int r = 0;
2618
2619         KKASSERT(marker->b_qindex == BQUEUE_NONE);
2620         KKASSERT(marker->b_flags & B_MARKER);
2621
2622         /*
2623          * Spinlock needed to perform operations on the queue and may be
2624          * held through a non-blocking BUF_LOCK(), but cannot be held when
2625          * BUF_UNLOCK()ing or through any other major operation.
2626          */
2627         spin_lock(&bufqspin);
2628         marker->b_qindex = q;
2629         TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[q], marker, b_freelist);
2630         bp = marker;
2631
2632         while ((bp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist)) != NULL) {
2633                 /*
2634                  * NOTE: spinlock is always held at the top of the loop
2635                  */
2636                 if (bp->b_flags & B_MARKER)
2637                         continue;
2638                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
2639                         kprintf("Unexpected clean buffer %p\n", bp);
2640                         continue;
2641                 }
2642                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT))
2643                         continue;
2644                 KKASSERT(bp->b_qindex == q);
2645
2646                 /*
2647                  * Once the buffer is locked we will have no choice but to
2648                  * unlock the spinlock around a later BUF_UNLOCK and re-set
2649                  * bp = marker when looping.  Move the marker now to make
2650                  * things easier.
2651                  */
2652                 TAILQ_REMOVE(&bufqueues[q], marker, b_freelist);
2653                 TAILQ_INSERT_AFTER(&bufqueues[q], bp, marker, b_freelist);
2654
2655                 /*
2656                  * Must recheck B_DELWRI after successfully locking
2657                  * the buffer.
2658                  */
2659                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
2660                         spin_unlock(&bufqspin);
2661                         BUF_UNLOCK(bp);
2662                         spin_lock(&bufqspin);
2663                         bp = marker;
2664                         continue;
2665                 }
2666
2667                 /*
2668                  * Remove the buffer from its queue.  We still own the
2669                  * spinlock here.
2670                  */
2671                 _bremfree(bp);
2672
2673                 /*
2674                  * Disposing of an invalid buffer counts as a flush op
2675                  */
2676                 if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2677                         spin_unlock(&bufqspin);
2678                         brelse(bp);
2679                         spin_lock(&bufqspin);
2680                         ++r;
2681                         break;
2682                 }
2683
2684                 /*
2685                  * Release the spinlock for the more complex ops we
2686                  * are now going to do.
2687                  */
2688                 spin_unlock(&bufqspin);
2689                 lwkt_yield();
2690
2691                 /*
2692                  * This is a bit messy
2693                  */
2694                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL &&
2695                     (bp->b_flags & B_DEFERRED) == 0 &&
2696                     buf_countdeps(bp, 0)) {
2697                         spin_lock(&bufqspin);
2698                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[q], bp, b_freelist);
2699                         bp->b_qindex = q;
2700                         bp->b_flags |= B_DEFERRED;
2701                         spin_unlock(&bufqspin);
2702                         BUF_UNLOCK(bp);
2703                         spin_lock(&bufqspin);
2704                         bp = marker;
2705                         continue;
2706                 }
2707
2708                 /*
2709                  * spinlock not held here.
2710                  *
2711                  * If the buffer has a dependancy, buf_checkwrite() must
2712                  * also return 0 for us to be able to initate the write.
2713                  *
2714                  * If the buffer is flagged B_ERROR it may be requeued
2715                  * over and over again, we try to avoid a live lock.
2716                  *
2717                  * NOTE: buf_checkwrite is MPSAFE.
2718                  */
2719                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL && buf_checkwrite(bp)) {
2720                         bremfree(bp);
2721                         brelse(bp);
2722                 } else if (bp->b_flags & B_ERROR) {
2723                         tsleep(bp, 0, "bioer", 1);
2724                         bp->b_flags &= ~B_AGE;
2725                         vfs_bio_awrite(bp);
2726                 } else {
2727                         bp->b_flags |= B_AGE;
2728                         vfs_bio_awrite(bp);
2729                 }
2730                 spin_lock(&bufqspin);
2731                 ++r;
2732                 break;
2733         }
2734         TAILQ_REMOVE(&bufqueues[q], marker, b_freelist);
2735         marker->b_qindex = BQUEUE_NONE;
2736         spin_unlock(&bufqspin);
2737
2738         return (r);
2739 }
2740
2741 /*
2742  * inmem:
2743  *
2744  *      Returns true if no I/O is needed to access the associated VM object.
2745  *      This is like findblk except it also hunts around in the VM system for
2746  *      the data.
2747  *
2748  *      Note that we ignore vm_page_free() races from interrupts against our
2749  *      lookup, since if the caller is not protected our return value will not
2750  *      be any more valid then otherwise once we exit the critical section.
2751  */
2752 int
2753 inmem(struct vnode *vp, off_t loffset)
2754 {
2755         vm_object_t obj;
2756         vm_offset_t toff, tinc, size;
2757         vm_page_t m;
2758         int res = 1;
2759
2760         if (findblk(vp, loffset, FINDBLK_TEST))
2761                 return 1;
2762         if (vp->v_mount == NULL)
2763                 return 0;
2764         if ((obj = vp->v_object) == NULL)
2765                 return 0;
2766
2767         size = PAGE_SIZE;
2768         if (size > vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize)
2769                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2770
2771         vm_object_hold(obj);
2772         for (toff = 0; toff < vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize; toff += tinc) {
2773                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(loffset + toff));
2774                 if (m == NULL) {
2775                         res = 0;
2776                         break;
2777                 }
2778                 tinc = size;
2779                 if (tinc > PAGE_SIZE - ((toff + loffset) & PAGE_MASK))
2780                         tinc = PAGE_SIZE - ((toff + loffset) & PAGE_MASK);
2781                 if (vm_page_is_valid(m,
2782                     (vm_offset_t) ((toff + loffset) & PAGE_MASK), tinc) == 0) {
2783                         res = 0;
2784                         break;
2785                 }
2786         }
2787         vm_object_drop(obj);
2788         return (res);
2789 }
2790
2791 /*
2792  * findblk:
2793  *
2794  *      Locate and return the specified buffer.  Unless flagged otherwise,
2795  *      a locked buffer will be returned if it exists or NULL if it does not.
2796  *
2797  *      findblk()'d buffers are still on the bufqueues and if you intend
2798  *      to use your (locked NON-TEST) buffer you need to bremfree(bp)
2799  *      and possibly do other stuff to it.
2800  *
2801  *      FINDBLK_TEST    - Do not lock the buffer.  The caller is responsible
2802  *                        for locking the buffer and ensuring that it remains
2803  *                        the desired buffer after locking.
2804  *
2805  *      FINDBLK_NBLOCK  - Lock the buffer non-blocking.  If we are unable
2806  *                        to acquire the lock we return NULL, even if the
2807  *                        buffer exists.
2808  *
2809  *      FINDBLK_REF     - Returns the buffer ref'd, which prevents normal
2810  *                        reuse by getnewbuf() but does not prevent
2811  *                        disassociation (B_INVAL).  Used to avoid deadlocks
2812  *                        against random (vp,loffset)s due to reassignment.
2813  *
2814  *      (0)             - Lock the buffer blocking.
2815  *
2816  * MPSAFE
2817  */
2818 struct buf *
2819 findblk(struct vnode *vp, off_t loffset, int flags)
2820 {
2821         struct buf *bp;
2822         int lkflags;
2823
2824         lkflags = LK_EXCLUSIVE;
2825         if (flags & FINDBLK_NBLOCK)
2826                 lkflags |= LK_NOWAIT;
2827
2828         for (;;) {
2829                 /*
2830                  * Lookup.  Ref the buf while holding v_token to prevent
2831                  * reuse (but does not prevent diassociation).
2832                  */
2833                 lwkt_gettoken_shared(&vp->v_token);
2834                 bp = buf_rb_hash_RB_LOOKUP(&vp->v_rbhash_tree, loffset);
2835                 if (bp == NULL) {
2836                         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
2837                         return(NULL);
2838                 }
2839                 bqhold(bp);
2840                 lwkt_reltoken(&vp->v_token);
2841
2842                 /*
2843                  * If testing only break and return bp, do not lock.
2844                  */
2845                 if (flags & FINDBLK_TEST)
2846                         break;
2847
2848                 /*
2849                  * Lock the buffer, return an error if the lock fails.
2850                  * (only FINDBLK_NBLOCK can cause the lock to fail).
2851                  */
2852                 if (BUF_LOCK(bp, lkflags)) {
2853                         atomic_subtract_int(&bp->b_refs, 1);
2854                         /* bp = NULL; not needed */
2855                         return(NULL);
2856                 }
2857
2858                 /*
2859                  * Revalidate the locked buf before allowing it to be
2860                  * returned.
2861                  */
2862                 if (bp->b_vp == vp && bp->b_loffset == loffset)
2863                         break;
2864                 atomic_subtract_int(&bp->b_refs, 1);
2865                 BUF_UNLOCK(bp);
2866         }
2867
2868         /*
2869          * Success
2870          */
2871         if ((flags & FINDBLK_REF) == 0)
2872                 atomic_subtract_int(&bp->b_refs, 1);
2873         return(bp);
2874 }
2875
2876 /*
2877  * getcacheblk:
2878  *
2879  *      Similar to getblk() except only returns the buffer if it is
2880  *      B_CACHE and requires no other manipulation.  Otherwise NULL
2881  *      is returned.
2882  *
2883  *      If B_RAM is set the buffer might be just fine, but we return
2884  *      NULL anyway because we want the code to fall through to the
2885  *      cluster read.  Otherwise read-ahead breaks.
2886  *
2887  *      If blksize is 0 the buffer cache buffer must already be fully
2888  *      cached.
2889  *
2890  *      If blksize is non-zero getblk() will be used, allowing a buffer
2891  *      to be reinstantiated from its VM backing store.  The buffer must
2892  *      still be fully cached after reinstantiation to be returned.
2893  */
2894 struct buf *
2895 getcacheblk(struct vnode *vp, off_t loffset, int blksize)
2896 {
2897         struct buf *bp;
2898
2899         if (blksize) {
2900                 bp = getblk(vp, loffset, blksize, 0, 0);
2901                 if (bp) {
2902                         if ((bp->b_flags & (B_INVAL | B_CACHE | B_RAM)) ==
2903                             B_CACHE) {
2904                                 bp->b_flags &= ~B_AGE;
2905                         } else {
2906                                 brelse(bp);
2907                                 bp = NULL;
2908                         }
2909                 }
2910         } else {
2911                 bp = findblk(vp, loffset, 0);
2912                 if (bp) {
2913                         if ((bp->b_flags & (B_INVAL | B_CACHE | B_RAM)) ==
2914                             B_CACHE) {
2915                                 bp->b_flags &= ~B_AGE;
2916                                 bremfree(bp);
2917                         } else {
2918                                 BUF_UNLOCK(bp);
2919                                 bp = NULL;
2920                         }
2921                 }
2922         }
2923         return (bp);
2924 }
2925
2926 /*
2927  * getblk:
2928  *
2929  *      Get a block given a specified block and offset into a file/device.
2930  *      B_INVAL may or may not be set on return.  The caller should clear
2931  *      B_INVAL prior to initiating a READ.
2932  *
2933  *      IT IS IMPORTANT TO UNDERSTAND THAT IF YOU CALL GETBLK() AND B_CACHE
2934  *      IS NOT SET, YOU MUST INITIALIZE THE RETURNED BUFFER, ISSUE A READ,
2935  *      OR SET B_INVAL BEFORE RETIRING IT.  If you retire a getblk'd buffer
2936  *      without doing any of those things the system will likely believe
2937  *      the buffer to be valid (especially if it is not B_VMIO), and the
2938  *      next getblk() will return the buffer with B_CACHE set.
2939  *
2940  *      For a non-VMIO buffer, B_CACHE is set to the opposite of B_INVAL for
2941  *      an existing buffer.
2942  *
2943  *      For a VMIO buffer, B_CACHE is modified according to the backing VM.
2944  *      If getblk()ing a previously 0-sized invalid buffer, B_CACHE is set
2945  *      and then cleared based on the backing VM.  If the previous buffer is
2946  *      non-0-sized but invalid, B_CACHE will be cleared.
2947  *
2948  *      If getblk() must create a new buffer, the new buffer is returned with
2949  *      both B_INVAL and B_CACHE clear unless it is a VMIO buffer, in which
2950  *      case it is returned with B_INVAL clear and B_CACHE set based on the
2951  *      backing VM.
2952  *
2953  *      getblk() also forces a bwrite() for any B_DELWRI buffer whos
2954  *      B_CACHE bit is clear.
2955  *      
2956  *      What this means, basically, is that the caller should use B_CACHE to
2957  *      determine whether the buffer is fully valid or not and should clear
2958  *      B_INVAL prior to issuing a read.  If the caller intends to validate
2959  *      the buffer by loading its data area with something, the caller needs
2960  *      to clear B_INVAL.  If the caller does this without issuing an I/O, 
2961  *      the caller should set B_CACHE ( as an optimization ), else the caller
2962  *      should issue the I/O and biodone() will set B_CACHE if the I/O was
2963  *      a write attempt or if it was a successfull read.  If the caller 
2964  *      intends to issue a READ, the caller must clear B_INVAL and B_ERROR
2965  *      prior to issuing the READ.  biodone() will *not* clear B_INVAL.
2966  *
2967  *      getblk flags:
2968  *
2969  *      GETBLK_PCATCH - catch signal if blocked, can cause NULL return
2970  *      GETBLK_BHEAVY - heavy-weight buffer cache buffer
2971  *
2972  * MPALMOSTSAFE
2973  */
2974 struct buf *
2975 getblk(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, int blkflags, int slptimeo)
2976 {
2977         struct buf *bp;
2978         int slpflags = (blkflags & GETBLK_PCATCH) ? PCATCH : 0;
2979         int error;
2980         int lkflags;
2981
2982         if (size > MAXBSIZE)
2983                 panic("getblk: size(%d) > MAXBSIZE(%d)", size, MAXBSIZE);
2984         if (vp->v_object == NULL)
2985                 panic("getblk: vnode %p has no object!", vp);
2986
2987 loop:
2988         if ((bp = findblk(vp, loffset, FINDBLK_REF | FINDBLK_TEST)) != NULL) {
2989                 /*
2990                  * The buffer was found in the cache, but we need to lock it.
2991                  * We must acquire a ref on the bp to prevent reuse, but
2992                  * this will not prevent disassociation (brelvp()) so we
2993                  * must recheck (vp,loffset) after acquiring the lock.
2994                  *
2995                  * Without the ref the buffer could potentially be reused
2996                  * before we acquire the lock and create a deadlock
2997                  * situation between the thread trying to reuse the buffer
2998                  * and us due to the fact that we would wind up blocking
2999                  * on a random (vp,loffset).
3000                  */
3001                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT)) {
3002                         if (blkflags & GETBLK_NOWAIT) {
3003                                 bqdrop(bp);
3004                                 return(NULL);
3005                         }
3006                         lkflags = LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL;
3007                         if (blkflags & GETBLK_PCATCH)
3008                                 lkflags |= LK_PCATCH;
3009                         error = BUF_TIMELOCK(bp, lkflags, "getblk", slptimeo);
3010                         if (error) {
3011                                 bqdrop(bp);
3012                                 if (error == ENOLCK)
3013                                         goto loop;
3014                                 return (NULL);
3015                         }
3016                         /* buffer may have changed on us */
3017                 }
3018                 bqdrop(bp);
3019
3020                 /*
3021                  * Once the buffer has been locked, make sure we didn't race
3022                  * a buffer recyclement.  Buffers that are no longer hashed
3023                  * will have b_vp == NULL, so this takes care of that check
3024                  * as well.
3025                  */
3026                 if (bp->b_vp != vp || bp->b_loffset != loffset) {
3027                         kprintf("Warning buffer %p (vp %p loffset %lld) "
3028                                 "was recycled\n",
3029                                 bp, vp, (long long)loffset);
3030                         BUF_UNLOCK(bp);
3031                         goto loop;
3032                 }
3033
3034                 /*
3035                  * If SZMATCH any pre-existing buffer must be of the requested
3036                  * size or NULL is returned.  The caller absolutely does not
3037                  * want getblk() to bwrite() the buffer on a size mismatch.
3038                  */
3039                 if ((blkflags & GETBLK_SZMATCH) && size != bp->b_bcount) {
3040                         BUF_UNLOCK(bp);
3041                         return(NULL);
3042                 }
3043
3044                 /*
3045                  * All vnode-based buffers must be backed by a VM object.
3046                  */
3047                 KKASSERT(bp->b_flags & B_VMIO);
3048                 KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_DONE);
3049                 bp->b_flags &= ~B_AGE;
3050
3051                 /*
3052                  * Make sure that B_INVAL buffers do not have a cached
3053                  * block number translation.
3054                  */
3055                 if ((bp->b_flags & B_INVAL) && (bp->b_bio2.bio_offset != NOOFFSET)) {
3056                         kprintf("Warning invalid buffer %p (vp %p loffset %lld)"
3057                                 " did not have cleared bio_offset cache\n",
3058                                 bp, vp, (long long)loffset);
3059                         clearbiocache(&bp->b_bio2);
3060                 }
3061
3062                 /*
3063                  * The buffer is locked.  B_CACHE is cleared if the buffer is 
3064                  * invalid.
3065                  */
3066                 if (bp->b_flags & B_INVAL)
3067                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
3068                 bremfree(bp);
3069
3070                 /*
3071                  * Any size inconsistancy with a dirty buffer or a buffer
3072                  * with a softupdates dependancy must be resolved.  Resizing
3073                  * the buffer in such circumstances can lead to problems.
3074                  *
3075                  * Dirty or dependant buffers are written synchronously.
3076                  * Other types of buffers are simply released and
3077                  * reconstituted as they may be backed by valid, dirty VM
3078                  * pages (but not marked B_DELWRI).
3079                  *
3080                  * NFS NOTE: NFS buffers which straddle EOF are oddly-sized
3081                  * and may be left over from a prior truncation (and thus
3082                  * no longer represent the actual EOF point), so we
3083                  * definitely do not want to B_NOCACHE the backing store.
3084                  */
3085                 if (size != bp->b_bcount) {
3086                         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
3087                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
3088                                 bwrite(bp);
3089                         } else if (LIST_FIRST(&bp->b_dep)) {
3090                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
3091                                 bwrite(bp);
3092                         } else {
3093                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
3094                                 brelse(bp);
3095                         }
3096                         goto loop;
3097                 }
3098                 KKASSERT(size <= bp->b_kvasize);
3099                 KASSERT(bp->b_loffset != NOOFFSET, 
3100                         ("getblk: no buffer offset"));
3101
3102                 /*
3103                  * A buffer with B_DELWRI set and B_CACHE clear must
3104                  * be committed before we can return the buffer in
3105                  * order to prevent the caller from issuing a read
3106                  * ( due to B_CACHE not being set ) and overwriting
3107                  * it.
3108                  *
3109                  * Most callers, including NFS and FFS, need this to
3110                  * operate properly either because they assume they
3111                  * can issue a read if B_CACHE is not set, or because
3112                  * ( for example ) an uncached B_DELWRI might loop due 
3113                  * to softupdates re-dirtying the buffer.  In the latter
3114                  * case, B_CACHE is set after the first write completes,
3115                  * preventing further loops.
3116                  *
3117                  * NOTE!  b*write() sets B_CACHE.  If we cleared B_CACHE
3118                  * above while extending the buffer, we cannot allow the
3119                  * buffer to remain with B_CACHE set after the write
3120                  * completes or it will represent a corrupt state.  To
3121                  * deal with this we set B_NOCACHE to scrap the buffer
3122                  * after the write.
3123                  *
3124                  * XXX Should this be B_RELBUF instead of B_NOCACHE?
3125                  *     I'm not even sure this state is still possible
3126                  *     now that getblk() writes out any dirty buffers
3127                  *     on size changes.
3128                  *
3129                  * We might be able to do something fancy, like setting
3130                  * B_CACHE in bwrite() except if B_DELWRI is already set,
3131                  * so the below call doesn't set B_CACHE, but that gets real
3132                  * confusing.  This is much easier.
3133                  */
3134
3135                 if ((bp->b_flags & (B_CACHE|B_DELWRI)) == B_DELWRI) {
3136                         kprintf("getblk: Warning, bp %p loff=%jx DELWRI set "
3137                                 "and CACHE clear, b_flags %08x\n",
3138                                 bp, (intmax_t)bp->b_loffset, bp->b_flags);
3139                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3140                         bwrite(bp);
3141                         goto loop;
3142                 }
3143         } else {
3144                 /*
3145                  * Buffer is not in-core, create new buffer.  The buffer
3146                  * returned by getnewbuf() is locked.  Note that the returned
3147                  * buffer is also considered valid (not marked B_INVAL).
3148                  *
3149                  * Calculating the offset for the I/O requires figuring out
3150                  * the block size.  We use DEV_BSIZE for VBLK or VCHR and
3151                  * the mount's f_iosize otherwise.  If the vnode does not
3152                  * have an associated mount we assume that the passed size is 
3153                  * the block size.  
3154                  *
3155                  * Note that vn_isdisk() cannot be used here since it may
3156                  * return a failure for numerous reasons.   Note that the
3157                  * buffer size may be larger then the block size (the caller
3158                  * will use block numbers with the proper multiple).  Beware
3159                  * of using any v_* fields which are part of unions.  In
3160                  * particular, in DragonFly the mount point overloading 
3161                  * mechanism uses the namecache only and the underlying
3162                  * directory vnode is not a special case.
3163                  */
3164                 int bsize, maxsize;
3165
3166                 if (vp->v_type == VBLK || vp->v_type == VCHR)
3167                         bsize = DEV_BSIZE;
3168                 else if (vp->v_mount)
3169                         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3170                 else
3171                         bsize = size;
3172
3173                 maxsize = size + (loffset & PAGE_MASK);
3174                 maxsize = imax(maxsize, bsize);
3175
3176                 bp = getnewbuf(blkflags, slptimeo, size, maxsize);
3177                 if (bp == NULL) {
3178                         if (slpflags || slptimeo)
3179                                 return NULL;
3180                         goto loop;
3181                 }
3182
3183                 /*
3184                  * Atomically insert the buffer into the hash, so that it can
3185                  * be found by findblk().
3186                  *
3187                  * If bgetvp() returns non-zero a collision occured, and the
3188                  * bp will not be associated with the vnode.
3189                  *
3190                  * Make sure the translation layer has been cleared.
3191                  */
3192                 bp->b_loffset = loffset;
3193                 bp->b_bio2.bio_offset = NOOFFSET;
3194                 /* bp->b_bio2.bio_next = NULL; */
3195
3196                 if (bgetvp(vp, bp, size)) {
3197                         bp->b_flags |= B_INVAL;
3198                         brelse(bp);
3199                         goto loop;
3200                 }
3201
3202                 /*
3203                  * All vnode-based buffers must be backed by a VM object.
3204                  */
3205                 KKASSERT(vp->v_object != NULL);
3206                 bp->b_flags |= B_VMIO;
3207                 KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_DONE);
3208
3209                 allocbuf(bp, size);
3210         }
3211         KKASSERT(dsched_is_clear_buf_priv(bp));
3212         return (bp);
3213 }
3214
3215 /*
3216  * regetblk(bp)
3217  *
3218  * Reacquire a buffer that was previously released to the locked queue,
3219  * or reacquire a buffer which is interlocked by having bioops->io_deallocate
3220  * set B_LOCKED (which handles the acquisition race).
3221  *
3222  * To this end, either B_LOCKED must be set or the dependancy list must be
3223  * non-empty.
3224  *
3225  * MPSAFE
3226  */
3227 void
3228 regetblk(struct buf *bp)
3229 {
3230         KKASSERT((bp->b_flags & B_LOCKED) || LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL);
3231         BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
3232         bremfree(bp);
3233 }
3234
3235 /*
3236  * geteblk:
3237  *
3238  *      Get an empty, disassociated buffer of given size.  The buffer is
3239  *      initially set to B_INVAL.
3240  *
3241  *      critical section protection is not required for the allocbuf()
3242  *      call because races are impossible here.
3243  *
3244  * MPALMOSTSAFE
3245  */
3246 struct buf *
3247 geteblk(int size)
3248 {
3249         struct buf *bp;
3250         int maxsize;
3251
3252         maxsize = (size + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
3253
3254         while ((bp = getnewbuf(0, 0, size, maxsize)) == NULL)
3255                 ;
3256         allocbuf(bp, size);
3257         bp->b_flags |= B_INVAL; /* b_dep cleared by getnewbuf() */
3258         KKASSERT(dsched_is_clear_buf_priv(bp));
3259         return (bp);
3260 }
3261
3262
3263 /*
3264  * allocbuf:
3265  *
3266  *      This code constitutes the buffer memory from either anonymous system
3267  *      memory (in the case of non-VMIO operations) or from an associated
3268  *      VM object (in the case of VMIO operations).  This code is able to
3269  *      resize a buffer up or down.
3270  *
3271  *      Note that this code is tricky, and has many complications to resolve
3272  *      deadlock or inconsistant data situations.  Tread lightly!!! 
3273  *      There are B_CACHE and B_DELWRI interactions that must be dealt with by 
3274  *      the caller.  Calling this code willy nilly can result in the loss of
3275  *      data.
3276  *
3277  *      allocbuf() only adjusts B_CACHE for VMIO buffers.  getblk() deals with
3278  *      B_CACHE for the non-VMIO case.
3279  *
3280  *      This routine does not need to be called from a critical section but you
3281  *      must own the buffer.
3282  *
3283  * MPSAFE
3284  */
3285 int
3286 allocbuf(struct buf *bp, int size)
3287 {
3288         int newbsize, mbsize;
3289         int i;
3290
3291         if (BUF_REFCNT(bp) == 0)
3292                 panic("allocbuf: buffer not busy");
3293
3294         if (bp->b_kvasize < size)
3295                 panic("allocbuf: buffer too small");
3296
3297         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
3298                 caddr_t origbuf;
3299                 int origbufsize;
3300                 /*
3301                  * Just get anonymous memory from the kernel.  Don't
3302                  * mess with B_CACHE.
3303                  */
3304                 mbsize = (size + DEV_BSIZE - 1) & ~(DEV_BSIZE - 1);
3305                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
3306                         newbsize = mbsize;
3307                 else
3308                         newbsize = round_page(size);
3309
3310                 if (newbsize < bp->b_bufsize) {
3311                         /*
3312                          * Malloced buffers are not shrunk
3313                          */
3314                         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
3315                                 if (newbsize) {
3316                                         bp->b_bcount = size;
3317                                 } else {
3318                                         kfree(bp->b_data, M_BIOBUF);
3319                                         if (bp->b_bufsize) {
3320                                                 atomic_subtract_long(&bufmallocspace, bp->b_bufsize);
3321                                                 bufspacewakeup();
3322                                                 bp->b_bufsize = 0;
3323                                         }
3324                                         bp->b_data = bp->b_kvabase;
3325                                         bp->b_bcount = 0;
3326                                         bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
3327                                 }
3328                                 return 1;
3329                         }               
3330                         vm_hold_free_pages(
3331                             bp,
3332                             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize,
3333                             (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize);
3334                 } else if (newbsize > bp->b_bufsize) {
3335                         /*
3336                          * We only use malloced memory on the first allocation.
3337                          * and revert to page-allocated memory when the buffer
3338                          * grows.
3339                          */
3340                         if ((bufmallocspace < maxbufmallocspace) &&
3341                                 (bp->b_bufsize == 0) &&
3342                                 (mbsize <= PAGE_SIZE/2)) {
3343
3344                                 bp->b_data = kmalloc(mbsize, M_BIOBUF, M_WAITOK);
3345                                 bp->b_bufsize = mbsize;
3346                                 bp->b_bcount = size;
3347                                 bp->b_flags |= B_MALLOC;
3348                                 atomic_add_long(&bufmallocspace, mbsize);
3349                                 return 1;
3350                         }
3351                         origbuf = NULL;
3352                         origbufsize = 0;
3353                         /*
3354                          * If the buffer is growing on its other-than-first
3355                          * allocation, then we revert to the page-allocation
3356                          * scheme.
3357                          */
3358                         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
3359                                 origbuf = bp->b_data;
3360                                 origbufsize = bp->b_bufsize;
3361                                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
3362                                 if (bp->b_bufsize) {
3363                                         atomic_subtract_long(&bufmallocspace,
3364                                                              bp->b_bufsize);
3365                                         bufspacewakeup();
3366                                         bp->b_bufsize = 0;
3367                                 }
3368                                 bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
3369                                 newbsize = round_page(newbsize);
3370                         }
3371                         vm_hold_load_pages(
3372                             bp,
3373                             (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize,
3374                             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize);
3375                         if (origbuf) {
3376                                 bcopy(origbuf, bp->b_data, origbufsize);
3377                                 kfree(origbuf, M_BIOBUF);
3378                         }
3379                 }
3380         } else {
3381                 vm_page_t m;
3382                 int desiredpages;
3383
3384                 newbsize = (size + DEV_BSIZE - 1) & ~(DEV_BSIZE - 1);
3385                 desiredpages = ((int)(bp->b_loffset & PAGE_MASK) +
3386                                 newbsize + PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT;
3387                 KKASSERT(desiredpages <= XIO_INTERNAL_PAGES);
3388
3389                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
3390                         panic("allocbuf: VMIO buffer can't be malloced");
3391                 /*
3392                  * Set B_CACHE initially if buffer is 0 length or will become
3393                  * 0-length.
3394                  */
3395                 if (size == 0 || bp->b_bufsize == 0)
3396                         bp->b_flags |= B_CACHE;
3397
3398                 if (newbsize < bp->b_bufsize) {
3399                         /*
3400                          * DEV_BSIZE aligned new buffer size is less then the
3401                          * DEV_BSIZE aligned existing buffer size.  Figure out
3402                          * if we have to remove any pages.
3403                          */
3404                         if (desiredpages < bp->b_xio.xio_npages) {
3405                                 for (i = desiredpages; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3406                                         /*
3407                                          * the page is not freed here -- it
3408                                          * is the responsibility of 
3409                                          * vnode_pager_setsize
3410                                          */
3411                                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3412                                         KASSERT(m != bogus_page,
3413                                             ("allocbuf: bogus page found"));
3414                                         vm_page_busy_wait(m, TRUE, "biodep");
3415                                         bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
3416                                         vm_page_unwire(m, 0);
3417                                         vm_page_wakeup(m);
3418                                 }
3419                                 pmap_qremove((vm_offset_t) trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data) +
3420                                     (desiredpages << PAGE_SHIFT), (bp->b_xio.xio_npages - desiredpages));
3421                                 bp->b_xio.xio_npages = desiredpages;
3422                         }
3423                 } else if (size > bp->b_bcount) {
3424                         /*
3425                          * We are growing the buffer, possibly in a 
3426                          * byte-granular fashion.
3427                          */
3428                         struct vnode *vp;
3429                         vm_object_t obj;
3430                         vm_offset_t toff;
3431                         vm_offset_t tinc;
3432
3433                         /*
3434                          * Step 1, bring in the VM pages from the object, 
3435                          * allocating them if necessary.  We must clear
3436                          * B_CACHE if these pages are not valid for the 
3437                          * range covered by the buffer.
3438                          *
3439                          * critical section protection is required to protect
3440                          * against interrupts unbusying and freeing pages
3441                          * between our vm_page_lookup() and our
3442                          * busycheck/wiring call.
3443                          */
3444                         vp = bp->b_vp;
3445                         obj = vp->v_object;
3446
3447                         vm_object_hold(obj);
3448                         while (bp->b_xio.xio_npages < desiredpages) {
3449                                 vm_page_t m;
3450                                 vm_pindex_t pi;
3451                                 int error;
3452
3453                                 pi = OFF_TO_IDX(bp->b_loffset) +
3454                                      bp->b_xio.xio_npages;
3455
3456                                 /*
3457                                  * Blocking on m->busy might lead to a
3458                                  * deadlock:
3459                                  *
3460                                  *  vm_fault->getpages->cluster_read->allocbuf
3461                                  */
3462                                 m = vm_page_lookup_busy_try(obj, pi, FALSE,
3463                                                             &error);
3464                                 if (error) {
3465                                         vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "pgtblk");
3466                                         continue;
3467                                 }
3468                                 if (m == NULL) {
3469                                         /*
3470                                          * note: must allocate system pages
3471                                          * since blocking here could intefere
3472                                          * with paging I/O, no matter which
3473                                          * process we are.
3474                                          */
3475                                         m = bio_page_alloc(obj, pi, desiredpages - bp->b_xio.xio_npages);
3476                                         if (m) {
3477                                                 vm_page_wire(m);
3478                                                 vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3479                                                 vm_page_wakeup(m);
3480                                                 bp->b_flags &= ~B_CACHE;
3481                                                 bp->b_xio.xio_pages[bp->b_xio.xio_npages] = m;
3482                                                 ++bp->b_xio.xio_npages;
3483                                         }
3484                                         continue;
3485                                 }
3486
3487                                 /*
3488                                  * We found a page and were able to busy it.
3489                                  */
3490                                 vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3491                                 vm_page_wire(m);
3492                                 vm_page_wakeup(m);
3493                                 bp->b_xio.xio_pages[bp->b_xio.xio_npages] = m;
3494                                 ++bp->b_xio.xio_npages;
3495                                 if (bp->b_act_count < m->act_count)
3496                                         bp->b_act_count = m->act_count;
3497                         }
3498                         vm_object_drop(obj);
3499
3500                         /*
3501                          * Step 2.  We've loaded the pages into the buffer,
3502                          * we have to figure out if we can still have B_CACHE
3503                          * set.  Note that B_CACHE is set according to the
3504                          * byte-granular range ( bcount and size ), not the
3505                          * aligned range ( newbsize ).
3506                          *
3507                          * The VM test is against m->valid, which is DEV_BSIZE
3508                          * aligned.  Needless to say, the validity of the data
3509                          * needs to also be DEV_BSIZE aligned.  Note that this
3510                          * fails with NFS if the server or some other client
3511                          * extends the file's EOF.  If our buffer is resized, 
3512                          * B_CACHE may remain set! XXX
3513                          */
3514
3515                         toff = bp->b_bcount;
3516                         tinc = PAGE_SIZE - ((bp->b_loffset + toff) & PAGE_MASK);
3517
3518                         while ((bp->b_flags & B_CACHE) && toff < size) {
3519                                 vm_pindex_t pi;
3520
3521                                 if (tinc > (size - toff))
3522                                         tinc = size - toff;
3523
3524                                 pi = ((bp->b_loffset & PAGE_MASK) + toff) >> 
3525                                     PAGE_SHIFT;
3526
3527                                 vfs_buf_test_cache(
3528                                     bp, 
3529                                     bp->b_loffset,
3530                                     toff, 
3531                                     tinc, 
3532                                     bp->b_xio.xio_pages[pi]
3533                                 );
3534                                 toff += tinc;
3535                                 tinc = PAGE_SIZE;
3536                         }
3537
3538                         /*
3539                          * Step 3, fixup the KVM pmap.  Remember that
3540                          * bp->b_data is relative to bp->b_loffset, but 
3541                          * bp->b_loffset may be offset into the first page.
3542                          */
3543
3544                         bp->b_data = (caddr_t)
3545                             trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data);
3546                         pmap_qenter(
3547                             (vm_offset_t)bp->b_data,
3548                             bp->b_xio.xio_pages, 
3549                             bp->b_xio.xio_npages
3550                         );
3551                         bp->b_data = (caddr_t)((vm_offset_t)bp->b_data | 
3552                             (vm_offset_t)(bp->b_loffset & PAGE_MASK));
3553                 }
3554         }
3555
3556         /* adjust space use on already-dirty buffer */
3557         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
3558                 spin_lock(&bufcspin);
3559                 dirtybufspace += newbsize - bp->b_bufsize;
3560                 if (bp->b_flags & B_HEAVY)
3561                         dirtybufspacehw += newbsize - bp->b_bufsize;
3562                 spin_unlock(&bufcspin);
3563         }
3564         if (newbsize < bp->b_bufsize)
3565                 bufspacewakeup();
3566         bp->b_bufsize = newbsize;       /* actual buffer allocation     */
3567         bp->b_bcount = size;            /* requested buffer size        */
3568         return 1;
3569 }
3570
3571 /*
3572  * biowait:
3573  *
3574  *      Wait for buffer I/O completion, returning error status. B_EINTR
3575  *      is converted into an EINTR error but not cleared (since a chain
3576  *      of biowait() calls may occur).
3577  *
3578  *      On return bpdone() will have been called but the buffer will remain
3579  *      locked and will not have been brelse()'d.
3580  *
3581  *      NOTE!  If a timeout is specified and ETIMEDOUT occurs the I/O is
3582  *      likely still in progress on return.
3583  *
3584  *      NOTE!  This operation is on a BIO, not a BUF.
3585  *
3586  *      NOTE!  BIO_DONE is cleared by vn_strategy()
3587  *
3588  * MPSAFE
3589  */
3590 static __inline int
3591 _biowait(struct bio *bio, const char *wmesg, int to)
3592 {
3593         struct buf *bp = bio->bio_buf;
3594         u_int32_t flags;
3595         u_int32_t nflags;
3596         int error;
3597
3598         KKASSERT(bio == &bp->b_bio1);
3599         for (;;) {
3600                 flags = bio->bio_flags;
3601                 if (flags & BIO_DONE)
3602                         break;
3603                 nflags = flags | BIO_WANT;
3604                 tsleep_interlock(bio, 0);
3605                 if (atomic_cmpset_int(&bio->bio_flags, flags, nflags)) {
3606                         if (wmesg)
3607                                 error = tsleep(bio, PINTERLOCKED, wmesg, to);
3608                         else if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3609                                 error = tsleep(bio, PINTERLOCKED, "biord", to);
3610                         else
3611                                 error = tsleep(bio, PINTERLOCKED, "biowr", to);
3612                         if (error) {
3613                                 kprintf("tsleep error biowait %d\n", error);
3614                                 return (error);
3615                         }
3616                 }
3617         }
3618
3619         /*
3620          * Finish up.
3621          */
3622         KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_DONE);
3623         bio->bio_flags &= ~(BIO_DONE | BIO_SYNC);
3624         if (bp->b_flags & B_EINTR)
3625                 return (EINTR);
3626         if (bp->b_flags & B_ERROR)
3627                 return (bp->b_error ? bp->b_error : EIO);
3628         return (0);
3629 }
3630
3631 int
3632 biowait(struct bio *bio, const char *wmesg)
3633 {
3634         return(_biowait(bio, wmesg, 0));
3635 }
3636
3637 int
3638 biowait_timeout(struct bio *bio, const char *wmesg, int to)
3639 {
3640         return(_biowait(bio, wmesg, to));
3641 }
3642
3643 /*
3644  * This associates a tracking count with an I/O.  vn_strategy() and
3645  * dev_dstrategy() do this automatically but there are a few cases
3646  * where a vnode or device layer is bypassed when a block translation
3647  * is cached.  In such cases bio_start_transaction() may be called on
3648  * the bypassed layers so the system gets an I/O in progress indication 
3649  * for those higher layers.
3650  */
3651 void
3652 bio_start_transaction(struct bio *bio, struct bio_track *track)
3653 {
3654         bio->bio_track = track;
3655         if (dsched_is_clear_buf_priv(bio->bio_buf))
3656                 dsched_new_buf(bio->bio_buf);
3657         bio_track_ref(track);
3658 }
3659
3660 /*
3661  * Initiate I/O on a vnode.
3662  *
3663  * SWAPCACHE OPERATION:
3664  *
3665  *      Real buffer cache buffers have a non-NULL bp->b_vp.  Unfortunately
3666  *      devfs also uses b_vp for fake buffers so we also have to check
3667  *      that B_PAGING is 0.  In this case the passed 'vp' is probably the
3668  *      underlying block device.  The swap assignments are related to the
3669  *      buffer cache buffer's b_vp, not the passed vp.
3670  *
3671  *      The passed vp == bp->b_vp only in the case where the strategy call
3672  *      is made on the vp itself for its own buffers (a regular file or
3673  *      block device vp).  The filesystem usually then re-calls vn_strategy()
3674  *      after translating the request to an underlying device.
3675  *
3676  *      Cluster buffers set B_CLUSTER and the passed vp is the vp of the
3677  *      underlying buffer cache buffers.
3678  *
3679  *      We can only deal with page-aligned buffers at the moment, because
3680  *      we can't tell what the real dirty state for pages straddling a buffer
3681  *      are.
3682  *
3683  *      In order to call swap_pager_strategy() we must provide the VM object
3684  *      and base offset for the underlying buffer cache pages so it can find
3685  *      the swap blocks.
3686  */
3687 void
3688 vn_strategy(struct vnode *vp, struct bio *bio)
3689 {
3690         struct bio_track *track;
3691         struct buf *bp = bio->bio_buf;
3692
3693         KKASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
3694
3695         /*
3696          * Set when an I/O is issued on the bp.  Cleared by consumers
3697          * (aka HAMMER), allowing the consumer to determine if I/O had
3698          * actually occurred.
3699          */
3700         bp->b_flags |= B_IODEBUG;
3701
3702         /*
3703          * Handle the swap cache intercept.
3704          */
3705         if (vn_cache_strategy(vp, bio))
3706                 return;
3707
3708         /*
3709          * Otherwise do the operation through the filesystem
3710          */
3711         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3712                 track = &vp->v_track_read;
3713         else
3714                 track = &vp->v_track_write;
3715         KKASSERT((bio->bio_flags & BIO_DONE) == 0);
3716         bio->bio_track = track;
3717         if (dsched_is_clear_buf_priv(bio->bio_buf))
3718                 dsched_new_buf(bio->bio_buf);
3719         bio_track_ref(track);
3720         vop_strategy(*vp->v_ops, vp, bio);
3721 }
3722
3723 static void vn_cache_strategy_callback(struct bio *bio);
3724
3725 int
3726 vn_cache_strategy(struct vnode *vp, struct bio *bio)
3727 {
3728         struct buf *bp = bio->bio_buf;
3729         struct bio *nbio;
3730         vm_object_t object;
3731         vm_page_t m;
3732         int i;
3733
3734         /*
3735          * Is this buffer cache buffer suitable for reading from
3736          * the swap cache?
3737          */
3738         if (vm_swapcache_read_enable == 0 ||
3739             bp->b_cmd != BUF_CMD_READ ||
3740             ((bp->b_flags & B_CLUSTER) == 0 &&
3741              (bp->b_vp == NULL || (bp->b_flags & B_PAGING))) ||
3742             ((int)bp->b_loffset & PAGE_MASK) != 0 ||
3743             (bp->b_bcount & PAGE_MASK) != 0) {
3744                 return(0);
3745         }
3746
3747         /*
3748          * Figure out the original VM object (it will match the underlying
3749          * VM pages).  Note that swap cached data uses page indices relative
3750          * to that object, not relative to bio->bio_offset.
3751          */
3752         if (bp->b_flags & B_CLUSTER)
3753                 object = vp->v_object;
3754         else
3755                 object = bp->b_vp->v_object;
3756
3757         /*
3758          * In order to be able to use the swap cache all underlying VM
3759          * pages must be marked as such, and we can't have any bogus pages.
3760          */
3761         for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; ++i) {
3762                 m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3763                 if ((m->flags & PG_SWAPPED) == 0)
3764                         break;
3765                 if (m == bogus_page)
3766                         break;
3767         }
3768
3769         /*
3770          * If we are good then issue the I/O using swap_pager_strategy().
3771          *
3772          * We can only do this if the buffer actually supports object-backed
3773          * I/O.  If it doesn't npages will be 0.
3774          */
3775         if (i && i == bp->b_xio.xio_npages) {
3776                 m = bp->b_xio.xio_pages[0];
3777                 nbio = push_bio(bio);
3778                 nbio->bio_done = vn_cache_strategy_callback;
3779                 nbio->bio_offset = ptoa(m->pindex);
3780                 KKASSERT(m->object == object);
3781                 swap_pager_strategy(object, nbio);
3782                 return(1);
3783         }
3784         return(0);
3785 }
3786
3787 /*
3788  * This is a bit of a hack but since the vn_cache_strategy() function can
3789  * override a VFS's strategy function we must make sure that the bio, which
3790  * is probably bio2, doesn't leak an unexpected offset value back to the
3791  * filesystem.  The filesystem (e.g. UFS) might otherwise assume that the
3792  * bio went through its own file strategy function and the the bio2 offset
3793  * is a cached disk offset when, in fact, it isn't.
3794  */
3795 static void
3796 vn_cache_strategy_callback(struct bio *bio)
3797 {
3798         bio->bio_offset = NOOFFSET;
3799         biodone(pop_bio(bio));
3800 }
3801
3802 /*
3803  * bpdone:
3804  *
3805  *      Finish I/O on a buffer after all BIOs have been processed.
3806  *      Called when the bio chain is exhausted or by biowait.  If called
3807  *      by biowait, elseit is typically 0.
3808  *
3809  *      bpdone is also responsible for setting B_CACHE in a B_VMIO bp.
3810  *      In a non-VMIO bp, B_CACHE will be set on the next getblk() 
3811  *      assuming B_INVAL is clear.
3812  *
3813  *      For the VMIO case, we set B_CACHE if the op was a read and no
3814  *      read error occured, or if the op was a write.  B_CACHE is never
3815  *      set if the buffer is invalid or otherwise uncacheable.
3816  *
3817  *      bpdone does not mess with B_INVAL, allowing the I/O routine or the
3818  *      initiator to leave B_INVAL set to brelse the buffer out of existance
3819  *      in the biodone routine.
3820  */
3821 void
3822 bpdone(struct buf *bp, int elseit)
3823 {
3824         buf_cmd_t cmd;
3825
3826         KASSERT(BUF_REFCNTNB(bp) > 0, 
3827                 ("biodone: bp %p not busy %d", bp, BUF_REFCNTNB(bp)));
3828         KASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE, 
3829                 ("biodone: bp %p already done!", bp));
3830
3831         /*
3832          * No more BIOs are left.  All completion functions have been dealt
3833          * with, now we clean up the buffer.
3834          */
3835         cmd = bp->b_cmd;
3836         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
3837
3838         /*
3839          * Only reads and writes are processed past this point.
3840          */
3841         if (cmd != BUF_CMD_READ && cmd != BUF_CMD_WRITE) {
3842                 if (cmd == BUF_CMD_FREEBLKS)
3843                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3844                 if (elseit)
3845                         brelse(bp);
3846                 return;
3847         }
3848
3849         /*
3850          * Warning: softupdates may re-dirty the buffer, and HAMMER can do
3851          * a lot worse.  XXX - move this above the clearing of b_cmd
3852          */
3853         if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
3854                 buf_complete(bp);       /* MPSAFE */
3855
3856         /*
3857          * A failed write must re-dirty the buffer unless B_INVAL
3858          * was set.  Only applicable to normal buffers (with VPs).
3859          * vinum buffers may not have a vp.
3860          */
3861         if (cmd == BUF_CMD_WRITE &&
3862             (bp->b_flags & (B_ERROR | B_INVAL)) == B_ERROR) {
3863                 bp->b_flags &= ~B_NOCACHE;
3864                 if (bp->b_vp)
3865                         bdirty(bp);
3866         }
3867
3868         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3869                 int i;
3870                 vm_ooffset_t foff;
3871                 vm_page_t m;
3872                 vm_object_t obj;
3873                 int iosize;
3874                 struct vnode *vp = bp->b_vp;
3875
3876                 obj = vp->v_object;
3877
3878 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3879                 if (vp->v_auxrefs == 0)
3880                         panic("biodone: zero vnode hold count");
3881                 if ((vp->v_flag & VOBJBUF) == 0)
3882                         panic("biodone: vnode is not setup for merged cache");
3883 #endif
3884
3885                 foff = bp->b_loffset;
3886                 KASSERT(foff != NOOFFSET, ("biodone: no buffer offset"));
3887                 KASSERT(obj != NULL, ("biodone: missing VM object"));
3888
3889 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3890 &nbs