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 1.2 2003/06/17 04:29:00 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/proc.h>
  58 #include <sys/vnode.h>
  59 #include <sys/mount.h>
  60 #include <sys/buf.h>
  61 #include <sys/vmmeter.h>
  62 #include <sys/conf.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/vm_extern.h>
  71
  72 static vm_offset_t vnode_pager_addr __P((struct vnode *vp, vm_ooffset_t address,
  73                                          int *run));
  74 static void vnode_pager_iodone __P((struct buf *bp));
  75 static int vnode_pager_input_smlfs __P((vm_object_t object, vm_page_t m));
  76 static int vnode_pager_input_old __P((vm_object_t object, vm_page_t m));
  77 static void vnode_pager_dealloc __P((vm_object_t));
  78 static int vnode_pager_getpages __P((vm_object_t, vm_page_t *, int, int));
  79 static void vnode_pager_putpages __P((vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *));
  80 static boolean_t vnode_pager_haspage __P((vm_object_t, vm_pindex_t, int *, int *));
  81
  82 struct pagerops vnodepagerops = {
  83         NULL,
  84         vnode_pager_alloc,
  85         vnode_pager_dealloc,
  86         vnode_pager_getpages,
  87         vnode_pager_putpages,
  88         vnode_pager_haspage,
  89         NULL
  90 };
  91
  92 int vnode_pbuf_freecnt = -1;    /* start out unlimited */
  93
  94 /*
  95  * Allocate (or lookup) pager for a vnode.
  96  * Handle is a vnode pointer.
  97  */
  98 vm_object_t
  99 vnode_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size, vm_prot_t prot,
 100                   vm_ooffset_t offset)
 101 {
 102         vm_object_t object;
 103         struct vnode *vp;
 104
 105         /*
 106          * Pageout to vnode, no can do yet.
 107          */
 108         if (handle == NULL)
 109                 return (NULL);
 110
 111         /*
 112          * XXX hack - This initialization should be put somewhere else.
 113          */
 114         if (vnode_pbuf_freecnt < 0) {
 115             vnode_pbuf_freecnt = nswbuf / 2 + 1;
 116         }
 117
 118         vp = (struct vnode *) handle;
 119
 120         /*
 121          * Prevent race condition when allocating the object. This
 122          * can happen with NFS vnodes since the nfsnode isn't locked.
 123          */
 124         while (vp->v_flag & VOLOCK) {
 125                 vp->v_flag |= VOWANT;
 126                 tsleep(vp, PVM, "vnpobj", 0);
 127         }
 128         vp->v_flag |= VOLOCK;
 129
 130         /*
 131          * If the object is being terminated, wait for it to
 132          * go away.
 133          */
 134         while (((object = vp->v_object) != NULL) &&
 135                 (object->flags & OBJ_DEAD)) {
 136                 tsleep(object, PVM, "vadead", 0);
 137         }
 138
 139         if (vp->v_usecount == 0)
 140                 panic("vnode_pager_alloc: no vnode reference");
 141
 142         if (object == NULL) {
 143                 /*
 144                  * And an object of the appropriate size
 145                  */
 146                 object = vm_object_allocate(OBJT_VNODE, OFF_TO_IDX(round_page(size)));
 147                 object->flags = 0;
 148
 149                 object->un_pager.vnp.vnp_size = size;
 150
 151                 object->handle = handle;
 152                 vp->v_object = object;
 153                 vp->v_usecount++;
 154         } else {
 155                 object->ref_count++;
 156                 vp->v_usecount++;
 157         }
 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(object)
 169         vm_object_t object;
 170 {
 171         register struct vnode *vp = object->handle;
 172
 173         if (vp == NULL)
 174                 panic("vnode_pager_dealloc: pager already dealloced");
 175
 176         vm_object_pip_wait(object, "vnpdea");
 177
 178         object->handle = NULL;
 179         object->type = OBJT_DEAD;
 180         vp->v_object = NULL;
 181         vp->v_flag &= ~(VTEXT | VOBJBUF);
 182 }
 183
 184 static boolean_t
 185 vnode_pager_haspage(object, pindex, before, after)
 186         vm_object_t object;
 187         vm_pindex_t pindex;
 188         int *before;
 189         int *after;
 190 {
 191         struct vnode *vp = object->handle;
 192         daddr_t bn;
 193         int err;
 194         daddr_t reqblock;
 195         int poff;
 196         int bsize;
 197         int pagesperblock, blocksperpage;
 198
 199         /*
 200          * If no vp or vp is doomed or marked transparent to VM, we do not
 201          * have the page.
 202          */
 203         if ((vp == NULL) || (vp->v_flag & VDOOMED))
 204                 return FALSE;
 205
 206         /*
 207          * If filesystem no longer mounted or offset beyond end of file we do
 208          * not have the page.
 209          */
 210         if ((vp->v_mount == NULL) ||
 211                 (IDX_TO_OFF(pindex) >= object->un_pager.vnp.vnp_size))
 212                 return FALSE;
 213
 214         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 215         pagesperblock = bsize / PAGE_SIZE;
 216         blocksperpage = 0;
 217         if (pagesperblock > 0) {
 218                 reqblock = pindex / pagesperblock;
 219         } else {
 220                 blocksperpage = (PAGE_SIZE / bsize);
 221                 reqblock = pindex * blocksperpage;
 222         }
 223         err = VOP_BMAP(vp, reqblock, (struct vnode **) 0, &bn,
 224                 after, before);
 225         if (err)
 226                 return TRUE;
 227         if ( bn == -1)
 228                 return FALSE;
 229         if (pagesperblock > 0) {
 230                 poff = pindex - (reqblock * pagesperblock);
 231                 if (before) {
 232                         *before *= pagesperblock;
 233                         *before += poff;
 234                 }
 235                 if (after) {
 236                         int numafter;
 237                         *after *= pagesperblock;
 238                         numafter = pagesperblock - (poff + 1);
 239                         if (IDX_TO_OFF(pindex + numafter) > object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 240                                 numafter = OFF_TO_IDX((object->un_pager.vnp.vnp_size - IDX_TO_OFF(pindex)));
 241                         }
 242                         *after += numafter;
 243                 }
 244         } else {
 245                 if (before) {
 246                         *before /= blocksperpage;
 247                 }
 248
 249                 if (after) {
 250                         *after /= blocksperpage;
 251                 }
 252         }
 253         return TRUE;
 254 }
 255
 256 /*
 257  * Lets the VM system know about a change in size for a file.
 258  * We adjust our own internal size and flush any cached pages in
 259  * the associated object that are affected by the size change.
 260  *
 261  * Note: this routine may be invoked as a result of a pager put
 262  * operation (possibly at object termination time), so we must be careful.
 263  */
 264 void
 265 vnode_pager_setsize(vp, nsize)
 266         struct vnode *vp;
 267         vm_ooffset_t nsize;
 268 {
 269         vm_pindex_t nobjsize;
 270         vm_object_t object = vp->v_object;
 271
 272         if (object == NULL)
 273                 return;
 274
 275         /*
 276          * Hasn't changed size
 277          */
 278         if (nsize == object->un_pager.vnp.vnp_size)
 279                 return;
 280
 281         nobjsize = OFF_TO_IDX(nsize + PAGE_MASK);
 282
 283         /*
 284          * File has shrunk. Toss any cached pages beyond the new EOF.
 285          */
 286         if (nsize < object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 287                 vm_freeze_copyopts(object, OFF_TO_IDX(nsize), object->size);
 288                 if (nobjsize < object->size) {
 289                         vm_object_page_remove(object, nobjsize, object->size,
 290                                 FALSE);
 291                 }
 292                 /*
 293                  * this gets rid of garbage at the end of a page that is now
 294                  * only partially backed by the vnode.
 295                  *
 296                  * XXX for some reason (I don't know yet), if we take a
 297                  * completely invalid page and mark it partially valid
 298                  * it can screw up NFS reads, so we don't allow the case.
 299                  */
 300                 if (nsize & PAGE_MASK) {
 301                         vm_offset_t kva;
 302                         vm_page_t m;
 303
 304                         m = vm_page_lookup(object, OFF_TO_IDX(nsize));
 305                         if (m && m->valid) {
 306                                 int base = (int)nsize & PAGE_MASK;
 307                                 int size = PAGE_SIZE - base;
 308
 309                                 /*
 310                                  * Clear out partial-page garbage in case
 311                                  * the page has been mapped.
 312                                  */
 313                                 kva = vm_pager_map_page(m);
 314                                 bzero((caddr_t)kva + base, size);
 315                                 vm_pager_unmap_page(kva);
 316
 317                                 /*
 318                                  * XXX work around SMP data integrity race
 319                                  * by unmapping the page from user processes.
 320                                  * The garbage we just cleared may be mapped
 321                                  * to a user process running on another cpu
 322                                  * and this code is not running through normal
 323                                  * I/O channels which handle SMP issues for
 324                                  * us, so unmap page to synchronize all cpus.
 325                                  *
 326                                  * XXX should vm_pager_unmap_page() have
 327                                  * dealt with this?
 328                                  */
 329                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
 330
 331                                 /*
 332                                  * Clear out partial-page dirty bits.  This
 333                                  * has the side effect of setting the valid
 334                                  * bits, but that is ok.  There are a bunch
 335                                  * of places in the VM system where we expected
 336                                  * m->dirty == VM_PAGE_BITS_ALL.  The file EOF
 337                                  * case is one of them.  If the page is still
 338                                  * partially dirty, make it fully dirty.
 339                                  *
 340                                  * note that we do not clear out the valid
 341                                  * bits.  This would prevent bogus_page
 342                                  * replacement from working properly.
 343                                  */
 344                                 vm_page_set_validclean(m, base, size);
 345                                 if (m->dirty != 0)
 346                                         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
 347                         }
 348                 }
 349         }
 350         object->un_pager.vnp.vnp_size = nsize;
 351         object->size = nobjsize;
 352 }
 353
 354 void
 355 vnode_pager_freepage(m)
 356         vm_page_t m;
 357 {
 358         vm_page_free(m);
 359 }
 360
 361 /*
 362  * calculate the linear (byte) disk address of specified virtual
 363  * file address
 364  */
 365 static vm_offset_t
 366 vnode_pager_addr(vp, address, run)
 367         struct vnode *vp;
 368         vm_ooffset_t address;
 369         int *run;
 370 {
 371         int rtaddress;
 372         int bsize;
 373         daddr_t block;
 374         struct vnode *rtvp;
 375         int err;
 376         daddr_t vblock;
 377         int voffset;
 378
 379         if ((int) address < 0)
 380                 return -1;
 381
 382         if (vp->v_mount == NULL)
 383                 return -1;
 384
 385         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 386         vblock = address / bsize;
 387         voffset = address % bsize;
 388
 389         err = VOP_BMAP(vp, vblock, &rtvp, &block, run, NULL);
 390
 391         if (err || (block == -1))
 392                 rtaddress = -1;
 393         else {
 394                 rtaddress = block + voffset / DEV_BSIZE;
 395                 if( run) {
 396                         *run += 1;
 397                         *run *= bsize/PAGE_SIZE;
 398                         *run -= voffset/PAGE_SIZE;
 399                 }
 400         }
 401
 402         return rtaddress;
 403 }
 404
 405 /*
 406  * interrupt routine for I/O completion
 407  */
 408 static void
 409 vnode_pager_iodone(bp)
 410         struct buf *bp;
 411 {
 412         bp->b_flags |= B_DONE;
 413         wakeup(bp);
 414 }
 415
 416 /*
 417  * small block file system vnode pager input
 418  */
 419 static int
 420 vnode_pager_input_smlfs(object, m)
 421         vm_object_t object;
 422         vm_page_t m;
 423 {
 424         int i;
 425         int s;
 426         struct vnode *dp, *vp;
 427         struct buf *bp;
 428         vm_offset_t kva;
 429         int fileaddr;
 430         vm_offset_t bsize;
 431         int error = 0;
 432
 433         vp = object->handle;
 434         if (vp->v_mount == NULL)
 435                 return VM_PAGER_BAD;
 436
 437         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 438
 439
 440         VOP_BMAP(vp, 0, &dp, 0, NULL, NULL);
 441
 442         kva = vm_pager_map_page(m);
 443
 444         for (i = 0; i < PAGE_SIZE / bsize; i++) {
 445                 vm_ooffset_t address;
 446
 447                 if (vm_page_bits(i * bsize, bsize) & m->valid)
 448                         continue;
 449
 450                 address = IDX_TO_OFF(m->pindex) + i * bsize;
 451                 if (address >= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 452                         fileaddr = -1;
 453                 } else {
 454                         fileaddr = vnode_pager_addr(vp, address, NULL);
 455                 }
 456                 if (fileaddr != -1) {
 457                         bp = getpbuf(&vnode_pbuf_freecnt);
 458
 459                         /* build a minimal buffer header */
 460                         bp->b_flags = B_READ | B_CALL;
 461                         bp->b_iodone = vnode_pager_iodone;
 462                         bp->b_rcred = bp->b_wcred = curproc->p_ucred;
 463                         if (bp->b_rcred != NOCRED)
 464                                 crhold(bp->b_rcred);
 465                         if (bp->b_wcred != NOCRED)
 466                                 crhold(bp->b_wcred);
 467                         bp->b_data = (caddr_t) kva + i * bsize;
 468                         bp->b_blkno = fileaddr;
 469                         pbgetvp(dp, bp);
 470                         bp->b_bcount = bsize;
 471                         bp->b_bufsize = bsize;
 472                         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
 473                         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 474
 475                         /* do the input */
 476                         VOP_STRATEGY(bp->b_vp, bp);
 477
 478                         /* we definitely need to be at splvm here */
 479
 480                         s = splvm();
 481                         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
 482                                 tsleep(bp, PVM, "vnsrd", 0);
 483                         }
 484                         splx(s);
 485                         if ((bp->b_flags & B_ERROR) != 0)
 486                                 error = EIO;
 487
 488                         /*
 489                          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 490                          */
 491                         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 492                         if (error)
 493                                 break;
 494
 495                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 496                 } else {
 497                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 498                         bzero((caddr_t) kva + i * bsize, bsize);
 499                 }
 500         }
 501         vm_pager_unmap_page(kva);
 502         pmap_clear_modify(m);
 503         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 504         if (error) {
 505                 return VM_PAGER_ERROR;
 506         }
 507         return VM_PAGER_OK;
 508
 509 }
 510
 511
 512 /*
 513  * old style vnode pager output routine
 514  */
 515 static int
 516 vnode_pager_input_old(object, m)
 517         vm_object_t object;
 518         vm_page_t m;
 519 {
 520         struct uio auio;
 521         struct iovec aiov;
 522         int error;
 523         int size;
 524         vm_offset_t kva;
 525
 526         error = 0;
 527
 528         /*
 529          * Return failure if beyond current EOF
 530          */
 531         if (IDX_TO_OFF(m->pindex) >= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 532                 return VM_PAGER_BAD;
 533         } else {
 534                 size = PAGE_SIZE;
 535                 if (IDX_TO_OFF(m->pindex) + size > object->un_pager.vnp.vnp_size)
 536                         size = object->un_pager.vnp.vnp_size - IDX_TO_OFF(m->pindex);
 537
 538                 /*
 539                  * Allocate a kernel virtual address and initialize so that
 540                  * we can use VOP_READ/WRITE routines.
 541                  */
 542                 kva = vm_pager_map_page(m);
 543
 544                 aiov.iov_base = (caddr_t) kva;
 545                 aiov.iov_len = size;
 546                 auio.uio_iov = &aiov;
 547                 auio.uio_iovcnt = 1;
 548                 auio.uio_offset = IDX_TO_OFF(m->pindex);
 549                 auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 550                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 551                 auio.uio_resid = size;
 552                 auio.uio_procp = curproc;
 553
 554                 error = VOP_READ(object->handle, &auio, 0, curproc->p_ucred);
 555                 if (!error) {
 556                         register int count = size - auio.uio_resid;
 557
 558                         if (count == 0)
 559                                 error = EINVAL;
 560                         else if (count != PAGE_SIZE)
 561                                 bzero((caddr_t) kva + count, PAGE_SIZE - count);
 562                 }
 563                 vm_pager_unmap_page(kva);
 564         }
 565         pmap_clear_modify(m);
 566         vm_page_undirty(m);
 567         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 568         if (!error)
 569                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 570         return error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK;
 571 }
 572
 573 /*
 574  * generic vnode pager input routine
 575  */
 576
 577 /*
 578  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 579  * implement their own VOP_GETPAGES, their VOP_GETPAGES should call to
 580  * vnode_pager_generic_getpages() to implement the previous behaviour.
 581  *
 582  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 583  * backing vp's VOP_GETPAGES.
 584  */
 585 static int
 586 vnode_pager_getpages(object, m, count, reqpage)
 587         vm_object_t object;
 588         vm_page_t *m;
 589         int count;
 590         int reqpage;
 591 {
 592         int rtval;
 593         struct vnode *vp;
 594         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 595
 596         vp = object->handle;
 597         /*
 598          * XXX temporary diagnostic message to help track stale FS code,
 599          * Returning EOPNOTSUPP from here may make things unhappy.
 600          */
 601         rtval = VOP_GETPAGES(vp, m, bytes, reqpage, 0);
 602         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 603             printf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS getpages\n");
 604             rtval = vnode_pager_generic_getpages( vp, m, bytes, reqpage);
 605         }
 606         return rtval;
 607 }
 608
 609
 610 /*
 611  * This is now called from local media FS's to operate against their
 612  * own vnodes if they fail to implement VOP_GETPAGES.
 613  */
 614 int
 615 vnode_pager_generic_getpages(vp, m, bytecount, reqpage)
 616         struct vnode *vp;
 617         vm_page_t *m;
 618         int bytecount;
 619         int reqpage;
 620 {
 621         vm_object_t object;
 622         vm_offset_t kva;
 623         off_t foff, tfoff, nextoff;
 624         int i, size, bsize, first, firstaddr;
 625         struct vnode *dp;
 626         int runpg;
 627         int runend;
 628         struct buf *bp;
 629         int s;
 630         int count;
 631         int error = 0;
 632
 633         object = vp->v_object;
 634         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 635
 636         if (vp->v_mount == NULL)
 637                 return VM_PAGER_BAD;
 638
 639         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 640
 641         /* get the UNDERLYING device for the file with VOP_BMAP() */
 642
 643         /*
 644          * originally, we did not check for an error return value -- assuming
 645          * an fs always has a bmap entry point -- that assumption is wrong!!!
 646          */
 647         foff = IDX_TO_OFF(m[reqpage]->pindex);
 648
 649         /*
 650          * if we can't bmap, use old VOP code
 651          */
 652         if (VOP_BMAP(vp, 0, &dp, 0, NULL, NULL)) {
 653                 for (i = 0; i < count; i++) {
 654                         if (i != reqpage) {
 655                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 656                         }
 657                 }
 658                 cnt.v_vnodein++;
 659                 cnt.v_vnodepgsin++;
 660                 return vnode_pager_input_old(object, m[reqpage]);
 661
 662                 /*
 663                  * if the blocksize is smaller than a page size, then use
 664                  * special small filesystem code.  NFS sometimes has a small
 665                  * blocksize, but it can handle large reads itself.
 666                  */
 667         } else if ((PAGE_SIZE / bsize) > 1 &&
 668             (vp->v_mount->mnt_stat.f_type != nfs_mount_type)) {
 669                 for (i = 0; i < count; i++) {
 670                         if (i != reqpage) {
 671                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 672                         }
 673                 }
 674                 cnt.v_vnodein++;
 675                 cnt.v_vnodepgsin++;
 676                 return vnode_pager_input_smlfs(object, m[reqpage]);
 677         }
 678
 679         /*
 680          * If we have a completely valid page available to us, we can
 681          * clean up and return.  Otherwise we have to re-read the
 682          * media.
 683          */
 684
 685         if (m[reqpage]->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
 686                 for (i = 0; i < count; i++) {
 687                         if (i != reqpage)
 688                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 689                 }
 690                 return VM_PAGER_OK;
 691         }
 692         m[reqpage]->valid = 0;
 693
 694         /*
 695          * here on direct device I/O
 696          */
 697
 698         firstaddr = -1;
 699         /*
 700          * calculate the run that includes the required page
 701          */
 702         for(first = 0, i = 0; i < count; i = runend) {
 703                 firstaddr = vnode_pager_addr(vp,
 704                         IDX_TO_OFF(m[i]->pindex), &runpg);
 705                 if (firstaddr == -1) {
 706                         if (i == reqpage && foff < object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 707                                 /* XXX no %qd in kernel. */
 708                                 panic("vnode_pager_getpages: unexpected missing page: firstaddr: %d, foff: 0x%lx%08lx, vnp_size: 0x%lx%08lx",
 709                                  firstaddr, (u_long)(foff >> 32),
 710                                  (u_long)(u_int32_t)foff,
 711                                  (u_long)(u_int32_t)
 712                                  (object->un_pager.vnp.vnp_size >> 32),
 713                                  (u_long)(u_int32_t)
 714                                  object->un_pager.vnp.vnp_size);
 715                         }
 716                         vnode_pager_freepage(m[i]);
 717                         runend = i + 1;
 718                         first = runend;
 719                         continue;
 720                 }
 721                 runend = i + runpg;
 722                 if (runend <= reqpage) {
 723                         int j;
 724                         for (j = i; j < runend; j++) {
 725                                 vnode_pager_freepage(m[j]);
 726                         }
 727                 } else {
 728                         if (runpg < (count - first)) {
 729                                 for (i = first + runpg; i < count; i++)
 730                                         vnode_pager_freepage(m[i]);
 731                                 count = first + runpg;
 732                         }
 733                         break;
 734                 }
 735                 first = runend;
 736         }
 737
 738         /*
 739          * the first and last page have been calculated now, move input pages
 740          * to be zero based...
 741          */
 742         if (first != 0) {
 743                 for (i = first; i < count; i++) {
 744                         m[i - first] = m[i];
 745                 }
 746                 count -= first;
 747                 reqpage -= first;
 748         }
 749
 750         /*
 751          * calculate the file virtual address for the transfer
 752          */
 753         foff = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 754
 755         /*
 756          * calculate the size of the transfer
 757          */
 758         size = count * PAGE_SIZE;
 759         if ((foff + size) > object->un_pager.vnp.vnp_size)
 760                 size = object->un_pager.vnp.vnp_size - foff;
 761
 762         /*
 763          * round up physical size for real devices.
 764          */
 765         if (dp->v_type == VBLK || dp->v_type == VCHR) {
 766                 int secmask = dp->v_rdev->si_bsize_phys - 1;
 767                 KASSERT(secmask < PAGE_SIZE, ("vnode_pager_generic_getpages: sector size %d too large\n", secmask + 1));
 768                 size = (size + secmask) & ~secmask;
 769         }
 770
 771         bp = getpbuf(&vnode_pbuf_freecnt);
 772         kva = (vm_offset_t) bp->b_data;
 773
 774         /*
 775          * and map the pages to be read into the kva
 776          */
 777         pmap_qenter(kva, m, count);
 778
 779         /* build a minimal buffer header */
 780         bp->b_flags = B_READ | B_CALL;
 781         bp->b_iodone = vnode_pager_iodone;
 782         /* B_PHYS is not set, but it is nice to fill this in */
 783         bp->b_rcred = bp->b_wcred = curproc->p_ucred;
 784         if (bp->b_rcred != NOCRED)
 785                 crhold(bp->b_rcred);
 786         if (bp->b_wcred != NOCRED)
 787                 crhold(bp->b_wcred);
 788         bp->b_blkno = firstaddr;
 789         pbgetvp(dp, bp);
 790         bp->b_bcount = size;
 791         bp->b_bufsize = size;
 792         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
 793         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 794
 795         cnt.v_vnodein++;
 796         cnt.v_vnodepgsin += count;
 797
 798         /* do the input */
 799         VOP_STRATEGY(bp->b_vp, bp);
 800
 801         s = splvm();
 802         /* we definitely need to be at splvm here */
 803
 804         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
 805                 tsleep(bp, PVM, "vnread", 0);
 806         }
 807         splx(s);
 808         if ((bp->b_flags & B_ERROR) != 0)
 809                 error = EIO;
 810
 811         if (!error) {
 812                 if (size != count * PAGE_SIZE)
 813                         bzero((caddr_t) kva + size, PAGE_SIZE * count - size);
 814         }
 815         pmap_qremove(kva, count);
 816
 817         /*
 818          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 819          */
 820         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 821
 822         for (i = 0, tfoff = foff; i < count; i++, tfoff = nextoff) {
 823                 vm_page_t mt;
 824
 825                 nextoff = tfoff + PAGE_SIZE;
 826                 mt = m[i];
 827
 828                 if (nextoff <= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 829                         /*
 830                          * Read filled up entire page.
 831                          */
 832                         mt->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 833                         vm_page_undirty(mt);    /* should be an assert? XXX */
 834                         pmap_clear_modify(mt);
 835                 } else {
 836                         /*
 837                          * Read did not fill up entire page.  Since this
 838                          * is getpages, the page may be mapped, so we have
 839                          * to zero the invalid portions of the page even
 840                          * though we aren't setting them valid.
 841                          *
 842                          * Currently we do not set the entire page valid,
 843                          * we just try to clear the piece that we couldn't
 844                          * read.
 845                          */
 846                         vm_page_set_validclean(mt, 0,
 847                             object->un_pager.vnp.vnp_size - tfoff);
 848                         /* handled by vm_fault now */
 849                         /* vm_page_zero_invalid(mt, FALSE); */
 850                 }
 851
 852                 vm_page_flag_clear(mt, PG_ZERO);
 853                 if (i != reqpage) {
 854
 855                         /*
 856                          * whether or not to leave the page activated is up in
 857                          * the air, but we should put the page on a page queue
 858                          * somewhere. (it already is in the object). Result:
 859                          * It appears that empirical results show that
 860                          * deactivating pages is best.
 861                          */
 862
 863                         /*
 864                          * just in case someone was asking for this page we
 865                          * now tell them that it is ok to use
 866                          */
 867                         if (!error) {
 868                                 if (mt->flags & PG_WANTED)
 869                                         vm_page_activate(mt);
 870                                 else
 871                                         vm_page_deactivate(mt);
 872                                 vm_page_wakeup(mt);
 873                         } else {
 874                                 vnode_pager_freepage(mt);
 875                         }
 876                 }
 877         }
 878         if (error) {
 879                 printf("vnode_pager_getpages: I/O read error\n");
 880         }
 881         return (error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
 882 }
 883
 884 /*
 885  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 886  * implement their own VOP_PUTPAGES, their VOP_PUTPAGES should call to
 887  * vnode_pager_generic_putpages() to implement the previous behaviour.
 888  *
 889  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 890  * backing vp's VOP_PUTPAGES.
 891  */
 892 static void
 893 vnode_pager_putpages(object, m, count, sync, rtvals)
 894         vm_object_t object;
 895         vm_page_t *m;
 896         int count;
 897         boolean_t sync;
 898         int *rtvals;
 899 {
 900         int rtval;
 901         struct vnode *vp;
 902         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 903
 904         /*
 905          * Force synchronous operation if we are extremely low on memory
 906          * to prevent a low-memory deadlock.  VOP operations often need to
 907          * allocate more memory to initiate the I/O ( i.e. do a BMAP
 908          * operation ).  The swapper handles the case by limiting the amount
 909          * of asynchronous I/O, but that sort of solution doesn't scale well
 910          * for the vnode pager without a lot of work.
 911          *
 912          * Also, the backing vnode's iodone routine may not wake the pageout
 913          * daemon up.  This should be probably be addressed XXX.
 914          */
 915
 916         if ((cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count) < cnt.v_pageout_free_min)
 917                 sync |= OBJPC_SYNC;
 918
 919         /*
 920          * Call device-specific putpages function
 921          */
 922
 923         vp = object->handle;
 924         rtval = VOP_PUTPAGES(vp, m, bytes, sync, rtvals, 0);
 925         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 926             printf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS putpages\n");
 927             rtval = vnode_pager_generic_putpages( vp, m, bytes, sync, rtvals);
 928         }
 929 }
 930
 931
 932 /*
 933  * This is now called from local media FS's to operate against their
 934  * own vnodes if they fail to implement VOP_PUTPAGES.
 935  *
 936  * This is typically called indirectly via the pageout daemon and
 937  * clustering has already typically occured, so in general we ask the
 938  * underlying filesystem to write the data out asynchronously rather
 939  * then delayed.
 940  */
 941 int
 942 vnode_pager_generic_putpages(vp, m, bytecount, flags, rtvals)
 943         struct vnode *vp;
 944         vm_page_t *m;
 945         int bytecount;
 946         int flags;
 947         int *rtvals;
 948 {
 949         int i;
 950         vm_object_t object;
 951         int count;
 952
 953         int maxsize, ncount;
 954         vm_ooffset_t poffset;
 955         struct uio auio;
 956         struct iovec aiov;
 957         int error;
 958         int ioflags;
 959
 960         object = vp->v_object;
 961         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 962
 963         for (i = 0; i < count; i++)
 964                 rtvals[i] = VM_PAGER_AGAIN;
 965
 966         if ((int) m[0]->pindex < 0) {
 967                 printf("vnode_pager_putpages: attempt to write meta-data!!! -- 0x%lx(%x)\n",
 968                         (long)m[0]->pindex, m[0]->dirty);
 969                 rtvals[0] = VM_PAGER_BAD;
 970                 return VM_PAGER_BAD;
 971         }
 972
 973         maxsize = count * PAGE_SIZE;
 974         ncount = count;
 975
 976         poffset = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 977
 978         /*
 979          * If the page-aligned write is larger then the actual file we
 980          * have to invalidate pages occuring beyond the file EOF.  However,
 981          * there is an edge case where a file may not be page-aligned where
 982          * the last page is partially invalid.  In this case the filesystem
 983          * may not properly clear the dirty bits for the entire page (which
 984          * could be VM_PAGE_BITS_ALL due to the page having been mmap()d).
 985          * With the page locked we are free to fix-up the dirty bits here.
 986          *
 987          * We do not under any circumstances truncate the valid bits, as
 988          * this will screw up bogus page replacement.
 989          */
 990         if (maxsize + poffset > object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 991                 if (object->un_pager.vnp.vnp_size > poffset) {
 992                         int pgoff;
 993
 994                         maxsize = object->un_pager.vnp.vnp_size - poffset;
 995                         ncount = btoc(maxsize);
 996                         if ((pgoff = (int)maxsize & PAGE_MASK) != 0) {
 997                                 vm_page_clear_dirty(m[ncount - 1], pgoff,
 998                                         PAGE_SIZE - pgoff);
 999                         }
1000                 } else {
1001                         maxsize = 0;
1002                         ncount = 0;
1003                 }
1004                 if (ncount < count) {
1005                         for (i = ncount; i < count; i++) {
1006                                 rtvals[i] = VM_PAGER_BAD;
1007                         }
1008                 }
1009         }
1010
1011         /*
1012          * pageouts are already clustered, use IO_ASYNC to force a bawrite()
1013          * rather then a bdwrite() to prevent paging I/O from saturating
1014          * the buffer cache.  Dummy-up the sequential heuristic to cause
1015          * large ranges to cluster.  If neither IO_SYNC or IO_ASYNC is set,
1016          * the system decides how to cluster.
1017          */
1018         ioflags = IO_VMIO;
1019         if (flags & (VM_PAGER_PUT_SYNC | VM_PAGER_PUT_INVAL))
1020                 ioflags |= IO_SYNC;
1021         else if ((flags & VM_PAGER_CLUSTER_OK) == 0)
1022                 ioflags |= IO_ASYNC;
1023         ioflags |= (flags & VM_PAGER_PUT_INVAL) ? IO_INVAL: 0;
1024         ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
1025
1026         aiov.iov_base = (caddr_t) 0;
1027         aiov.iov_len = maxsize;
1028         auio.uio_iov = &aiov;
1029         auio.uio_iovcnt = 1;
1030         auio.uio_offset = poffset;
1031         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1032         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
1033         auio.uio_resid = maxsize;
1034         auio.uio_procp = (struct proc *) 0;
1035         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflags, curproc->p_ucred);
1036         cnt.v_vnodeout++;
1037         cnt.v_vnodepgsout += ncount;
1038
1039         if (error) {
1040                 printf("vnode_pager_putpages: I/O error %d\n", error);
1041         }
1042         if (auio.uio_resid) {
1043                 printf("vnode_pager_putpages: residual I/O %d at %lu\n",
1044                     auio.uio_resid, (u_long)m[0]->pindex);
1045         }
1046         for (i = 0; i < ncount; i++) {
1047                 rtvals[i] = VM_PAGER_OK;
1048         }
1049         return rtvals[0];
1050 }
1051
1052 struct vnode *
1053 vnode_pager_lock(object)
1054         vm_object_t object;
1055 {
1056         struct proc *p = curproc;       /* XXX */
1057
1058         for (; object != NULL; object = object->backing_object) {
1059                 if (object->type != OBJT_VNODE)
1060                         continue;
1061                 if (object->flags & OBJ_DEAD)
1062                         return NULL;
1063
1064                 while (vget(object->handle,
1065                         LK_NOPAUSE | LK_SHARED | LK_RETRY | LK_CANRECURSE, p)) {
1066                         if ((object->flags & OBJ_DEAD) || (object->type != OBJT_VNODE))
1067                                 return NULL;
1068                         printf("vnode_pager_lock: retrying\n");
1069                 }
1070                 return object->handle;
1071         }
1072         return NULL;
1073 }