sys/vm/vnode_pager.c

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