sys/vm/vnode_pager.c

   1 /*
   2  * (MPSAFE)
   3  *
   4  * Copyright (c) 1990 University of Utah.
   5  * Copyright (c) 1991 The Regents of the University of California.
   6  * All rights reserved.
   7  * Copyright (c) 1993, 1994 John S. Dyson
   8  * Copyright (c) 1995, David Greenman
   9  *
  10  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  11  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
  12  * Science Department.
  13  *
  14  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  15  * modification, are permitted provided that the following conditions
  16  * are met:
  17  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  19  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  20  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  21  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  22  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  23  *    must display the following acknowledgement:
  24  *      This product includes software developed by the University of
  25  *      California, Berkeley and its contributors.
  26  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  27  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  28  *    without specific prior written permission.
  29  *
  30  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  31  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  32  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  33  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  34  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  35  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  36  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  37  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  38  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  39  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  40  * SUCH DAMAGE.
  41  *
  42  *      from: @(#)vnode_pager.c 7.5 (Berkeley) 4/20/91
  43  * $FreeBSD: src/sys/vm/vnode_pager.c,v 1.116.2.7 2002/12/31 09:34:51 dillon Exp $
  44  * $DragonFly: src/sys/vm/vnode_pager.c,v 1.43 2008/06/19 23:27:39 dillon Exp $
  45  */
  46
  47 /*
  48  * Page to/from files (vnodes).
  49  */
  50
  51 /*
  52  * TODO:
  53  *      Implement VOP_GETPAGES/PUTPAGES interface for filesystems. Will
  54  *      greatly re-simplify the vnode_pager.
  55  */
  56
  57 #include <sys/param.h>
  58 #include <sys/systm.h>
  59 #include <sys/kernel.h>
  60 #include <sys/proc.h>
  61 #include <sys/vnode.h>
  62 #include <sys/mount.h>
  63 #include <sys/buf.h>
  64 #include <sys/vmmeter.h>
  65 #include <sys/conf.h>
  66
  67 #include <cpu/lwbuf.h>
  68
  69 #include <vm/vm.h>
  70 #include <vm/vm_object.h>
  71 #include <vm/vm_page.h>
  72 #include <vm/vm_pager.h>
  73 #include <vm/vm_map.h>
  74 #include <vm/vnode_pager.h>
  75 #include <vm/swap_pager.h>
  76 #include <vm/vm_extern.h>
  77
  78 #include <sys/thread2.h>
  79 #include <vm/vm_page2.h>
  80
  81 static void vnode_pager_dealloc (vm_object_t);
  82 static int vnode_pager_getpage (vm_object_t, vm_page_t *, int);
  83 static void vnode_pager_putpages (vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *);
  84 static boolean_t vnode_pager_haspage (vm_object_t, vm_pindex_t);
  85
  86 struct pagerops vnodepagerops = {
  87         vnode_pager_dealloc,
  88         vnode_pager_getpage,
  89         vnode_pager_putpages,
  90         vnode_pager_haspage
  91 };
  92
  93 static struct krate vbadrate = { 1 };
  94 static struct krate vresrate = { 1 };
  95
  96 int vnode_pbuf_freecnt = -1;    /* start out unlimited */
  97
  98 /*
  99  * Allocate a VM object for a vnode, typically a regular file vnode.
 100  *
 101  * Some additional information is required to generate a properly sized
 102  * object which covers the entire buffer cache buffer straddling the file
 103  * EOF.  Userland does not see the extra pages as the VM fault code tests
 104  * against v_filesize.
 105  */
 106 vm_object_t
 107 vnode_pager_alloc(void *handle, off_t length, vm_prot_t prot, off_t offset,
 108                   int blksize, int boff)
 109 {
 110         vm_object_t object;
 111         struct vnode *vp;
 112         off_t loffset;
 113         vm_pindex_t lsize;
 114
 115         /*
 116          * Pageout to vnode, no can do yet.
 117          */
 118         if (handle == NULL)
 119                 return (NULL);
 120
 121         /*
 122          * XXX hack - This initialization should be put somewhere else.
 123          */
 124         if (vnode_pbuf_freecnt < 0) {
 125             vnode_pbuf_freecnt = nswbuf / 2 + 1;
 126         }
 127
 128         /*
 129          * Serialize potential vnode/object teardowns and interlocks
 130          */
 131         vp = (struct vnode *)handle;
 132         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 133
 134         /*
 135          * Prevent race condition when allocating the object. This
 136          * can happen with NFS vnodes since the nfsnode isn't locked.
 137          */
 138         while (vp->v_flag & VOLOCK) {
 139                 vsetflags(vp, VOWANT);
 140                 tsleep(vp, 0, "vnpobj", 0);
 141         }
 142         vsetflags(vp, VOLOCK);
 143         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 144
 145         /*
 146          * If the object is being terminated, wait for it to
 147          * go away.
 148          */
 149         while ((object = vp->v_object) != NULL) {
 150                 vm_object_hold(object);
 151                 if ((object->flags & OBJ_DEAD) == 0)
 152                         break;
 153                 vm_object_dead_sleep(object, "vadead");
 154                 vm_object_drop(object);
 155         }
 156
 157         if (vp->v_sysref.refcnt <= 0)
 158                 panic("vnode_pager_alloc: no vnode reference");
 159
 160         /*
 161          * Round up to the *next* block, then destroy the buffers in question.
 162          * Since we are only removing some of the buffers we must rely on the
 163          * scan count to determine whether a loop is necessary.
 164          *
 165          * Destroy any pages beyond the last buffer.
 166          */
 167         if (boff < 0)
 168                 boff = (int)(length % blksize);
 169         if (boff)
 170                 loffset = length + (blksize - boff);
 171         else
 172                 loffset = length;
 173         lsize = OFF_TO_IDX(round_page64(loffset));
 174
 175         if (object == NULL) {
 176                 /*
 177                  * And an object of the appropriate size
 178                  */
 179                 object = vm_object_allocate_hold(OBJT_VNODE, lsize);
 180                 object->handle = handle;
 181                 vp->v_object = object;
 182                 vp->v_filesize = length;
 183                 if (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_NOMSYNC))
 184                         vm_object_set_flag(object, OBJ_NOMSYNC);
 185         } else {
 186                 object->ref_count++;
 187                 if (object->size != lsize) {
 188                         kprintf("vnode_pager_alloc: Warning, objsize "
 189                                 "mismatch %jd/%jd vp=%p obj=%p\n",
 190                                 (intmax_t)object->size,
 191                                 (intmax_t)lsize,
 192                                 vp, object);
 193                 }
 194                 if (vp->v_filesize != length) {
 195                         kprintf("vnode_pager_alloc: Warning, filesize "
 196                                 "mismatch %jd/%jd vp=%p obj=%p\n",
 197                                 (intmax_t)vp->v_filesize,
 198                                 (intmax_t)length,
 199                                 vp, object);
 200                 }
 201         }
 202
 203         vref(vp);
 204         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 205         vclrflags(vp, VOLOCK);
 206         if (vp->v_flag & VOWANT) {
 207                 vclrflags(vp, VOWANT);
 208                 wakeup(vp);
 209         }
 210         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 211
 212         vm_object_drop(object);
 213
 214         return (object);
 215 }
 216
 217 /*
 218  * Add a ref to a vnode's existing VM object, return the object or
 219  * NULL if the vnode did not have one.  This does not create the
 220  * object (we can't since we don't know what the proper blocksize/boff
 221  * is to match the VFS's use of the buffer cache).
 222  */
 223 vm_object_t
 224 vnode_pager_reference(struct vnode *vp)
 225 {
 226         vm_object_t object;
 227
 228         /*
 229          * Prevent race condition when allocating the object. This
 230          * can happen with NFS vnodes since the nfsnode isn't locked.
 231          *
 232          * Serialize potential vnode/object teardowns and interlocks
 233          */
 234         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 235         while (vp->v_flag & VOLOCK) {
 236                 vsetflags(vp, VOWANT);
 237                 tsleep(vp, 0, "vnpobj", 0);
 238         }
 239         vsetflags(vp, VOLOCK);
 240         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 241
 242         /*
 243          * Prevent race conditions against deallocation of the VM
 244          * object.
 245          */
 246         while ((object = vp->v_object) != NULL) {
 247                 vm_object_hold(object);
 248                 if ((object->flags & OBJ_DEAD) == 0)
 249                         break;
 250                 vm_object_dead_sleep(object, "vadead");
 251                 vm_object_drop(object);
 252         }
 253
 254         /*
 255          * The object is expected to exist, the caller will handle
 256          * NULL returns if it does not.
 257          */
 258         if (object) {
 259                 object->ref_count++;
 260                 vref(vp);
 261         }
 262
 263         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 264         vclrflags(vp, VOLOCK);
 265         if (vp->v_flag & VOWANT) {
 266                 vclrflags(vp, VOWANT);
 267                 wakeup(vp);
 268         }
 269         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 270         if (object)
 271                 vm_object_drop(object);
 272
 273         return (object);
 274 }
 275
 276 static void
 277 vnode_pager_dealloc(vm_object_t object)
 278 {
 279         struct vnode *vp = object->handle;
 280
 281         if (vp == NULL)
 282                 panic("vnode_pager_dealloc: pager already dealloced");
 283
 284         vm_object_pip_wait(object, "vnpdea");
 285
 286         object->handle = NULL;
 287         object->type = OBJT_DEAD;
 288         vp->v_object = NULL;
 289         vp->v_filesize = NOOFFSET;
 290         vclrflags(vp, VTEXT | VOBJBUF);
 291         swap_pager_freespace_all(object);
 292 }
 293
 294 /*
 295  * Return whether the vnode pager has the requested page.  Return the
 296  * number of disk-contiguous pages before and after the requested page,
 297  * not including the requested page.
 298  */
 299 static boolean_t
 300 vnode_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
 301 {
 302         struct vnode *vp = object->handle;
 303         off_t loffset;
 304         off_t doffset;
 305         int voff;
 306         int bsize;
 307         int error;
 308
 309         /*
 310          * If no vp or vp is doomed or marked transparent to VM, we do not
 311          * have the page.
 312          */
 313         if ((vp == NULL) || (vp->v_flag & VRECLAIMED))
 314                 return FALSE;
 315
 316         /*
 317          * If filesystem no longer mounted or offset beyond end of file we do
 318          * not have the page.
 319          */
 320         loffset = IDX_TO_OFF(pindex);
 321
 322         if (vp->v_mount == NULL || loffset >= vp->v_filesize)
 323                 return FALSE;
 324
 325         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 326         voff = loffset % bsize;
 327
 328         /*
 329          * XXX
 330          *
 331          * BMAP returns byte counts before and after, where after
 332          * is inclusive of the base page.  haspage must return page
 333          * counts before and after where after does not include the
 334          * base page.
 335          *
 336          * BMAP is allowed to return a *after of 0 for backwards
 337          * compatibility.  The base page is still considered valid if
 338          * no error is returned.
 339          */
 340         error = VOP_BMAP(vp, loffset - voff, &doffset, NULL, NULL, 0);
 341         if (error)
 342                 return TRUE;
 343         if (doffset == NOOFFSET)
 344                 return FALSE;
 345         return TRUE;
 346 }
 347
 348 /*
 349  * Lets the VM system know about a change in size for a file.
 350  * We adjust our own internal size and flush any cached pages in
 351  * the associated object that are affected by the size change.
 352  *
 353  * NOTE: This routine may be invoked as a result of a pager put
 354  * operation (possibly at object termination time), so we must be careful.
 355  *
 356  * NOTE: vp->v_filesize is initialized to NOOFFSET (-1), be sure that
 357  * we do not blow up on the case.  nsize will always be >= 0, however.
 358  */
 359 void
 360 vnode_pager_setsize(struct vnode *vp, vm_ooffset_t nsize)
 361 {
 362         vm_pindex_t nobjsize;
 363         vm_pindex_t oobjsize;
 364         vm_object_t object;
 365
 366         while ((object = vp->v_object) != NULL) {
 367                 vm_object_hold(object);
 368                 if (vp->v_object == object)
 369                         break;
 370                 vm_object_drop(object);
 371         }
 372         if (object == NULL)
 373                 return;
 374
 375         /*
 376          * Hasn't changed size
 377          */
 378         if (nsize == vp->v_filesize) {
 379                 vm_object_drop(object);
 380                 return;
 381         }
 382
 383         /*
 384          * Has changed size.  Adjust the VM object's size and v_filesize
 385          * before we start scanning pages to prevent new pages from being
 386          * allocated during the scan.
 387          */
 388         nobjsize = OFF_TO_IDX(nsize + PAGE_MASK);
 389         oobjsize = object->size;
 390         object->size = nobjsize;
 391
 392         /*
 393          * File has shrunk. Toss any cached pages beyond the new EOF.
 394          */
 395         if (nsize < vp->v_filesize) {
 396                 vp->v_filesize = nsize;
 397                 if (nobjsize < oobjsize) {
 398                         vm_object_page_remove(object, nobjsize, oobjsize,
 399                                               FALSE);
 400                 }
 401                 /*
 402                  * This gets rid of garbage at the end of a page that is now
 403                  * only partially backed by the vnode.  Since we are setting
 404                  * the entire page valid & clean after we are done we have
 405                  * to be sure that the portion of the page within the file
 406                  * bounds is already valid.  If it isn't then making it
 407                  * valid would create a corrupt block.
 408                  */
 409                 if (nsize & PAGE_MASK) {
 410                         vm_offset_t kva;
 411                         vm_page_t m;
 412
 413                         m = vm_page_lookup_busy_wait(object, OFF_TO_IDX(nsize),
 414                                                      TRUE, "vsetsz");
 415
 416                         if (m && m->valid) {
 417                                 int base = (int)nsize & PAGE_MASK;
 418                                 int size = PAGE_SIZE - base;
 419                                 struct lwbuf *lwb;
 420                                 struct lwbuf lwb_cache;
 421
 422                                 /*
 423                                  * Clear out partial-page garbage in case
 424                                  * the page has been mapped.
 425                                  *
 426                                  * This is byte aligned.
 427                                  */
 428                                 lwb = lwbuf_alloc(m, &lwb_cache);
 429                                 kva = lwbuf_kva(lwb);
 430                                 bzero((caddr_t)kva + base, size);
 431                                 lwbuf_free(lwb);
 432
 433                                 /*
 434                                  * XXX work around SMP data integrity race
 435                                  * by unmapping the page from user processes.
 436                                  * The garbage we just cleared may be mapped
 437                                  * to a user process running on another cpu
 438                                  * and this code is not running through normal
 439                                  * I/O channels which handle SMP issues for
 440                                  * us, so unmap page to synchronize all cpus.
 441                                  *
 442                                  * XXX should vm_pager_unmap_page() have
 443                                  * dealt with this?
 444                                  */
 445                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
 446
 447                                 /*
 448                                  * Clear out partial-page dirty bits.  This
 449                                  * has the side effect of setting the valid
 450                                  * bits, but that is ok.  There are a bunch
 451                                  * of places in the VM system where we expected
 452                                  * m->dirty == VM_PAGE_BITS_ALL.  The file EOF
 453                                  * case is one of them.  If the page is still
 454                                  * partially dirty, make it fully dirty.
 455                                  *
 456                                  * NOTE: We do not clear out the valid
 457                                  * bits.  This would prevent bogus_page
 458                                  * replacement from working properly.
 459                                  *
 460                                  * NOTE: We do not want to clear the dirty
 461                                  * bit for a partial DEV_BSIZE'd truncation!
 462                                  * This is DEV_BSIZE aligned!
 463                                  */
 464                                 vm_page_clear_dirty_beg_nonincl(m, base, size);
 465                                 if (m->dirty != 0)
 466                                         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
 467                                 vm_page_wakeup(m);
 468                         } else if (m) {
 469                                 vm_page_wakeup(m);
 470                         }
 471                 }
 472         } else {
 473                 vp->v_filesize = nsize;
 474         }
 475         vm_object_drop(object);
 476 }
 477
 478 /*
 479  * Release a page busied for a getpages operation.  The page may have become
 480  * wired (typically due to being used by the buffer cache) or otherwise been
 481  * soft-busied and cannot be freed in that case.  A held page can still be
 482  * freed.
 483  */
 484 void
 485 vnode_pager_freepage(vm_page_t m)
 486 {
 487         if (m->busy || m->wire_count) {
 488                 vm_page_activate(m);
 489                 vm_page_wakeup(m);
 490         } else {
 491                 vm_page_free(m);
 492         }
 493 }
 494
 495 /*
 496  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 497  * implement their own VOP_GETPAGES, their VOP_GETPAGES should call to
 498  * vnode_pager_generic_getpages() to implement the previous behaviour.
 499  *
 500  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 501  * backing vp's VOP_GETPAGES.
 502  */
 503 static int
 504 vnode_pager_getpage(vm_object_t object, vm_page_t *mpp, int seqaccess)
 505 {
 506         int rtval;
 507         struct vnode *vp;
 508
 509         vp = object->handle;
 510         rtval = VOP_GETPAGES(vp, mpp, PAGE_SIZE, 0, 0, seqaccess);
 511         if (rtval == EOPNOTSUPP)
 512                 panic("vnode_pager: vfs's must implement vop_getpages\n");
 513         return rtval;
 514 }
 515
 516 /*
 517  * This is now called from local media FS's to operate against their
 518  * own vnodes if they fail to implement VOP_GETPAGES.
 519  *
 520  * With all the caching local media devices do these days there is really
 521  * very little point to attempting to restrict the I/O size to contiguous
 522  * blocks on-disk, especially if our caller thinks we need all the specified
 523  * pages.  Just construct and issue a READ.
 524  */
 525 int
 526 vnode_pager_generic_getpages(struct vnode *vp, vm_page_t *mpp, int bytecount,
 527                              int reqpage, int seqaccess)
 528 {
 529         struct iovec aiov;
 530         struct uio auio;
 531         off_t foff;
 532         int error;
 533         int count;
 534         int i;
 535         int ioflags;
 536
 537         /*
 538          * Do not do anything if the vnode is bad.
 539          */
 540         if (vp->v_mount == NULL)
 541                 return VM_PAGER_BAD;
 542
 543         /*
 544          * Calculate the number of pages.  Since we are paging in whole
 545          * pages, adjust bytecount to be an integral multiple of the page
 546          * size.  It will be clipped to the file EOF later on.
 547          */
 548         bytecount = round_page(bytecount);
 549         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 550
 551         /*
 552          * We could check m[reqpage]->valid here and shortcut the operation,
 553          * but doing so breaks read-ahead.  Instead assume that the VM
 554          * system has already done at least the check, don't worry about
 555          * any races, and issue the VOP_READ to allow read-ahead to function.
 556          *
 557          * This keeps the pipeline full for I/O bound sequentially scanned
 558          * mmap()'s
 559          */
 560         /* don't shortcut */
 561
 562         /*
 563          * Discard pages past the file EOF.  If the requested page is past
 564          * the file EOF we just leave its valid bits set to 0, the caller
 565          * expects to maintain ownership of the requested page.  If the
 566          * entire range is past file EOF discard everything and generate
 567          * a pagein error.
 568          */
 569         foff = IDX_TO_OFF(mpp[0]->pindex);
 570         if (foff >= vp->v_filesize) {
 571                 for (i = 0; i < count; i++) {
 572                         if (i != reqpage)
 573                                 vnode_pager_freepage(mpp[i]);
 574                 }
 575                 return VM_PAGER_ERROR;
 576         }
 577
 578         if (foff + bytecount > vp->v_filesize) {
 579                 bytecount = vp->v_filesize - foff;
 580                 i = round_page(bytecount) / PAGE_SIZE;
 581                 while (count > i) {
 582                         --count;
 583                         if (count != reqpage)
 584                                 vnode_pager_freepage(mpp[count]);
 585                 }
 586         }
 587
 588         /*
 589          * The size of the transfer is bytecount.  bytecount will be an
 590          * integral multiple of the page size unless it has been clipped
 591          * to the file EOF.  The transfer cannot exceed the file EOF.
 592          *
 593          * When dealing with real devices we must round-up to the device
 594          * sector size.
 595          */
 596         if (vp->v_type == VBLK || vp->v_type == VCHR) {
 597                 int secmask = vp->v_rdev->si_bsize_phys - 1;
 598                 KASSERT(secmask < PAGE_SIZE, ("vnode_pager_generic_getpages: sector size %d too large\n", secmask + 1));
 599                 bytecount = (bytecount + secmask) & ~secmask;
 600         }
 601
 602         /*
 603          * Severe hack to avoid deadlocks with the buffer cache
 604          */
 605         for (i = 0; i < count; ++i) {
 606                 vm_page_t mt = mpp[i];
 607
 608                 vm_page_io_start(mt);
 609                 vm_page_wakeup(mt);
 610         }
 611
 612         /*
 613          * Issue the I/O with some read-ahead if bytecount > PAGE_SIZE
 614          */
 615         ioflags = IO_VMIO;
 616         if (seqaccess)
 617                 ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
 618
 619         aiov.iov_base = NULL;
 620         aiov.iov_len = bytecount;
 621         auio.uio_iov = &aiov;
 622         auio.uio_iovcnt = 1;
 623         auio.uio_offset = foff;
 624         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
 625         auio.uio_rw = UIO_READ;
 626         auio.uio_resid = bytecount;
 627         auio.uio_td = NULL;
 628         mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 629         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin += count;
 630
 631         error = VOP_READ(vp, &auio, ioflags, proc0.p_ucred);
 632
 633         /*
 634          * Severe hack to avoid deadlocks with the buffer cache
 635          */
 636         for (i = 0; i < count; ++i) {
 637                 vm_page_busy_wait(mpp[i], FALSE, "getpgs");
 638                 vm_page_io_finish(mpp[i]);
 639         }
 640
 641         /*
 642          * Calculate the actual number of bytes read and clean up the
 643          * page list.
 644          */
 645         bytecount -= auio.uio_resid;
 646
 647         for (i = 0; i < count; ++i) {
 648                 vm_page_t mt = mpp[i];
 649
 650                 if (i != reqpage) {
 651                         if (error == 0 && mt->valid) {
 652                                 if (mt->flags & PG_REFERENCED)
 653                                         vm_page_activate(mt);
 654                                 else
 655                                         vm_page_deactivate(mt);
 656                                 vm_page_wakeup(mt);
 657                         } else {
 658                                 vnode_pager_freepage(mt);
 659                         }
 660                 } else if (mt->valid == 0) {
 661                         if (error == 0) {
 662                                 kprintf("page failed but no I/O error page "
 663                                         "%p object %p pindex %d\n",
 664                                         mt, mt->object, (int) mt->pindex);
 665                                 /* whoops, something happened */
 666                                 error = EINVAL;
 667                         }
 668                 } else if (mt->valid != VM_PAGE_BITS_ALL) {
 669                         /*
 670                          * Zero-extend the requested page if necessary (if
 671                          * the filesystem is using a small block size).
 672                          */
 673                         vm_page_zero_invalid(mt, TRUE);
 674                 }
 675         }
 676         if (error) {
 677                 kprintf("vnode_pager_getpage: I/O read error\n");
 678         }
 679         return (error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
 680 }
 681
 682 /*
 683  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 684  * implement their own VOP_PUTPAGES, their VOP_PUTPAGES should call to
 685  * vnode_pager_generic_putpages() to implement the previous behaviour.
 686  *
 687  * Caller has already cleared the pmap modified bits, if any.
 688  *
 689  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 690  * backing vp's VOP_PUTPAGES.
 691  */
 692 static void
 693 vnode_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
 694                      boolean_t sync, int *rtvals)
 695 {
 696         int rtval;
 697         struct vnode *vp;
 698         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 699
 700         /*
 701          * Force synchronous operation if we are extremely low on memory
 702          * to prevent a low-memory deadlock.  VOP operations often need to
 703          * allocate more memory to initiate the I/O ( i.e. do a BMAP
 704          * operation ).  The swapper handles the case by limiting the amount
 705          * of asynchronous I/O, but that sort of solution doesn't scale well
 706          * for the vnode pager without a lot of work.
 707          *
 708          * Also, the backing vnode's iodone routine may not wake the pageout
 709          * daemon up.  This should be probably be addressed XXX.
 710          */
 711
 712         if ((vmstats.v_free_count + vmstats.v_cache_count) <
 713             vmstats.v_pageout_free_min) {
 714                 sync |= OBJPC_SYNC;
 715         }
 716
 717         /*
 718          * Call device-specific putpages function
 719          */
 720         vp = object->handle;
 721         rtval = VOP_PUTPAGES(vp, m, bytes, sync, rtvals, 0);
 722         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 723             kprintf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS putpages\n");
 724             rtval = vnode_pager_generic_putpages( vp, m, bytes, sync, rtvals);
 725         }
 726 }
 727
 728
 729 /*
 730  * This is now called from local media FS's to operate against their
 731  * own vnodes if they fail to implement VOP_PUTPAGES.
 732  *
 733  * This is typically called indirectly via the pageout daemon and
 734  * clustering has already typically occured, so in general we ask the
 735  * underlying filesystem to write the data out asynchronously rather
 736  * then delayed.
 737  */
 738 int
 739 vnode_pager_generic_putpages(struct vnode *vp, vm_page_t *m, int bytecount,
 740                              int flags, int *rtvals)
 741 {
 742         int i;
 743         vm_object_t object;
 744         int maxsize, ncount, count;
 745         vm_ooffset_t poffset;
 746         struct uio auio;
 747         struct iovec aiov;
 748         int error;
 749         int ioflags;
 750
 751         object = vp->v_object;
 752         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 753
 754         for (i = 0; i < count; i++)
 755                 rtvals[i] = VM_PAGER_AGAIN;
 756
 757         if ((int) m[0]->pindex < 0) {
 758                 kprintf("vnode_pager_putpages: attempt to write meta-data!!! -- 0x%lx(%x)\n",
 759                         (long)m[0]->pindex, m[0]->dirty);
 760                 rtvals[0] = VM_PAGER_BAD;
 761                 return VM_PAGER_BAD;
 762         }
 763
 764         maxsize = count * PAGE_SIZE;
 765         ncount = count;
 766
 767         poffset = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 768
 769         /*
 770          * If the page-aligned write is larger then the actual file we
 771          * have to invalidate pages occuring beyond the file EOF.
 772          *
 773          * If the file EOF resides in the middle of a page we still clear
 774          * all of that page's dirty bits later on.  If we didn't it would
 775          * endlessly re-write.
 776          *
 777          * We do not under any circumstances truncate the valid bits, as
 778          * this will screw up bogus page replacement.
 779          *
 780          * The caller has already read-protected the pages.  The VFS must
 781          * use the buffer cache to wrap the pages.  The pages might not
 782          * be immediately flushed by the buffer cache but once under its
 783          * control the pages themselves can wind up being marked clean
 784          * and their covering buffer cache buffer can be marked dirty.
 785          */
 786         if (poffset + maxsize > vp->v_filesize) {
 787                 if (poffset < vp->v_filesize) {
 788                         maxsize = vp->v_filesize - poffset;
 789                         ncount = btoc(maxsize);
 790                 } else {
 791                         maxsize = 0;
 792                         ncount = 0;
 793                 }
 794                 if (ncount < count) {
 795                         for (i = ncount; i < count; i++) {
 796                                 rtvals[i] = VM_PAGER_BAD;
 797                         }
 798                 }
 799         }
 800
 801         /*
 802          * pageouts are already clustered, use IO_ASYNC to force a bawrite()
 803          * rather then a bdwrite() to prevent paging I/O from saturating
 804          * the buffer cache.  Dummy-up the sequential heuristic to cause
 805          * large ranges to cluster.  If neither IO_SYNC or IO_ASYNC is set,
 806          * the system decides how to cluster.
 807          */
 808         ioflags = IO_VMIO;
 809         if (flags & (VM_PAGER_PUT_SYNC | VM_PAGER_PUT_INVAL))
 810                 ioflags |= IO_SYNC;
 811         else if ((flags & VM_PAGER_CLUSTER_OK) == 0)
 812                 ioflags |= IO_ASYNC;
 813         ioflags |= (flags & VM_PAGER_PUT_INVAL) ? IO_INVAL: 0;
 814         ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
 815
 816         aiov.iov_base = (caddr_t) 0;
 817         aiov.iov_len = maxsize;
 818         auio.uio_iov = &aiov;
 819         auio.uio_iovcnt = 1;
 820         auio.uio_offset = poffset;
 821         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
 822         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
 823         auio.uio_resid = maxsize;
 824         auio.uio_td = NULL;
 825         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflags, proc0.p_ucred);
 826         mycpu->gd_cnt.v_vnodeout++;
 827         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsout += ncount;
 828
 829         if (error) {
 830                 krateprintf(&vbadrate,
 831                             "vnode_pager_putpages: I/O error %d\n", error);
 832         }
 833         if (auio.uio_resid) {
 834                 krateprintf(&vresrate,
 835                             "vnode_pager_putpages: residual I/O %zd at %lu\n",
 836                             auio.uio_resid, (u_long)m[0]->pindex);
 837         }
 838         if (error == 0) {
 839                 for (i = 0; i < ncount; i++) {
 840                         rtvals[i] = VM_PAGER_OK;
 841                         vm_page_undirty(m[i]);
 842                 }
 843         }
 844         return rtvals[0];
 845 }
 846
 847 /*
 848  * Run the chain and if the bottom-most object is a vnode-type lock the
 849  * underlying vnode.  A locked vnode or NULL is returned.
 850  */
 851 struct vnode *
 852 vnode_pager_lock(vm_object_t object)
 853 {
 854         struct vnode *vp = NULL;
 855         vm_object_t lobject;
 856         vm_object_t tobject;
 857         int error;
 858
 859         if (object == NULL)
 860                 return(NULL);
 861
 862         ASSERT_LWKT_TOKEN_HELD(vm_object_token(object));
 863         lobject = object;
 864
 865         while (lobject->type != OBJT_VNODE) {
 866                 if (lobject->flags & OBJ_DEAD)
 867                         break;
 868                 tobject = lobject->backing_object;
 869                 if (tobject == NULL)
 870                         break;
 871                 vm_object_hold(tobject);
 872                 if (tobject == lobject->backing_object) {
 873                         if (lobject != object) {
 874                                 vm_object_lock_swap();
 875                                 vm_object_drop(lobject);
 876                         }
 877                         lobject = tobject;
 878                 } else {
 879                         vm_object_drop(tobject);
 880                 }
 881         }
 882         while (lobject->type == OBJT_VNODE &&
 883                (lobject->flags & OBJ_DEAD) == 0) {
 884                 /*
 885                  * Extract the vp
 886                  */
 887                 vp = lobject->handle;
 888                 error = vget(vp, LK_SHARED | LK_RETRY | LK_CANRECURSE);
 889                 if (error == 0) {
 890                         if (lobject->handle == vp)
 891                                 break;
 892                         vput(vp);
 893                 } else {
 894                         kprintf("vnode_pager_lock: vp %p error %d "
 895                                 "lockstatus %d, retrying\n",
 896                                 vp, error,
 897                                 lockstatus(&vp->v_lock, curthread));
 898                         tsleep(object->handle, 0, "vnpgrl", hz);
 899                 }
 900                 vp = NULL;
 901         }
 902         if (lobject != object)
 903                 vm_object_drop(lobject);
 904         return (vp);
 905 }