sys/vm/vnode_pager.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1990 University of Utah.
   3  * Copyright (c) 1991 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  * Copyright (c) 1993, 1994 John S. Dyson
   6  * Copyright (c) 1995, David Greenman
   7  *
   8  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   9  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
  10  * Science Department.
  11  *
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14  * are met:
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  20  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  21  *    must display the following acknowledgement:
  22  *      This product includes software developed by the University of
  23  *      California, Berkeley and its contributors.
  24  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  25  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  26  *    without specific prior written permission.
  27  *
  28  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  29  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  30  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  31  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  32  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  33  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  34  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  35  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  36  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  37  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  38  * SUCH DAMAGE.
  39  *
  40  *      from: @(#)vnode_pager.c 7.5 (Berkeley) 4/20/91
  41  * $FreeBSD: src/sys/vm/vnode_pager.c,v 1.116.2.7 2002/12/31 09:34:51 dillon Exp $
  42  */
  43
  44 /*
  45  * Page to/from files (vnodes).
  46  */
  47
  48 /*
  49  * TODO:
  50  *      Implement VOP_GETPAGES/PUTPAGES interface for filesystems. Will
  51  *      greatly re-simplify the vnode_pager.
  52  */
  53
  54 #include <sys/param.h>
  55 #include <sys/systm.h>
  56 #include <sys/proc.h>
  57 #include <sys/vnode.h>
  58 #include <sys/mount.h>
  59 #include <sys/buf.h>
  60 #include <sys/vmmeter.h>
  61 #include <sys/conf.h>
  62
  63 #include <vm/vm.h>
  64 #include <vm/vm_object.h>
  65 #include <vm/vm_page.h>
  66 #include <vm/vm_pager.h>
  67 #include <vm/vm_map.h>
  68 #include <vm/vnode_pager.h>
  69 #include <vm/vm_extern.h>
  70
  71 static vm_offset_t vnode_pager_addr __P((struct vnode *vp, vm_ooffset_t address,
  72                                          int *run));
  73 static void vnode_pager_iodone __P((struct buf *bp));
  74 static int vnode_pager_input_smlfs __P((vm_object_t object, vm_page_t m));
  75 static int vnode_pager_input_old __P((vm_object_t object, vm_page_t m));
  76 static void vnode_pager_dealloc __P((vm_object_t));
  77 static int vnode_pager_getpages __P((vm_object_t, vm_page_t *, int, int));
  78 static void vnode_pager_putpages __P((vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *));
  79 static boolean_t vnode_pager_haspage __P((vm_object_t, vm_pindex_t, int *, int *));
  80
  81 struct pagerops vnodepagerops = {
  82         NULL,
  83         vnode_pager_alloc,
  84         vnode_pager_dealloc,
  85         vnode_pager_getpages,
  86         vnode_pager_putpages,
  87         vnode_pager_haspage,
  88         NULL
  89 };
  90
  91 int vnode_pbuf_freecnt = -1;    /* start out unlimited */
  92
  93 /*
  94  * Allocate (or lookup) pager for a vnode.
  95  * Handle is a vnode pointer.
  96  */
  97 vm_object_t
  98 vnode_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size, vm_prot_t prot,
  99                   vm_ooffset_t offset)
 100 {
 101         vm_object_t object;
 102         struct vnode *vp;
 103
 104         /*
 105          * Pageout to vnode, no can do yet.
 106          */
 107         if (handle == NULL)
 108                 return (NULL);
 109
 110         /*
 111          * XXX hack - This initialization should be put somewhere else.
 112          */
 113         if (vnode_pbuf_freecnt < 0) {
 114             vnode_pbuf_freecnt = nswbuf / 2 + 1;
 115         }
 116
 117         vp = (struct vnode *) handle;
 118
 119         /*
 120          * Prevent race condition when allocating the object. This
 121          * can happen with NFS vnodes since the nfsnode isn't locked.
 122          */
 123         while (vp->v_flag & VOLOCK) {
 124                 vp->v_flag |= VOWANT;
 125                 tsleep(vp, PVM, "vnpobj", 0);
 126         }
 127         vp->v_flag |= VOLOCK;
 128
 129         /*
 130          * If the object is being terminated, wait for it to
 131          * go away.
 132          */
 133         while (((object = vp->v_object) != NULL) &&
 134                 (object->flags & OBJ_DEAD)) {
 135                 tsleep(object, PVM, "vadead", 0);
 136         }
 137
 138         if (vp->v_usecount == 0)
 139                 panic("vnode_pager_alloc: no vnode reference");
 140
 141         if (object == NULL) {
 142                 /*
 143                  * And an object of the appropriate size
 144                  */
 145                 object = vm_object_allocate(OBJT_VNODE, OFF_TO_IDX(round_page(size)));
 146                 object->flags = 0;
 147
 148                 object->un_pager.vnp.vnp_size = size;
 149
 150                 object->handle = handle;
 151                 vp->v_object = object;
 152                 vp->v_usecount++;
 153         } else {
 154                 object->ref_count++;
 155                 vp->v_usecount++;
 156         }
 157
 158         vp->v_flag &= ~VOLOCK;
 159         if (vp->v_flag & VOWANT) {
 160                 vp->v_flag &= ~VOWANT;
 161                 wakeup(vp);
 162         }
 163         return (object);
 164 }
 165
 166 static void
 167 vnode_pager_dealloc(object)
 168         vm_object_t object;
 169 {
 170         register struct vnode *vp = object->handle;
 171
 172         if (vp == NULL)
 173                 panic("vnode_pager_dealloc: pager already dealloced");
 174
 175         vm_object_pip_wait(object, "vnpdea");
 176
 177         object->handle = NULL;
 178         object->type = OBJT_DEAD;
 179         vp->v_object = NULL;
 180         vp->v_flag &= ~(VTEXT | VOBJBUF);
 181 }
 182
 183 static boolean_t
 184 vnode_pager_haspage(object, pindex, before, after)
 185         vm_object_t object;
 186         vm_pindex_t pindex;
 187         int *before;
 188         int *after;
 189 {
 190         struct vnode *vp = object->handle;
 191         daddr_t bn;
 192         int err;
 193         daddr_t reqblock;
 194         int poff;
 195         int bsize;
 196         int pagesperblock, blocksperpage;
 197
 198         /*
 199          * If no vp or vp is doomed or marked transparent to VM, we do not
 200          * have the page.
 201          */
 202         if ((vp == NULL) || (vp->v_flag & VDOOMED))
 203                 return FALSE;
 204
 205         /*
 206          * If filesystem no longer mounted or offset beyond end of file we do
 207          * not have the page.
 208          */
 209         if ((vp->v_mount == NULL) ||
 210                 (IDX_TO_OFF(pindex) >= object->un_pager.vnp.vnp_size))
 211                 return FALSE;
 212
 213         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 214         pagesperblock = bsize / PAGE_SIZE;
 215         blocksperpage = 0;
 216         if (pagesperblock > 0) {
 217                 reqblock = pindex / pagesperblock;
 218         } else {
 219                 blocksperpage = (PAGE_SIZE / bsize);
 220                 reqblock = pindex * blocksperpage;
 221         }
 222         err = VOP_BMAP(vp, reqblock, (struct vnode **) 0, &bn,
 223                 after, before);
 224         if (err)
 225                 return TRUE;
 226         if ( bn == -1)
 227                 return FALSE;
 228         if (pagesperblock > 0) {
 229                 poff = pindex - (reqblock * pagesperblock);
 230                 if (before) {
 231                         *before *= pagesperblock;
 232                         *before += poff;
 233                 }
 234                 if (after) {
 235                         int numafter;
 236                         *after *= pagesperblock;
 237                         numafter = pagesperblock - (poff + 1);
 238                         if (IDX_TO_OFF(pindex + numafter) > object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 239                                 numafter = OFF_TO_IDX((object->un_pager.vnp.vnp_size - IDX_TO_OFF(pindex)));
 240                         }
 241                         *after += numafter;
 242                 }
 243         } else {
 244                 if (before) {
 245                         *before /= blocksperpage;
 246                 }
 247
 248                 if (after) {
 249                         *after /= blocksperpage;
 250                 }
 251         }
 252         return TRUE;
 253 }
 254
 255 /*
 256  * Lets the VM system know about a change in size for a file.
 257  * We adjust our own internal size and flush any cached pages in
 258  * the associated object that are affected by the size change.
 259  *
 260  * Note: this routine may be invoked as a result of a pager put
 261  * operation (possibly at object termination time), so we must be careful.
 262  */
 263 void
 264 vnode_pager_setsize(vp, nsize)
 265         struct vnode *vp;
 266         vm_ooffset_t nsize;
 267 {
 268         vm_pindex_t nobjsize;
 269         vm_object_t object = vp->v_object;
 270
 271         if (object == NULL)
 272                 return;
 273
 274         /*
 275          * Hasn't changed size
 276          */
 277         if (nsize == object->un_pager.vnp.vnp_size)
 278                 return;
 279
 280         nobjsize = OFF_TO_IDX(nsize + PAGE_MASK);
 281
 282         /*
 283          * File has shrunk. Toss any cached pages beyond the new EOF.
 284          */
 285         if (nsize < object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 286                 vm_freeze_copyopts(object, OFF_TO_IDX(nsize), object->size);
 287                 if (nobjsize < object->size) {
 288                         vm_object_page_remove(object, nobjsize, object->size,
 289                                 FALSE);
 290                 }
 291                 /*
 292                  * this gets rid of garbage at the end of a page that is now
 293                  * only partially backed by the vnode.
 294                  *
 295                  * XXX for some reason (I don't know yet), if we take a
 296                  * completely invalid page and mark it partially valid
 297                  * it can screw up NFS reads, so we don't allow the case.
 298                  */
 299                 if (nsize & PAGE_MASK) {
 300                         vm_offset_t kva;
 301                         vm_page_t m;
 302
 303                         m = vm_page_lookup(object, OFF_TO_IDX(nsize));
 304                         if (m && m->valid) {
 305                                 int base = (int)nsize & PAGE_MASK;
 306                                 int size = PAGE_SIZE - base;
 307
 308                                 /*
 309                                  * Clear out partial-page garbage in case
 310                                  * the page has been mapped.
 311                                  */
 312                                 kva = vm_pager_map_page(m);
 313                                 bzero((caddr_t)kva + base, size);
 314                                 vm_pager_unmap_page(kva);
 315
 316                                 /*
 317                                  * XXX work around SMP data integrity race
 318                                  * by unmapping the page from user processes.
 319                                  * The garbage we just cleared may be mapped
 320                                  * to a user process running on another cpu
 321                                  * and this code is not running through normal
 322                                  * I/O channels which handle SMP issues for
 323                                  * us, so unmap page to synchronize all cpus.
 324                                  *
 325                                  * XXX should vm_pager_unmap_page() have
 326                                  * dealt with this?
 327                                  */
 328                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
 329
 330                                 /*
 331                                  * Clear out partial-page dirty bits.  This
 332                                  * has the side effect of setting the valid
 333                                  * bits, but that is ok.  There are a bunch
 334                                  * of places in the VM system where we expected
 335                                  * m->dirty == VM_PAGE_BITS_ALL.  The file EOF
 336                                  * case is one of them.  If the page is still
 337                                  * partially dirty, make it fully dirty.
 338                                  *
 339                                  * note that we do not clear out the valid
 340                                  * bits.  This would prevent bogus_page
 341                                  * replacement from working properly.
 342                                  */
 343                                 vm_page_set_validclean(m, base, size);
 344                                 if (m->dirty != 0)
 345                                         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
 346                         }
 347                 }
 348         }
 349         object->un_pager.vnp.vnp_size = nsize;
 350         object->size = nobjsize;
 351 }
 352
 353 void
 354 vnode_pager_freepage(m)
 355         vm_page_t m;
 356 {
 357         vm_page_free(m);
 358 }
 359
 360 /*
 361  * calculate the linear (byte) disk address of specified virtual
 362  * file address
 363  */
 364 static vm_offset_t
 365 vnode_pager_addr(vp, address, run)
 366         struct vnode *vp;
 367         vm_ooffset_t address;
 368         int *run;
 369 {
 370         int rtaddress;
 371         int bsize;
 372         daddr_t block;
 373         struct vnode *rtvp;
 374         int err;
 375         daddr_t vblock;
 376         int voffset;
 377
 378         if ((int) address < 0)
 379                 return -1;
 380
 381         if (vp->v_mount == NULL)
 382                 return -1;
 383
 384         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 385         vblock = address / bsize;
 386         voffset = address % bsize;
 387
 388         err = VOP_BMAP(vp, vblock, &rtvp, &block, run, NULL);
 389
 390         if (err || (block == -1))
 391                 rtaddress = -1;
 392         else {
 393                 rtaddress = block + voffset / DEV_BSIZE;
 394                 if( run) {
 395                         *run += 1;
 396                         *run *= bsize/PAGE_SIZE;
 397                         *run -= voffset/PAGE_SIZE;
 398                 }
 399         }
 400
 401         return rtaddress;
 402 }
 403
 404 /*
 405  * interrupt routine for I/O completion
 406  */
 407 static void
 408 vnode_pager_iodone(bp)
 409         struct buf *bp;
 410 {
 411         bp->b_flags |= B_DONE;
 412         wakeup(bp);
 413 }
 414
 415 /*
 416  * small block file system vnode pager input
 417  */
 418 static int
 419 vnode_pager_input_smlfs(object, m)
 420         vm_object_t object;
 421         vm_page_t m;
 422 {
 423         int i;
 424         int s;
 425         struct vnode *dp, *vp;
 426         struct buf *bp;
 427         vm_offset_t kva;
 428         int fileaddr;
 429         vm_offset_t bsize;
 430         int error = 0;
 431
 432         vp = object->handle;
 433         if (vp->v_mount == NULL)
 434                 return VM_PAGER_BAD;
 435
 436         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 437
 438
 439         VOP_BMAP(vp, 0, &dp, 0, NULL, NULL);
 440
 441         kva = vm_pager_map_page(m);
 442
 443         for (i = 0; i < PAGE_SIZE / bsize; i++) {
 444                 vm_ooffset_t address;
 445
 446                 if (vm_page_bits(i * bsize, bsize) & m->valid)
 447                         continue;
 448
 449                 address = IDX_TO_OFF(m->pindex) + i * bsize;
 450                 if (address >= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 451                         fileaddr = -1;
 452                 } else {
 453                         fileaddr = vnode_pager_addr(vp, address, NULL);
 454                 }
 455                 if (fileaddr != -1) {
 456                         bp = getpbuf(&vnode_pbuf_freecnt);
 457
 458                         /* build a minimal buffer header */
 459                         bp->b_flags = B_READ | B_CALL;
 460                         bp->b_iodone = vnode_pager_iodone;
 461                         bp->b_rcred = bp->b_wcred = curproc->p_ucred;
 462                         if (bp->b_rcred != NOCRED)
 463                                 crhold(bp->b_rcred);
 464                         if (bp->b_wcred != NOCRED)
 465                                 crhold(bp->b_wcred);
 466                         bp->b_data = (caddr_t) kva + i * bsize;
 467                         bp->b_blkno = fileaddr;
 468                         pbgetvp(dp, bp);
 469                         bp->b_bcount = bsize;
 470                         bp->b_bufsize = bsize;
 471                         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
 472                         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 473
 474                         /* do the input */
 475                         VOP_STRATEGY(bp->b_vp, bp);
 476
 477                         /* we definitely need to be at splvm here */
 478
 479                         s = splvm();
 480                         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
 481                                 tsleep(bp, PVM, "vnsrd", 0);
 482                         }
 483                         splx(s);
 484                         if ((bp->b_flags & B_ERROR) != 0)
 485                                 error = EIO;
 486
 487                         /*
 488                          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 489                          */
 490                         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 491                         if (error)
 492                                 break;
 493
 494                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 495                 } else {
 496                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 497                         bzero((caddr_t) kva + i * bsize, bsize);
 498                 }
 499         }
 500         vm_pager_unmap_page(kva);
 501         pmap_clear_modify(m);
 502         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 503         if (error) {
 504                 return VM_PAGER_ERROR;
 505         }
 506         return VM_PAGER_OK;
 507
 508 }
 509
 510
 511 /*
 512  * old style vnode pager output routine
 513  */
 514 static int
 515 vnode_pager_input_old(object, m)
 516         vm_object_t object;
 517         vm_page_t m;
 518 {
 519         struct uio auio;
 520         struct iovec aiov;
 521         int error;
 522         int size;
 523         vm_offset_t kva;
 524
 525         error = 0;
 526
 527         /*
 528          * Return failure if beyond current EOF
 529          */
 530         if (IDX_TO_OFF(m->pindex) >= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 531                 return VM_PAGER_BAD;
 532         } else {
 533                 size = PAGE_SIZE;
 534                 if (IDX_TO_OFF(m->pindex) + size > object->un_pager.vnp.vnp_size)
 535                         size = object->un_pager.vnp.vnp_size - IDX_TO_OFF(m->pindex);
 536
 537                 /*
 538                  * Allocate a kernel virtual address and initialize so that
 539                  * we can use VOP_READ/WRITE routines.
 540                  */
 541                 kva = vm_pager_map_page(m);
 542
 543                 aiov.iov_base = (caddr_t) kva;
 544                 aiov.iov_len = size;
 545                 auio.uio_iov = &aiov;
 546                 auio.uio_iovcnt = 1;
 547                 auio.uio_offset = IDX_TO_OFF(m->pindex);
 548                 auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 549                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 550                 auio.uio_resid = size;
 551                 auio.uio_procp = curproc;
 552
 553                 error = VOP_READ(object->handle, &auio, 0, curproc->p_ucred);
 554                 if (!error) {
 555                         register int count = size - auio.uio_resid;
 556
 557                         if (count == 0)
 558                                 error = EINVAL;
 559                         else if (count != PAGE_SIZE)
 560                                 bzero((caddr_t) kva + count, PAGE_SIZE - count);
 561                 }
 562                 vm_pager_unmap_page(kva);
 563         }
 564         pmap_clear_modify(m);
 565         vm_page_undirty(m);
 566         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 567         if (!error)
 568                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 569         return error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK;
 570 }
 571
 572 /*
 573  * generic vnode pager input routine
 574  */
 575
 576 /*
 577  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 578  * implement their own VOP_GETPAGES, their VOP_GETPAGES should call to
 579  * vnode_pager_generic_getpages() to implement the previous behaviour.
 580  *
 581  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 582  * backing vp's VOP_GETPAGES.
 583  */
 584 static int
 585 vnode_pager_getpages(object, m, count, reqpage)
 586         vm_object_t object;
 587         vm_page_t *m;
 588         int count;
 589         int reqpage;
 590 {
 591         int rtval;
 592         struct vnode *vp;
 593         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 594
 595         vp = object->handle;
 596         /*
 597          * XXX temporary diagnostic message to help track stale FS code,
 598          * Returning EOPNOTSUPP from here may make things unhappy.
 599          */
 600         rtval = VOP_GETPAGES(vp, m, bytes, reqpage, 0);
 601         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 602             printf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS getpages\n");
 603             rtval = vnode_pager_generic_getpages( vp, m, bytes, reqpage);
 604         }
 605         return rtval;
 606 }
 607
 608
 609 /*
 610  * This is now called from local media FS's to operate against their
 611  * own vnodes if they fail to implement VOP_GETPAGES.
 612  */
 613 int
 614 vnode_pager_generic_getpages(vp, m, bytecount, reqpage)
 615         struct vnode *vp;
 616         vm_page_t *m;
 617         int bytecount;
 618         int reqpage;
 619 {
 620         vm_object_t object;
 621         vm_offset_t kva;
 622         off_t foff, tfoff, nextoff;
 623         int i, size, bsize, first, firstaddr;
 624         struct vnode *dp;
 625         int runpg;
 626         int runend;
 627         struct buf *bp;
 628         int s;
 629         int count;
 630         int error = 0;
 631
 632         object = vp->v_object;
 633         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 634
 635         if (vp->v_mount == NULL)
 636                 return VM_PAGER_BAD;
 637
 638         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 639
 640         /* get the UNDERLYING device for the file with VOP_BMAP() */
 641
 642         /*
 643          * originally, we did not check for an error return value -- assuming
 644          * an fs always has a bmap entry point -- that assumption is wrong!!!
 645          */
 646         foff = IDX_TO_OFF(m[reqpage]->pindex);
 647
 648         /*
 649          * if we can't bmap, use old VOP code
 650          */
 651         if (VOP_BMAP(vp, 0, &dp, 0, NULL, NULL)) {
 652                 for (i = 0; i < count; i++) {
 653                         if (i != reqpage) {
 654                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 655                         }
 656                 }
 657                 cnt.v_vnodein++;
 658                 cnt.v_vnodepgsin++;
 659                 return vnode_pager_input_old(object, m[reqpage]);
 660
 661                 /*
 662                  * if the blocksize is smaller than a page size, then use
 663                  * special small filesystem code.  NFS sometimes has a small
 664                  * blocksize, but it can handle large reads itself.
 665                  */
 666         } else if ((PAGE_SIZE / bsize) > 1 &&
 667             (vp->v_mount->mnt_stat.f_type != nfs_mount_type)) {
 668                 for (i = 0; i < count; i++) {
 669                         if (i != reqpage) {
 670                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 671                         }
 672                 }
 673                 cnt.v_vnodein++;
 674                 cnt.v_vnodepgsin++;
 675                 return vnode_pager_input_smlfs(object, m[reqpage]);
 676         }
 677
 678         /*
 679          * If we have a completely valid page available to us, we can
 680          * clean up and return.  Otherwise we have to re-read the
 681          * media.
 682          */
 683
 684         if (m[reqpage]->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
 685                 for (i = 0; i < count; i++) {
 686                         if (i != reqpage)
 687                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 688                 }
 689                 return VM_PAGER_OK;
 690         }
 691         m[reqpage]->valid = 0;
 692
 693         /*
 694          * here on direct device I/O
 695          */
 696
 697         firstaddr = -1;
 698         /*
 699          * calculate the run that includes the required page
 700          */
 701         for(first = 0, i = 0; i < count; i = runend) {
 702                 firstaddr = vnode_pager_addr(vp,
 703                         IDX_TO_OFF(m[i]->pindex), &runpg);
 704                 if (firstaddr == -1) {
 705                         if (i == reqpage && foff < object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 706                                 /* XXX no %qd in kernel. */
 707                                 panic("vnode_pager_getpages: unexpected missing page: firstaddr: %d, foff: 0x%lx%08lx, vnp_size: 0x%lx%08lx",
 708                                  firstaddr, (u_long)(foff >> 32),
 709                                  (u_long)(u_int32_t)foff,
 710                                  (u_long)(u_int32_t)
 711                                  (object->un_pager.vnp.vnp_size >> 32),
 712                                  (u_long)(u_int32_t)
 713                                  object->un_pager.vnp.vnp_size);
 714                         }
 715                         vnode_pager_freepage(m[i]);
 716                         runend = i + 1;
 717                         first = runend;
 718                         continue;
 719                 }
 720                 runend = i + runpg;
 721                 if (runend <= reqpage) {
 722                         int j;
 723                         for (j = i; j < runend; j++) {
 724                                 vnode_pager_freepage(m[j]);
 725                         }
 726                 } else {
 727                         if (runpg < (count - first)) {
 728                                 for (i = first + runpg; i < count; i++)
 729                                         vnode_pager_freepage(m[i]);
 730                                 count = first + runpg;
 731                         }
 732                         break;
 733                 }
 734                 first = runend;
 735         }
 736
 737         /*
 738          * the first and last page have been calculated now, move input pages
 739          * to be zero based...
 740          */
 741         if (first != 0) {
 742                 for (i = first; i < count; i++) {
 743                         m[i - first] = m[i];
 744                 }
 745                 count -= first;
 746                 reqpage -= first;
 747         }
 748
 749         /*
 750          * calculate the file virtual address for the transfer
 751          */
 752         foff = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 753
 754         /*
 755          * calculate the size of the transfer
 756          */
 757         size = count * PAGE_SIZE;
 758         if ((foff + size) > object->un_pager.vnp.vnp_size)
 759                 size = object->un_pager.vnp.vnp_size - foff;
 760
 761         /*
 762          * round up physical size for real devices.
 763          */
 764         if (dp->v_type == VBLK || dp->v_type == VCHR) {
 765                 int secmask = dp->v_rdev->si_bsize_phys - 1;
 766                 KASSERT(secmask < PAGE_SIZE, ("vnode_pager_generic_getpages: sector size %d too large\n", secmask + 1));
 767                 size = (size + secmask) & ~secmask;
 768         }
 769
 770         bp = getpbuf(&vnode_pbuf_freecnt);
 771         kva = (vm_offset_t) bp->b_data;
 772
 773         /*
 774          * and map the pages to be read into the kva
 775          */
 776         pmap_qenter(kva, m, count);
 777
 778         /* build a minimal buffer header */
 779         bp->b_flags = B_READ | B_CALL;
 780         bp->b_iodone = vnode_pager_iodone;
 781         /* B_PHYS is not set, but it is nice to fill this in */
 782         bp->b_rcred = bp->b_wcred = curproc->p_ucred;
 783         if (bp->b_rcred != NOCRED)
 784                 crhold(bp->b_rcred);
 785         if (bp->b_wcred != NOCRED)
 786                 crhold(bp->b_wcred);
 787         bp->b_blkno = firstaddr;
 788         pbgetvp(dp, bp);
 789         bp->b_bcount = size;
 790         bp->b_bufsize = size;
 791         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
 792         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 793
 794         cnt.v_vnodein++;
 795         cnt.v_vnodepgsin += count;
 796
 797         /* do the input */
 798         VOP_STRATEGY(bp->b_vp, bp);
 799
 800         s = splvm();
 801         /* we definitely need to be at splvm here */
 802
 803         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
 804                 tsleep(bp, PVM, "vnread", 0);
 805         }
 806         splx(s);
 807         if ((bp->b_flags & B_ERROR) != 0)
 808                 error = EIO;
 809
 810         if (!error) {
 811                 if (size != count * PAGE_SIZE)
 812                         bzero((caddr_t) kva + size, PAGE_SIZE * count - size);
 813         }
 814         pmap_qremove(kva, count);
 815
 816         /*
 817          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 818          */
 819         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 820
 821         for (i = 0, tfoff = foff; i < count; i++, tfoff = nextoff) {
 822                 vm_page_t mt;
 823
 824                 nextoff = tfoff + PAGE_SIZE;
 825                 mt = m[i];
 826
 827                 if (nextoff <= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 828                         /*
 829                          * Read filled up entire page.
 830                          */
 831                         mt->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 832                         vm_page_undirty(mt);    /* should be an assert? XXX */
 833                         pmap_clear_modify(mt);
 834                 } else {
 835                         /*
 836                          * Read did not fill up entire page.  Since this
 837                          * is getpages, the page may be mapped, so we have
 838                          * to zero the invalid portions of the page even
 839                          * though we aren't setting them valid.
 840                          *
 841                          * Currently we do not set the entire page valid,
 842                          * we just try to clear the piece that we couldn't
 843                          * read.
 844                          */
 845                         vm_page_set_validclean(mt, 0,
 846                             object->un_pager.vnp.vnp_size - tfoff);
 847                         /* handled by vm_fault now */
 848                         /* vm_page_zero_invalid(mt, FALSE); */
 849                 }
 850
 851                 vm_page_flag_clear(mt, PG_ZERO);
 852                 if (i != reqpage) {
 853
 854                         /*
 855                          * whether or not to leave the page activated is up in
 856                          * the air, but we should put the page on a page queue
 857                          * somewhere. (it already is in the object). Result:
 858                          * It appears that empirical results show that
 859                          * deactivating pages is best.
 860                          */
 861
 862                         /*
 863                          * just in case someone was asking for this page we
 864                          * now tell them that it is ok to use
 865                          */
 866                         if (!error) {
 867                                 if (mt->flags & PG_WANTED)
 868                                         vm_page_activate(mt);
 869                                 else
 870                                         vm_page_deactivate(mt);
 871                                 vm_page_wakeup(mt);
 872                         } else {
 873                                 vnode_pager_freepage(mt);
 874                         }
 875                 }
 876         }
 877         if (error) {
 878                 printf("vnode_pager_getpages: I/O read error\n");
 879         }
 880         return (error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
 881 }
 882
 883 /*
 884  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 885  * implement their own VOP_PUTPAGES, their VOP_PUTPAGES should call to
 886  * vnode_pager_generic_putpages() to implement the previous behaviour.
 887  *
 888  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 889  * backing vp's VOP_PUTPAGES.
 890  */
 891 static void
 892 vnode_pager_putpages(object, m, count, sync, rtvals)
 893         vm_object_t object;
 894         vm_page_t *m;
 895         int count;
 896         boolean_t sync;
 897         int *rtvals;
 898 {
 899         int rtval;
 900         struct vnode *vp;
 901         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 902
 903         /*
 904          * Force synchronous operation if we are extremely low on memory
 905          * to prevent a low-memory deadlock.  VOP operations often need to
 906          * allocate more memory to initiate the I/O ( i.e. do a BMAP
 907          * operation ).  The swapper handles the case by limiting the amount
 908          * of asynchronous I/O, but that sort of solution doesn't scale well
 909          * for the vnode pager without a lot of work.
 910          *
 911          * Also, the backing vnode's iodone routine may not wake the pageout
 912          * daemon up.  This should be probably be addressed XXX.
 913          */
 914
 915         if ((cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count) < cnt.v_pageout_free_min)
 916                 sync |= OBJPC_SYNC;
 917
 918         /*
 919          * Call device-specific putpages function
 920          */
 921
 922         vp = object->handle;
 923         rtval = VOP_PUTPAGES(vp, m, bytes, sync, rtvals, 0);
 924         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 925             printf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS putpages\n");
 926             rtval = vnode_pager_generic_putpages( vp, m, bytes, sync, rtvals);
 927         }
 928 }
 929
 930
 931 /*
 932  * This is now called from local media FS's to operate against their
 933  * own vnodes if they fail to implement VOP_PUTPAGES.
 934  *
 935  * This is typically called indirectly via the pageout daemon and
 936  * clustering has already typically occured, so in general we ask the
 937  * underlying filesystem to write the data out asynchronously rather
 938  * then delayed.
 939  */
 940 int
 941 vnode_pager_generic_putpages(vp, m, bytecount, flags, rtvals)
 942         struct vnode *vp;
 943         vm_page_t *m;
 944         int bytecount;
 945         int flags;
 946         int *rtvals;
 947 {
 948         int i;
 949         vm_object_t object;
 950         int count;
 951
 952         int maxsize, ncount;
 953         vm_ooffset_t poffset;
 954         struct uio auio;
 955         struct iovec aiov;
 956         int error;
 957         int ioflags;
 958
 959         object = vp->v_object;
 960         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 961
 962         for (i = 0; i < count; i++)
 963                 rtvals[i] = VM_PAGER_AGAIN;
 964
 965         if ((int) m[0]->pindex < 0) {
 966                 printf("vnode_pager_putpages: attempt to write meta-data!!! -- 0x%lx(%x)\n",
 967                         (long)m[0]->pindex, m[0]->dirty);
 968                 rtvals[0] = VM_PAGER_BAD;
 969                 return VM_PAGER_BAD;
 970         }
 971
 972         maxsize = count * PAGE_SIZE;
 973         ncount = count;
 974
 975         poffset = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 976
 977         /*
 978          * If the page-aligned write is larger then the actual file we
 979          * have to invalidate pages occuring beyond the file EOF.  However,
 980          * there is an edge case where a file may not be page-aligned where
 981          * the last page is partially invalid.  In this case the filesystem
 982          * may not properly clear the dirty bits for the entire page (which
 983          * could be VM_PAGE_BITS_ALL due to the page having been mmap()d).
 984          * With the page locked we are free to fix-up the dirty bits here.
 985          *
 986          * We do not under any circumstances truncate the valid bits, as
 987          * this will screw up bogus page replacement.
 988          */
 989         if (maxsize + poffset > object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 990                 if (object->un_pager.vnp.vnp_size > poffset) {
 991                         int pgoff;
 992
 993                         maxsize = object->un_pager.vnp.vnp_size - poffset;
 994                         ncount = btoc(maxsize);
 995                         if ((pgoff = (int)maxsize & PAGE_MASK) != 0) {
 996                                 vm_page_clear_dirty(m[ncount - 1], pgoff,
 997                                         PAGE_SIZE - pgoff);
 998                         }
 999                 } else {
1000                         maxsize = 0;
1001                         ncount = 0;
1002                 }
1003                 if (ncount < count) {
1004                         for (i = ncount; i < count; i++) {
1005                                 rtvals[i] = VM_PAGER_BAD;
1006                         }
1007                 }
1008         }
1009
1010         /*
1011          * pageouts are already clustered, use IO_ASYNC to force a bawrite()
1012          * rather then a bdwrite() to prevent paging I/O from saturating
1013          * the buffer cache.  Dummy-up the sequential heuristic to cause
1014          * large ranges to cluster.  If neither IO_SYNC or IO_ASYNC is set,
1015          * the system decides how to cluster.
1016          */
1017         ioflags = IO_VMIO;
1018         if (flags & (VM_PAGER_PUT_SYNC | VM_PAGER_PUT_INVAL))
1019                 ioflags |= IO_SYNC;
1020         else if ((flags & VM_PAGER_CLUSTER_OK) == 0)
1021                 ioflags |= IO_ASYNC;
1022         ioflags |= (flags & VM_PAGER_PUT_INVAL) ? IO_INVAL: 0;
1023         ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
1024
1025         aiov.iov_base = (caddr_t) 0;
1026         aiov.iov_len = maxsize;
1027         auio.uio_iov = &aiov;
1028         auio.uio_iovcnt = 1;
1029         auio.uio_offset = poffset;
1030         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1031         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
1032         auio.uio_resid = maxsize;
1033         auio.uio_procp = (struct proc *) 0;
1034         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflags, curproc->p_ucred);
1035         cnt.v_vnodeout++;
1036         cnt.v_vnodepgsout += ncount;
1037
1038         if (error) {
1039                 printf("vnode_pager_putpages: I/O error %d\n", error);
1040         }
1041         if (auio.uio_resid) {
1042                 printf("vnode_pager_putpages: residual I/O %d at %lu\n",
1043                     auio.uio_resid, (u_long)m[0]->pindex);
1044         }
1045         for (i = 0; i < ncount; i++) {
1046                 rtvals[i] = VM_PAGER_OK;
1047         }
1048         return rtvals[0];
1049 }
1050
1051 struct vnode *
1052 vnode_pager_lock(object)
1053         vm_object_t object;
1054 {
1055         struct proc *p = curproc;       /* XXX */
1056
1057         for (; object != NULL; object = object->backing_object) {
1058                 if (object->type != OBJT_VNODE)
1059                         continue;
1060                 if (object->flags & OBJ_DEAD)
1061                         return NULL;
1062
1063                 while (vget(object->handle,
1064                         LK_NOPAUSE | LK_SHARED | LK_RETRY | LK_CANRECURSE, p)) {
1065                         if ((object->flags & OBJ_DEAD) || (object->type != OBJT_VNODE))
1066                                 return NULL;
1067                         printf("vnode_pager_lock: retrying\n");
1068                 }
1069                 return object->handle;
1070         }
1071         return NULL;
1072 }