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  * $DragonFly: src/sys/vm/vnode_pager.c,v 1.30 2006/05/25 19:31:15 dillon Exp $
  43  */
  44
  45 /*
  46  * Page to/from files (vnodes).
  47  */
  48
  49 /*
  50  * TODO:
  51  *      Implement VOP_GETPAGES/PUTPAGES interface for filesystems. Will
  52  *      greatly re-simplify the vnode_pager.
  53  */
  54
  55 #include <sys/param.h>
  56 #include <sys/systm.h>
  57 #include <sys/kernel.h>
  58 #include <sys/proc.h>
  59 #include <sys/vnode.h>
  60 #include <sys/mount.h>
  61 #include <sys/buf.h>
  62 #include <sys/vmmeter.h>
  63 #include <sys/conf.h>
  64 #include <sys/sfbuf.h>
  65 #include <sys/thread2.h>
  66
  67 #include <vm/vm.h>
  68 #include <vm/vm_object.h>
  69 #include <vm/vm_page.h>
  70 #include <vm/vm_pager.h>
  71 #include <vm/vm_map.h>
  72 #include <vm/vnode_pager.h>
  73 #include <vm/vm_extern.h>
  74
  75 static off_t vnode_pager_addr (struct vnode *vp, off_t loffset, int *run);
  76 static void vnode_pager_iodone (struct bio *bio);
  77 static int vnode_pager_input_smlfs (vm_object_t object, vm_page_t m);
  78 static int vnode_pager_input_old (vm_object_t object, vm_page_t m);
  79 static void vnode_pager_dealloc (vm_object_t);
  80 static int vnode_pager_getpages (vm_object_t, vm_page_t *, int, int);
  81 static void vnode_pager_putpages (vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *);
  82 static boolean_t vnode_pager_haspage (vm_object_t, vm_pindex_t, int *, int *);
  83
  84 struct pagerops vnodepagerops = {
  85         NULL,
  86         vnode_pager_alloc,
  87         vnode_pager_dealloc,
  88         vnode_pager_getpages,
  89         vnode_pager_putpages,
  90         vnode_pager_haspage,
  91         NULL
  92 };
  93
  94 int vnode_pbuf_freecnt = -1;    /* start out unlimited */
  95
  96 /*
  97  * Allocate (or lookup) pager for a vnode.
  98  * Handle is a vnode pointer.
  99  */
 100 vm_object_t
 101 vnode_pager_alloc(void *handle, off_t size, vm_prot_t prot, off_t offset)
 102 {
 103         vm_object_t object;
 104         struct vnode *vp;
 105
 106         /*
 107          * Pageout to vnode, no can do yet.
 108          */
 109         if (handle == NULL)
 110                 return (NULL);
 111
 112         /*
 113          * XXX hack - This initialization should be put somewhere else.
 114          */
 115         if (vnode_pbuf_freecnt < 0) {
 116             vnode_pbuf_freecnt = nswbuf / 2 + 1;
 117         }
 118
 119         vp = (struct vnode *) handle;
 120
 121         /*
 122          * Prevent race condition when allocating the object. This
 123          * can happen with NFS vnodes since the nfsnode isn't locked.
 124          */
 125         while (vp->v_flag & VOLOCK) {
 126                 vp->v_flag |= VOWANT;
 127                 tsleep(vp, 0, "vnpobj", 0);
 128         }
 129         vp->v_flag |= VOLOCK;
 130
 131         /*
 132          * If the object is being terminated, wait for it to
 133          * go away.
 134          */
 135         while (((object = vp->v_object) != NULL) &&
 136                 (object->flags & OBJ_DEAD)) {
 137                 tsleep(object, 0, "vadead", 0);
 138         }
 139
 140         if (vp->v_usecount == 0)
 141                 panic("vnode_pager_alloc: no vnode reference");
 142
 143         if (object == NULL) {
 144                 /*
 145                  * And an object of the appropriate size
 146                  */
 147                 object = vm_object_allocate(OBJT_VNODE, OFF_TO_IDX(round_page(size)));
 148                 object->flags = 0;
 149                 object->handle = handle;
 150                 vp->v_object = object;
 151                 vp->v_filesize = size;
 152         } else {
 153                 object->ref_count++;
 154                 if (vp->v_filesize != size)
 155                         printf("vnode_pager_alloc: Warning, filesize mismatch %lld/%lld\n", vp->v_filesize, size);
 156         }
 157         vp->v_usecount++;
 158
 159         vp->v_flag &= ~VOLOCK;
 160         if (vp->v_flag & VOWANT) {
 161                 vp->v_flag &= ~VOWANT;
 162                 wakeup(vp);
 163         }
 164         return (object);
 165 }
 166
 167 static void
 168 vnode_pager_dealloc(vm_object_t object)
 169 {
 170         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_filesize = NOOFFSET;
 181         vp->v_flag &= ~(VTEXT | VOBJBUF);
 182 }
 183
 184 /*
 185  * Return whether the vnode pager has the requested page.  Return the
 186  * number of disk-contiguous pages before and after the requested page,
 187  * not including the requested page.
 188  */
 189 static boolean_t
 190 vnode_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before,
 191                     int *after)
 192 {
 193         struct vnode *vp = object->handle;
 194         off_t loffset;
 195         off_t doffset;
 196         int voff;
 197         int bsize;
 198         int error;
 199
 200         /*
 201          * If no vp or vp is doomed or marked transparent to VM, we do not
 202          * have the page.
 203          */
 204         if ((vp == NULL) || (vp->v_flag & VRECLAIMED))
 205                 return FALSE;
 206
 207         /*
 208          * If filesystem no longer mounted or offset beyond end of file we do
 209          * not have the page.
 210          */
 211         loffset = IDX_TO_OFF(pindex);
 212
 213         if (vp->v_mount == NULL || loffset >= vp->v_filesize)
 214                 return FALSE;
 215
 216         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 217         voff = loffset % bsize;
 218
 219         error = VOP_BMAP(vp, loffset - voff, NULL, &doffset, after, before);
 220         if (error)
 221                 return TRUE;
 222         if (doffset == NOOFFSET)
 223                 return FALSE;
 224
 225         if (before) {
 226                 *before = (*before + voff) >> PAGE_SHIFT;
 227         }
 228         if (after) {
 229                 *after -= voff;
 230                 if (loffset + *after > vp->v_filesize)
 231                         *after = vp->v_filesize - loffset;
 232                 *after >>= PAGE_SHIFT;
 233                 if (*after < 0)
 234                         *after = 0;
 235         }
 236         return TRUE;
 237 }
 238
 239 /*
 240  * Lets the VM system know about a change in size for a file.
 241  * We adjust our own internal size and flush any cached pages in
 242  * the associated object that are affected by the size change.
 243  *
 244  * NOTE: This routine may be invoked as a result of a pager put
 245  * operation (possibly at object termination time), so we must be careful.
 246  *
 247  * NOTE: vp->v_filesize is initialized to NOOFFSET (-1), be sure that
 248  * we do not blow up on the case.  nsize will always be >= 0, however.
 249  */
 250 void
 251 vnode_pager_setsize(struct vnode *vp, vm_ooffset_t nsize)
 252 {
 253         vm_pindex_t nobjsize;
 254         vm_pindex_t oobjsize;
 255         vm_object_t object = vp->v_object;
 256
 257         if (object == NULL)
 258                 return;
 259
 260         /*
 261          * Hasn't changed size
 262          */
 263         if (nsize == vp->v_filesize)
 264                 return;
 265
 266         /*
 267          * Has changed size.  Adjust the VM object's size and v_filesize
 268          * before we start scanning pages to prevent new pages from being
 269          * allocated during the scan.
 270          */
 271         nobjsize = OFF_TO_IDX(nsize + PAGE_MASK);
 272         oobjsize = object->size;
 273         object->size = nobjsize;
 274
 275         /*
 276          * File has shrunk. Toss any cached pages beyond the new EOF.
 277          */
 278         if (nsize < vp->v_filesize) {
 279                 vp->v_filesize = nsize;
 280                 if (nobjsize < oobjsize) {
 281                         vm_object_page_remove(object, nobjsize, oobjsize,
 282                                               FALSE);
 283                 }
 284                 /*
 285                  * This gets rid of garbage at the end of a page that is now
 286                  * only partially backed by the vnode.  Since we are setting
 287                  * the entire page valid & clean after we are done we have
 288                  * to be sure that the portion of the page within the file
 289                  * bounds is already valid.  If it isn't then making it
 290                  * valid would create a corrupt block.
 291                  */
 292                 if (nsize & PAGE_MASK) {
 293                         vm_offset_t kva;
 294                         vm_page_t m;
 295
 296                         m = vm_page_lookup(object, OFF_TO_IDX(nsize));
 297                         if (m && m->valid) {
 298                                 int base = (int)nsize & PAGE_MASK;
 299                                 int size = PAGE_SIZE - base;
 300                                 struct sf_buf *sf;
 301
 302                                 /*
 303                                  * Clear out partial-page garbage in case
 304                                  * the page has been mapped.
 305                                  */
 306                                 sf = sf_buf_alloc(m, SFB_CPUPRIVATE);
 307                                 kva = sf_buf_kva(sf);
 308                                 bzero((caddr_t)kva + base, size);
 309                                 sf_buf_free(sf);
 310
 311                                 /*
 312                                  * XXX work around SMP data integrity race
 313                                  * by unmapping the page from user processes.
 314                                  * The garbage we just cleared may be mapped
 315                                  * to a user process running on another cpu
 316                                  * and this code is not running through normal
 317                                  * I/O channels which handle SMP issues for
 318                                  * us, so unmap page to synchronize all cpus.
 319                                  *
 320                                  * XXX should vm_pager_unmap_page() have
 321                                  * dealt with this?
 322                                  */
 323                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
 324
 325                                 /*
 326                                  * Clear out partial-page dirty bits.  This
 327                                  * has the side effect of setting the valid
 328                                  * bits, but that is ok.  There are a bunch
 329                                  * of places in the VM system where we expected
 330                                  * m->dirty == VM_PAGE_BITS_ALL.  The file EOF
 331                                  * case is one of them.  If the page is still
 332                                  * partially dirty, make it fully dirty.
 333                                  *
 334                                  * note that we do not clear out the valid
 335                                  * bits.  This would prevent bogus_page
 336                                  * replacement from working properly.
 337                                  */
 338                                 vm_page_set_validclean(m, base, size);
 339                                 if (m->dirty != 0)
 340                                         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
 341                         }
 342                 }
 343         } else {
 344                 vp->v_filesize = nsize;
 345         }
 346 }
 347
 348 void
 349 vnode_pager_freepage(vm_page_t m)
 350 {
 351         vm_page_free(m);
 352 }
 353
 354 /*
 355  * calculate the disk byte address of specified logical byte offset.  The
 356  * logical offset will be block-aligned.  Return the number of contiguous
 357  * pages that may be read from the underlying block device in *run.  If
 358  * *run is non-NULL, it will be set to a value of at least 1.
 359  */
 360 static off_t
 361 vnode_pager_addr(struct vnode *vp, off_t loffset, int *run)
 362 {
 363         struct vnode *rtvp;
 364         off_t doffset;
 365         int bsize;
 366         int error;
 367         int voff;
 368
 369         if (loffset < 0)
 370                 return -1;
 371
 372         if (vp->v_mount == NULL)
 373                 return -1;
 374
 375         /*
 376          * Align loffset to a block boundary for the BMAP, then adjust the
 377          * returned disk address appropriately.
 378          */
 379         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 380         voff = loffset % bsize;
 381
 382         /*
 383          * Map the block, adjust the disk offset so it represents the
 384          * passed loffset rather then the block containing loffset.
 385          */
 386         error = VOP_BMAP(vp, loffset - voff, &rtvp, &doffset, run, NULL);
 387         if (error || doffset == NOOFFSET) {
 388                 doffset = NOOFFSET;
 389         } else {
 390                 doffset += voff;
 391
 392                 /*
 393                  * When calculating *run, which is the number of pages
 394                  * worth of data which can be read linearly from disk,
 395                  * the minimum return value is 1 page.
 396                  */
 397                 if (run) {
 398                         *run = (*run - voff) >> PAGE_SHIFT;
 399                         if (*run < 1)
 400                                 *run = 1;
 401                 }
 402
 403         }
 404         return (doffset);
 405 }
 406
 407 /*
 408  * interrupt routine for I/O completion
 409  */
 410 static void
 411 vnode_pager_iodone(struct bio *bio)
 412 {
 413         struct buf *bp = bio->bio_buf;
 414
 415         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
 416         wakeup(bp);
 417 }
 418
 419 /*
 420  * small block file system vnode pager input
 421  */
 422 static int
 423 vnode_pager_input_smlfs(vm_object_t object, vm_page_t m)
 424 {
 425         int i;
 426         struct vnode *dp, *vp;
 427         struct buf *bp;
 428         vm_offset_t kva;
 429         struct sf_buf *sf;
 430         off_t doffset;
 431         vm_offset_t bsize;
 432         int error = 0;
 433
 434         vp = object->handle;
 435         if (vp->v_mount == NULL)
 436                 return VM_PAGER_BAD;
 437
 438         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 439
 440
 441         VOP_BMAP(vp, (off_t)0, &dp, NULL, NULL, NULL);
 442
 443         sf = sf_buf_alloc(m, 0);
 444         kva = sf_buf_kva(sf);
 445
 446         for (i = 0; i < PAGE_SIZE / bsize; i++) {
 447                 off_t loffset;
 448
 449                 if (vm_page_bits(i * bsize, bsize) & m->valid)
 450                         continue;
 451
 452                 loffset = IDX_TO_OFF(m->pindex) + i * bsize;
 453                 if (loffset >= vp->v_filesize) {
 454                         doffset = NOOFFSET;
 455                 } else {
 456                         doffset = vnode_pager_addr(vp, loffset, NULL);
 457                 }
 458                 if (doffset != NOOFFSET) {
 459                         bp = getpbuf(&vnode_pbuf_freecnt);
 460
 461                         /* build a minimal buffer header */
 462                         bp->b_data = (caddr_t) kva + i * bsize;
 463                         bp->b_bio1.bio_done = vnode_pager_iodone;
 464                         bp->b_bio1.bio_offset = doffset;
 465                         bp->b_bcount = bsize;
 466                         bp->b_runningbufspace = bsize;
 467                         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 468                         bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
 469
 470                         /* do the input */
 471                         vn_strategy(dp, &bp->b_bio1);
 472
 473                         /* we definitely need to be at splvm here */
 474
 475                         crit_enter();
 476                         while (bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE)
 477                                 tsleep(bp, 0, "vnsrd", 0);
 478                         crit_exit();
 479                         if ((bp->b_flags & B_ERROR) != 0)
 480                                 error = EIO;
 481
 482                         /*
 483                          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 484                          */
 485                         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 486                         if (error)
 487                                 break;
 488
 489                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 490                 } else {
 491                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 492                         bzero((caddr_t) kva + i * bsize, bsize);
 493                 }
 494         }
 495         sf_buf_free(sf);
 496         pmap_clear_modify(m);
 497         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 498         if (error) {
 499                 return VM_PAGER_ERROR;
 500         }
 501         return VM_PAGER_OK;
 502
 503 }
 504
 505
 506 /*
 507  * old style vnode pager output routine
 508  */
 509 static int
 510 vnode_pager_input_old(vm_object_t object, vm_page_t m)
 511 {
 512         struct uio auio;
 513         struct iovec aiov;
 514         int error;
 515         int size;
 516         vm_offset_t kva;
 517         struct sf_buf *sf;
 518         struct vnode *vp;
 519
 520         error = 0;
 521         vp = object->handle;
 522
 523         /*
 524          * Return failure if beyond current EOF
 525          */
 526         if (IDX_TO_OFF(m->pindex) >= vp->v_filesize) {
 527                 return VM_PAGER_BAD;
 528         } else {
 529                 size = PAGE_SIZE;
 530                 if (IDX_TO_OFF(m->pindex) + size > vp->v_filesize)
 531                         size = vp->v_filesize - IDX_TO_OFF(m->pindex);
 532
 533                 /*
 534                  * Allocate a kernel virtual address and initialize so that
 535                  * we can use VOP_READ/WRITE routines.
 536                  */
 537                 sf = sf_buf_alloc(m, 0);
 538                 kva = sf_buf_kva(sf);
 539
 540                 aiov.iov_base = (caddr_t) kva;
 541                 aiov.iov_len = size;
 542                 auio.uio_iov = &aiov;
 543                 auio.uio_iovcnt = 1;
 544                 auio.uio_offset = IDX_TO_OFF(m->pindex);
 545                 auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 546                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 547                 auio.uio_resid = size;
 548                 auio.uio_td = curthread;
 549
 550                 error = VOP_READ(((struct vnode *)object->handle),
 551                                 &auio, 0, proc0.p_ucred);
 552                 if (!error) {
 553                         int count = size - auio.uio_resid;
 554
 555                         if (count == 0)
 556                                 error = EINVAL;
 557                         else if (count != PAGE_SIZE)
 558                                 bzero((caddr_t) kva + count, PAGE_SIZE - count);
 559                 }
 560                 sf_buf_free(sf);
 561         }
 562         pmap_clear_modify(m);
 563         vm_page_undirty(m);
 564         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 565         if (!error)
 566                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 567         return error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK;
 568 }
 569
 570 /*
 571  * generic vnode pager input routine
 572  */
 573
 574 /*
 575  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 576  * implement their own VOP_GETPAGES, their VOP_GETPAGES should call to
 577  * vnode_pager_generic_getpages() to implement the previous behaviour.
 578  *
 579  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 580  * backing vp's VOP_GETPAGES.
 581  */
 582 static int
 583 vnode_pager_getpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count, int reqpage)
 584 {
 585         int rtval;
 586         struct vnode *vp;
 587         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 588
 589         vp = object->handle;
 590         /*
 591          * XXX temporary diagnostic message to help track stale FS code,
 592          * Returning EOPNOTSUPP from here may make things unhappy.
 593          */
 594         rtval = VOP_GETPAGES(vp, m, bytes, reqpage, 0);
 595         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 596             printf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS getpages\n");
 597             rtval = vnode_pager_generic_getpages( vp, m, bytes, reqpage);
 598         }
 599         return rtval;
 600 }
 601
 602
 603 /*
 604  * This is now called from local media FS's to operate against their
 605  * own vnodes if they fail to implement VOP_GETPAGES.
 606  */
 607 int
 608 vnode_pager_generic_getpages(struct vnode *vp, vm_page_t *m, int bytecount,
 609     int reqpage)
 610 {
 611         vm_object_t object;
 612         vm_offset_t kva;
 613         off_t foff, tfoff, nextoff;
 614         int i, size, bsize, first;
 615         off_t firstaddr;
 616         struct vnode *dp;
 617         int runpg;
 618         int runend;
 619         struct buf *bp;
 620         int count;
 621         int error = 0;
 622
 623         object = vp->v_object;
 624         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 625
 626         if (vp->v_mount == NULL)
 627                 return VM_PAGER_BAD;
 628
 629         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 630
 631         /* get the UNDERLYING device for the file with VOP_BMAP() */
 632
 633         /*
 634          * originally, we did not check for an error return value -- assuming
 635          * an fs always has a bmap entry point -- that assumption is wrong!!!
 636          */
 637         foff = IDX_TO_OFF(m[reqpage]->pindex);
 638
 639         /*
 640          * if we can't bmap, use old VOP code
 641          */
 642         if (VOP_BMAP(vp, (off_t)0, &dp, NULL, NULL, NULL)) {
 643                 for (i = 0; i < count; i++) {
 644                         if (i != reqpage) {
 645                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 646                         }
 647                 }
 648                 mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 649                 mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin++;
 650                 return vnode_pager_input_old(object, m[reqpage]);
 651
 652                 /*
 653                  * if the blocksize is smaller than a page size, then use
 654                  * special small filesystem code.  NFS sometimes has a small
 655                  * blocksize, but it can handle large reads itself.
 656                  */
 657         } else if ((PAGE_SIZE / bsize) > 1 &&
 658             (vp->v_mount->mnt_stat.f_type != nfs_mount_type)) {
 659                 for (i = 0; i < count; i++) {
 660                         if (i != reqpage) {
 661                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 662                         }
 663                 }
 664                 mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 665                 mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin++;
 666                 return vnode_pager_input_smlfs(object, m[reqpage]);
 667         }
 668
 669         /*
 670          * If we have a completely valid page available to us, we can
 671          * clean up and return.  Otherwise we have to re-read the
 672          * media.
 673          *
 674          * Note that this does not work with NFS, so NFS has its own
 675          * getpages routine.  The problem is that NFS can have partially
 676          * valid pages associated with the buffer cache due to the piecemeal
 677          * write support.  If we were to fall through and re-read the media
 678          * as we do here, dirty data could be lost.
 679          */
 680
 681         if (m[reqpage]->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
 682                 for (i = 0; i < count; i++) {
 683                         if (i != reqpage)
 684                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 685                 }
 686                 return VM_PAGER_OK;
 687         }
 688         m[reqpage]->valid = 0;
 689
 690         /*
 691          * here on direct device I/O
 692          */
 693
 694         firstaddr = -1;
 695         /*
 696          * calculate the run that includes the required page
 697          */
 698         for(first = 0, i = 0; i < count; i = runend) {
 699                 firstaddr = vnode_pager_addr(vp, IDX_TO_OFF(m[i]->pindex),
 700                                              &runpg);
 701                 if (firstaddr == -1) {
 702                         if (i == reqpage && foff < vp->v_filesize) {
 703                                 /* XXX no %qd in kernel. */
 704                                 panic("vnode_pager_getpages: unexpected missing page: firstaddr: %012llx, foff: 0x%012llx, v_filesize: 0x%012llx",
 705                                  firstaddr, foff, vp->v_filesize);
 706                         }
 707                         vnode_pager_freepage(m[i]);
 708                         runend = i + 1;
 709                         first = runend;
 710                         continue;
 711                 }
 712                 runend = i + runpg;
 713                 if (runend <= reqpage) {
 714                         int j;
 715                         for (j = i; j < runend; j++) {
 716                                 vnode_pager_freepage(m[j]);
 717                         }
 718                 } else {
 719                         if (runpg < (count - first)) {
 720                                 for (i = first + runpg; i < count; i++)
 721                                         vnode_pager_freepage(m[i]);
 722                                 count = first + runpg;
 723                         }
 724                         break;
 725                 }
 726                 first = runend;
 727         }
 728
 729         /*
 730          * the first and last page have been calculated now, move input pages
 731          * to be zero based...
 732          */
 733         if (first != 0) {
 734                 for (i = first; i < count; i++) {
 735                         m[i - first] = m[i];
 736                 }
 737                 count -= first;
 738                 reqpage -= first;
 739         }
 740
 741         /*
 742          * calculate the file virtual address for the transfer
 743          */
 744         foff = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 745
 746         /*
 747          * calculate the size of the transfer
 748          */
 749         size = count * PAGE_SIZE;
 750         if ((foff + size) > vp->v_filesize)
 751                 size = vp->v_filesize - foff;
 752
 753         /*
 754          * round up physical size for real devices.
 755          */
 756         if (dp->v_type == VBLK || dp->v_type == VCHR) {
 757                 int secmask = dp->v_rdev->si_bsize_phys - 1;
 758                 KASSERT(secmask < PAGE_SIZE, ("vnode_pager_generic_getpages: sector size %d too large\n", secmask + 1));
 759                 size = (size + secmask) & ~secmask;
 760         }
 761
 762         bp = getpbuf(&vnode_pbuf_freecnt);
 763         kva = (vm_offset_t) bp->b_data;
 764
 765         /*
 766          * and map the pages to be read into the kva
 767          */
 768         pmap_qenter(kva, m, count);
 769
 770         /* build a minimal buffer header */
 771         bp->b_bio1.bio_done = vnode_pager_iodone;
 772         bp->b_bio1.bio_offset = firstaddr;
 773         bp->b_bcount = size;
 774         bp->b_runningbufspace = size;
 775         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 776         bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
 777
 778         mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 779         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin += count;
 780
 781         /* do the input */
 782         vn_strategy(dp, &bp->b_bio1);
 783
 784         crit_enter();
 785         /* we definitely need to be at splvm here */
 786
 787         while (bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE)
 788                 tsleep(bp, 0, "vnread", 0);
 789         crit_exit();
 790         if ((bp->b_flags & B_ERROR) != 0)
 791                 error = EIO;
 792
 793         if (!error) {
 794                 if (size != count * PAGE_SIZE)
 795                         bzero((caddr_t) kva + size, PAGE_SIZE * count - size);
 796         }
 797         pmap_qremove(kva, count);
 798
 799         /*
 800          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 801          */
 802         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 803
 804         for (i = 0, tfoff = foff; i < count; i++, tfoff = nextoff) {
 805                 vm_page_t mt;
 806
 807                 nextoff = tfoff + PAGE_SIZE;
 808                 mt = m[i];
 809
 810                 if (nextoff <= vp->v_filesize) {
 811                         /*
 812                          * Read filled up entire page.
 813                          */
 814                         mt->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 815                         vm_page_undirty(mt);    /* should be an assert? XXX */
 816                         pmap_clear_modify(mt);
 817                 } else {
 818                         /*
 819                          * Read did not fill up entire page.  Since this
 820                          * is getpages, the page may be mapped, so we have
 821                          * to zero the invalid portions of the page even
 822                          * though we aren't setting them valid.
 823                          *
 824                          * Currently we do not set the entire page valid,
 825                          * we just try to clear the piece that we couldn't
 826                          * read.
 827                          */
 828                         vm_page_set_validclean(mt, 0, vp->v_filesize - tfoff);
 829                         /* handled by vm_fault now */
 830                         /* vm_page_zero_invalid(mt, FALSE); */
 831                 }
 832
 833                 vm_page_flag_clear(mt, PG_ZERO);
 834                 if (i != reqpage) {
 835
 836                         /*
 837                          * whether or not to leave the page activated is up in
 838                          * the air, but we should put the page on a page queue
 839                          * somewhere. (it already is in the object). Result:
 840                          * It appears that empirical results show that
 841                          * deactivating pages is best.
 842                          */
 843
 844                         /*
 845                          * just in case someone was asking for this page we
 846                          * now tell them that it is ok to use
 847                          */
 848                         if (!error) {
 849                                 if (mt->flags & PG_WANTED)
 850                                         vm_page_activate(mt);
 851                                 else
 852                                         vm_page_deactivate(mt);
 853                                 vm_page_wakeup(mt);
 854                         } else {
 855                                 vnode_pager_freepage(mt);
 856                         }
 857                 }
 858         }
 859         if (error) {
 860                 printf("vnode_pager_getpages: I/O read error\n");
 861         }
 862         return (error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
 863 }
 864
 865 /*
 866  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 867  * implement their own VOP_PUTPAGES, their VOP_PUTPAGES should call to
 868  * vnode_pager_generic_putpages() to implement the previous behaviour.
 869  *
 870  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 871  * backing vp's VOP_PUTPAGES.
 872  */
 873 static void
 874 vnode_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
 875     boolean_t sync, int *rtvals)
 876 {
 877         int rtval;
 878         struct vnode *vp;
 879         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 880
 881         /*
 882          * Force synchronous operation if we are extremely low on memory
 883          * to prevent a low-memory deadlock.  VOP operations often need to
 884          * allocate more memory to initiate the I/O ( i.e. do a BMAP
 885          * operation ).  The swapper handles the case by limiting the amount
 886          * of asynchronous I/O, but that sort of solution doesn't scale well
 887          * for the vnode pager without a lot of work.
 888          *
 889          * Also, the backing vnode's iodone routine may not wake the pageout
 890          * daemon up.  This should be probably be addressed XXX.
 891          */
 892
 893         if ((vmstats.v_free_count + vmstats.v_cache_count) < vmstats.v_pageout_free_min)
 894                 sync |= OBJPC_SYNC;
 895
 896         /*
 897          * Call device-specific putpages function
 898          */
 899
 900         vp = object->handle;
 901         rtval = VOP_PUTPAGES(vp, m, bytes, sync, rtvals, 0);
 902         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 903             printf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS putpages\n");
 904             rtval = vnode_pager_generic_putpages( vp, m, bytes, sync, rtvals);
 905         }
 906 }
 907
 908
 909 /*
 910  * This is now called from local media FS's to operate against their
 911  * own vnodes if they fail to implement VOP_PUTPAGES.
 912  *
 913  * This is typically called indirectly via the pageout daemon and
 914  * clustering has already typically occured, so in general we ask the
 915  * underlying filesystem to write the data out asynchronously rather
 916  * then delayed.
 917  */
 918 int
 919 vnode_pager_generic_putpages(struct vnode *vp, vm_page_t *m, int bytecount,
 920     int flags, int *rtvals)
 921 {
 922         int i;
 923         vm_object_t object;
 924         int count;
 925
 926         int maxsize, ncount;
 927         vm_ooffset_t poffset;
 928         struct uio auio;
 929         struct iovec aiov;
 930         int error;
 931         int ioflags;
 932
 933         object = vp->v_object;
 934         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 935
 936         for (i = 0; i < count; i++)
 937                 rtvals[i] = VM_PAGER_AGAIN;
 938
 939         if ((int) m[0]->pindex < 0) {
 940                 printf("vnode_pager_putpages: attempt to write meta-data!!! -- 0x%lx(%x)\n",
 941                         (long)m[0]->pindex, m[0]->dirty);
 942                 rtvals[0] = VM_PAGER_BAD;
 943                 return VM_PAGER_BAD;
 944         }
 945
 946         maxsize = count * PAGE_SIZE;
 947         ncount = count;
 948
 949         poffset = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 950
 951         /*
 952          * If the page-aligned write is larger then the actual file we
 953          * have to invalidate pages occuring beyond the file EOF.  However,
 954          * there is an edge case where a file may not be page-aligned where
 955          * the last page is partially invalid.  In this case the filesystem
 956          * may not properly clear the dirty bits for the entire page (which
 957          * could be VM_PAGE_BITS_ALL due to the page having been mmap()d).
 958          * With the page locked we are free to fix-up the dirty bits here.
 959          *
 960          * We do not under any circumstances truncate the valid bits, as
 961          * this will screw up bogus page replacement.
 962          */
 963         if (maxsize + poffset > vp->v_filesize) {
 964                 if (vp->v_filesize > poffset) {
 965                         int pgoff;
 966
 967                         maxsize = vp->v_filesize - poffset;
 968                         ncount = btoc(maxsize);
 969                         if ((pgoff = (int)maxsize & PAGE_MASK) != 0) {
 970                                 vm_page_clear_dirty(m[ncount - 1], pgoff,
 971                                         PAGE_SIZE - pgoff);
 972                         }
 973                 } else {
 974                         maxsize = 0;
 975                         ncount = 0;
 976                 }
 977                 if (ncount < count) {
 978                         for (i = ncount; i < count; i++) {
 979                                 rtvals[i] = VM_PAGER_BAD;
 980                         }
 981                 }
 982         }
 983
 984         /*
 985          * pageouts are already clustered, use IO_ASYNC to force a bawrite()
 986          * rather then a bdwrite() to prevent paging I/O from saturating
 987          * the buffer cache.  Dummy-up the sequential heuristic to cause
 988          * large ranges to cluster.  If neither IO_SYNC or IO_ASYNC is set,
 989          * the system decides how to cluster.
 990          */
 991         ioflags = IO_VMIO;
 992         if (flags & (VM_PAGER_PUT_SYNC | VM_PAGER_PUT_INVAL))
 993                 ioflags |= IO_SYNC;
 994         else if ((flags & VM_PAGER_CLUSTER_OK) == 0)
 995                 ioflags |= IO_ASYNC;
 996         ioflags |= (flags & VM_PAGER_PUT_INVAL) ? IO_INVAL: 0;
 997         ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
 998
 999         aiov.iov_base = (caddr_t) 0;
1000         aiov.iov_len = maxsize;
1001         auio.uio_iov = &aiov;
1002         auio.uio_iovcnt = 1;
1003         auio.uio_offset = poffset;
1004         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1005         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
1006         auio.uio_resid = maxsize;
1007         auio.uio_td = NULL;
1008         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflags, proc0.p_ucred);
1009         mycpu->gd_cnt.v_vnodeout++;
1010         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsout += ncount;
1011
1012         if (error) {
1013                 printf("vnode_pager_putpages: I/O error %d\n", error);
1014         }
1015         if (auio.uio_resid) {
1016                 printf("vnode_pager_putpages: residual I/O %d at %lu\n",
1017                     auio.uio_resid, (u_long)m[0]->pindex);
1018         }
1019         for (i = 0; i < ncount; i++) {
1020                 rtvals[i] = VM_PAGER_OK;
1021         }
1022         return rtvals[0];
1023 }
1024
1025 struct vnode *
1026 vnode_pager_lock(vm_object_t object)
1027 {
1028         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
1029         int error;
1030
1031         for (; object != NULL; object = object->backing_object) {
1032                 if (object->type != OBJT_VNODE)
1033                         continue;
1034                 if (object->flags & OBJ_DEAD)
1035                         return NULL;
1036
1037                 for (;;) {
1038                         struct vnode *vp = object->handle;
1039                         error = vget(vp, LK_NOPAUSE | LK_SHARED |
1040                                          LK_RETRY | LK_CANRECURSE);
1041                         if (error == 0) {
1042                                 if (object->handle != vp) {
1043                                         vput(vp);
1044                                         continue;
1045                                 }
1046                                 return (vp);
1047                         }
1048                         if ((object->flags & OBJ_DEAD) ||
1049                             (object->type != OBJT_VNODE)) {
1050                                 return NULL;
1051                         }
1052                         printf("vnode_pager_lock: vp %p error %d lockstatus %d, retrying\n", vp, error, lockstatus(&vp->v_lock, td));
1053                         tsleep(object->handle, 0, "vnpgrl", hz);
1054                 }
1055         }
1056         return NULL;
1057 }