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 1.14 2004/05/13 17:40:19 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 #include <sys/sfbuf.h>
  64
  65 #include <vm/vm.h>
  66 #include <vm/vm_object.h>
  67 #include <vm/vm_page.h>
  68 #include <vm/vm_pager.h>
  69 #include <vm/vm_map.h>
  70 #include <vm/vnode_pager.h>
  71 #include <vm/vm_extern.h>
  72
  73 static vm_offset_t vnode_pager_addr (struct vnode *vp, vm_ooffset_t address,
  74                                          int *run);
  75 static void vnode_pager_iodone (struct buf *bp);
  76 static int vnode_pager_input_smlfs (vm_object_t object, vm_page_t m);
  77 static int vnode_pager_input_old (vm_object_t object, vm_page_t m);
  78 static void vnode_pager_dealloc (vm_object_t);
  79 static int vnode_pager_getpages (vm_object_t, vm_page_t *, int, int);
  80 static void vnode_pager_putpages (vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *);
  81 static boolean_t vnode_pager_haspage (vm_object_t, vm_pindex_t, int *, int *);
  82
  83 struct pagerops vnodepagerops = {
  84         NULL,
  85         vnode_pager_alloc,
  86         vnode_pager_dealloc,
  87         vnode_pager_getpages,
  88         vnode_pager_putpages,
  89         vnode_pager_haspage,
  90         NULL
  91 };
  92
  93 int vnode_pbuf_freecnt = -1;    /* start out unlimited */
  94
  95 /*
  96  * Allocate (or lookup) pager for a vnode.
  97  * Handle is a vnode pointer.
  98  */
  99 vm_object_t
 100 vnode_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size, vm_prot_t prot,
 101                   vm_ooffset_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
 150                 object->un_pager.vnp.vnp_size = size;
 151
 152                 object->handle = handle;
 153                 vp->v_object = object;
 154                 vp->v_usecount++;
 155         } else {
 156                 object->ref_count++;
 157                 vp->v_usecount++;
 158         }
 159
 160         vp->v_flag &= ~VOLOCK;
 161         if (vp->v_flag & VOWANT) {
 162                 vp->v_flag &= ~VOWANT;
 163                 wakeup(vp);
 164         }
 165         return (object);
 166 }
 167
 168 static void
 169 vnode_pager_dealloc(vm_object_t object)
 170 {
 171         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(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before,
 186     int *after)
 187 {
 188         struct vnode *vp = object->handle;
 189         daddr_t bn;
 190         int err;
 191         daddr_t reqblock;
 192         int poff;
 193         int bsize;
 194         int pagesperblock, blocksperpage;
 195
 196         /*
 197          * If no vp or vp is doomed or marked transparent to VM, we do not
 198          * have the page.
 199          */
 200         if ((vp == NULL) || (vp->v_flag & VDOOMED))
 201                 return FALSE;
 202
 203         /*
 204          * If filesystem no longer mounted or offset beyond end of file we do
 205          * not have the page.
 206          */
 207         if ((vp->v_mount == NULL) ||
 208                 (IDX_TO_OFF(pindex) >= object->un_pager.vnp.vnp_size))
 209                 return FALSE;
 210
 211         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 212         pagesperblock = bsize / PAGE_SIZE;
 213         blocksperpage = 0;
 214         if (pagesperblock > 0) {
 215                 reqblock = pindex / pagesperblock;
 216         } else {
 217                 blocksperpage = (PAGE_SIZE / bsize);
 218                 reqblock = pindex * blocksperpage;
 219         }
 220         err = VOP_BMAP(vp, reqblock, (struct vnode **) 0, &bn,
 221                 after, before);
 222         if (err)
 223                 return TRUE;
 224         if ( bn == -1)
 225                 return FALSE;
 226         if (pagesperblock > 0) {
 227                 poff = pindex - (reqblock * pagesperblock);
 228                 if (before) {
 229                         *before *= pagesperblock;
 230                         *before += poff;
 231                 }
 232                 if (after) {
 233                         int numafter;
 234                         *after *= pagesperblock;
 235                         numafter = pagesperblock - (poff + 1);
 236                         if (IDX_TO_OFF(pindex + numafter) > object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 237                                 numafter = OFF_TO_IDX((object->un_pager.vnp.vnp_size - IDX_TO_OFF(pindex)));
 238                         }
 239                         *after += numafter;
 240                 }
 241         } else {
 242                 if (before) {
 243                         *before /= blocksperpage;
 244                 }
 245
 246                 if (after) {
 247                         *after /= blocksperpage;
 248                 }
 249         }
 250         return TRUE;
 251 }
 252
 253 /*
 254  * Lets the VM system know about a change in size for a file.
 255  * We adjust our own internal size and flush any cached pages in
 256  * the associated object that are affected by the size change.
 257  *
 258  * Note: this routine may be invoked as a result of a pager put
 259  * operation (possibly at object termination time), so we must be careful.
 260  */
 261 void
 262 vnode_pager_setsize(struct vnode *vp, vm_ooffset_t nsize)
 263 {
 264         vm_pindex_t nobjsize;
 265         vm_object_t object = vp->v_object;
 266
 267         if (object == NULL)
 268                 return;
 269
 270         /*
 271          * Hasn't changed size
 272          */
 273         if (nsize == object->un_pager.vnp.vnp_size)
 274                 return;
 275
 276         nobjsize = OFF_TO_IDX(nsize + PAGE_MASK);
 277
 278         /*
 279          * File has shrunk. Toss any cached pages beyond the new EOF.
 280          */
 281         if (nsize < object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 282                 vm_freeze_copyopts(object, OFF_TO_IDX(nsize), object->size);
 283                 if (nobjsize < object->size) {
 284                         vm_object_page_remove(object, nobjsize, object->size,
 285                                 FALSE);
 286                 }
 287                 /*
 288                  * This gets rid of garbage at the end of a page that is now
 289                  * only partially backed by the vnode.  Since we are setting
 290                  * the entire page valid & clean after we are done we have
 291                  * to be sure that the portion of the page within the file
 292                  * bounds is already valid.  If it isn't then making it
 293                  * valid would create a corrupt block.
 294                  */
 295                 if (nsize & PAGE_MASK) {
 296                         vm_offset_t kva;
 297                         vm_page_t m;
 298
 299                         m = vm_page_lookup(object, OFF_TO_IDX(nsize));
 300                         if (m && m->valid) {
 301                                 int base = (int)nsize & PAGE_MASK;
 302                                 int size = PAGE_SIZE - base;
 303                                 struct sf_buf *sf;
 304
 305                                 /*
 306                                  * Clear out partial-page garbage in case
 307                                  * the page has been mapped.
 308                                  */
 309                                 sf = sf_buf_alloc(m, SFBA_QUICK);
 310                                 kva = sf_buf_kva(sf);
 311                                 bzero((caddr_t)kva + base, size);
 312                                 sf_buf_free(sf);
 313
 314                                 /*
 315                                  * XXX work around SMP data integrity race
 316                                  * by unmapping the page from user processes.
 317                                  * The garbage we just cleared may be mapped
 318                                  * to a user process running on another cpu
 319                                  * and this code is not running through normal
 320                                  * I/O channels which handle SMP issues for
 321                                  * us, so unmap page to synchronize all cpus.
 322                                  *
 323                                  * XXX should vm_pager_unmap_page() have
 324                                  * dealt with this?
 325                                  */
 326                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
 327
 328                                 /*
 329                                  * Clear out partial-page dirty bits.  This
 330                                  * has the side effect of setting the valid
 331                                  * bits, but that is ok.  There are a bunch
 332                                  * of places in the VM system where we expected
 333                                  * m->dirty == VM_PAGE_BITS_ALL.  The file EOF
 334                                  * case is one of them.  If the page is still
 335                                  * partially dirty, make it fully dirty.
 336                                  *
 337                                  * note that we do not clear out the valid
 338                                  * bits.  This would prevent bogus_page
 339                                  * replacement from working properly.
 340                                  */
 341                                 vm_page_set_validclean(m, base, size);
 342                                 if (m->dirty != 0)
 343                                         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
 344                         }
 345                 }
 346         }
 347         object->un_pager.vnp.vnp_size = nsize;
 348         object->size = nobjsize;
 349 }
 350
 351 void
 352 vnode_pager_freepage(vm_page_t m)
 353 {
 354         vm_page_free(m);
 355 }
 356
 357 /*
 358  * calculate the linear (byte) disk address of specified virtual
 359  * file address
 360  */
 361 static vm_offset_t
 362 vnode_pager_addr(struct vnode *vp, vm_ooffset_t address, int *run)
 363 {
 364         int rtaddress;
 365         int bsize;
 366         daddr_t block;
 367         struct vnode *rtvp;
 368         int err;
 369         daddr_t vblock;
 370         int voffset;
 371
 372         if ((int) address < 0)
 373                 return -1;
 374
 375         if (vp->v_mount == NULL)
 376                 return -1;
 377
 378         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 379         vblock = address / bsize;
 380         voffset = address % bsize;
 381
 382         err = VOP_BMAP(vp, vblock, &rtvp, &block, run, NULL);
 383
 384         if (err || (block == -1))
 385                 rtaddress = -1;
 386         else {
 387                 rtaddress = block + voffset / DEV_BSIZE;
 388                 if( run) {
 389                         *run += 1;
 390                         *run *= bsize/PAGE_SIZE;
 391                         *run -= voffset/PAGE_SIZE;
 392                 }
 393         }
 394
 395         return rtaddress;
 396 }
 397
 398 /*
 399  * interrupt routine for I/O completion
 400  */
 401 static void
 402 vnode_pager_iodone(struct buf *bp)
 403 {
 404         bp->b_flags |= B_DONE;
 405         wakeup(bp);
 406 }
 407
 408 /*
 409  * small block file system vnode pager input
 410  */
 411 static int
 412 vnode_pager_input_smlfs(vm_object_t object, vm_page_t m)
 413 {
 414         int i;
 415         int s;
 416         struct vnode *dp, *vp;
 417         struct buf *bp;
 418         vm_offset_t kva;
 419         struct sf_buf *sf;
 420         int fileaddr;
 421         vm_offset_t bsize;
 422         int error = 0;
 423
 424         vp = object->handle;
 425         if (vp->v_mount == NULL)
 426                 return VM_PAGER_BAD;
 427
 428         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 429
 430
 431         VOP_BMAP(vp, 0, &dp, 0, NULL, NULL);
 432
 433         sf = sf_buf_alloc(m, 0);
 434         kva = sf_buf_kva(sf);
 435
 436         for (i = 0; i < PAGE_SIZE / bsize; i++) {
 437                 vm_ooffset_t address;
 438
 439                 if (vm_page_bits(i * bsize, bsize) & m->valid)
 440                         continue;
 441
 442                 address = IDX_TO_OFF(m->pindex) + i * bsize;
 443                 if (address >= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 444                         fileaddr = -1;
 445                 } else {
 446                         fileaddr = vnode_pager_addr(vp, address, NULL);
 447                 }
 448                 if (fileaddr != -1) {
 449                         bp = getpbuf(&vnode_pbuf_freecnt);
 450
 451                         /* build a minimal buffer header */
 452                         bp->b_flags = B_READ | B_CALL;
 453                         bp->b_iodone = vnode_pager_iodone;
 454                         bp->b_data = (caddr_t) kva + i * bsize;
 455                         bp->b_blkno = fileaddr;
 456                         pbgetvp(dp, bp);
 457                         bp->b_bcount = bsize;
 458                         bp->b_bufsize = bsize;
 459                         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
 460                         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 461
 462                         /* do the input */
 463                         VOP_STRATEGY(bp->b_vp, bp);
 464
 465                         /* we definitely need to be at splvm here */
 466
 467                         s = splvm();
 468                         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
 469                                 tsleep(bp, 0, "vnsrd", 0);
 470                         }
 471                         splx(s);
 472                         if ((bp->b_flags & B_ERROR) != 0)
 473                                 error = EIO;
 474
 475                         /*
 476                          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 477                          */
 478                         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 479                         if (error)
 480                                 break;
 481
 482                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 483                 } else {
 484                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 485                         bzero((caddr_t) kva + i * bsize, bsize);
 486                 }
 487         }
 488         sf_buf_free(sf);
 489         pmap_clear_modify(m);
 490         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 491         if (error) {
 492                 return VM_PAGER_ERROR;
 493         }
 494         return VM_PAGER_OK;
 495
 496 }
 497
 498
 499 /*
 500  * old style vnode pager output routine
 501  */
 502 static int
 503 vnode_pager_input_old(vm_object_t object, vm_page_t m)
 504 {
 505         struct uio auio;
 506         struct iovec aiov;
 507         int error;
 508         int size;
 509         vm_offset_t kva;
 510         struct sf_buf *sf;
 511
 512         error = 0;
 513
 514         /*
 515          * Return failure if beyond current EOF
 516          */
 517         if (IDX_TO_OFF(m->pindex) >= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 518                 return VM_PAGER_BAD;
 519         } else {
 520                 size = PAGE_SIZE;
 521                 if (IDX_TO_OFF(m->pindex) + size > object->un_pager.vnp.vnp_size)
 522                         size = object->un_pager.vnp.vnp_size - IDX_TO_OFF(m->pindex);
 523
 524                 /*
 525                  * Allocate a kernel virtual address and initialize so that
 526                  * we can use VOP_READ/WRITE routines.
 527                  */
 528                 sf = sf_buf_alloc(m, 0);
 529                 kva = sf_buf_kva(sf);
 530
 531                 aiov.iov_base = (caddr_t) kva;
 532                 aiov.iov_len = size;
 533                 auio.uio_iov = &aiov;
 534                 auio.uio_iovcnt = 1;
 535                 auio.uio_offset = IDX_TO_OFF(m->pindex);
 536                 auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 537                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 538                 auio.uio_resid = size;
 539                 auio.uio_td = curthread;
 540
 541                 error = VOP_READ(object->handle, &auio, 0, proc0.p_ucred);
 542                 if (!error) {
 543                         int count = size - auio.uio_resid;
 544
 545                         if (count == 0)
 546                                 error = EINVAL;
 547                         else if (count != PAGE_SIZE)
 548                                 bzero((caddr_t) kva + count, PAGE_SIZE - count);
 549                 }
 550                 sf_buf_free(sf);
 551         }
 552         pmap_clear_modify(m);
 553         vm_page_undirty(m);
 554         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 555         if (!error)
 556                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 557         return error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK;
 558 }
 559
 560 /*
 561  * generic vnode pager input routine
 562  */
 563
 564 /*
 565  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 566  * implement their own VOP_GETPAGES, their VOP_GETPAGES should call to
 567  * vnode_pager_generic_getpages() to implement the previous behaviour.
 568  *
 569  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 570  * backing vp's VOP_GETPAGES.
 571  */
 572 static int
 573 vnode_pager_getpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count, int reqpage)
 574 {
 575         int rtval;
 576         struct vnode *vp;
 577         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 578
 579         vp = object->handle;
 580         /*
 581          * XXX temporary diagnostic message to help track stale FS code,
 582          * Returning EOPNOTSUPP from here may make things unhappy.
 583          */
 584         rtval = VOP_GETPAGES(vp, m, bytes, reqpage, 0);
 585         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 586             printf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS getpages\n");
 587             rtval = vnode_pager_generic_getpages( vp, m, bytes, reqpage);
 588         }
 589         return rtval;
 590 }
 591
 592
 593 /*
 594  * This is now called from local media FS's to operate against their
 595  * own vnodes if they fail to implement VOP_GETPAGES.
 596  */
 597 int
 598 vnode_pager_generic_getpages(struct vnode *vp, vm_page_t *m, int bytecount,
 599     int reqpage)
 600 {
 601         vm_object_t object;
 602         vm_offset_t kva;
 603         off_t foff, tfoff, nextoff;
 604         int i, size, bsize, first, firstaddr;
 605         struct vnode *dp;
 606         int runpg;
 607         int runend;
 608         struct buf *bp;
 609         int s;
 610         int count;
 611         int error = 0;
 612
 613         object = vp->v_object;
 614         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 615
 616         if (vp->v_mount == NULL)
 617                 return VM_PAGER_BAD;
 618
 619         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 620
 621         /* get the UNDERLYING device for the file with VOP_BMAP() */
 622
 623         /*
 624          * originally, we did not check for an error return value -- assuming
 625          * an fs always has a bmap entry point -- that assumption is wrong!!!
 626          */
 627         foff = IDX_TO_OFF(m[reqpage]->pindex);
 628
 629         /*
 630          * if we can't bmap, use old VOP code
 631          */
 632         if (VOP_BMAP(vp, 0, &dp, 0, NULL, NULL)) {
 633                 for (i = 0; i < count; i++) {
 634                         if (i != reqpage) {
 635                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 636                         }
 637                 }
 638                 mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 639                 mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin++;
 640                 return vnode_pager_input_old(object, m[reqpage]);
 641
 642                 /*
 643                  * if the blocksize is smaller than a page size, then use
 644                  * special small filesystem code.  NFS sometimes has a small
 645                  * blocksize, but it can handle large reads itself.
 646                  */
 647         } else if ((PAGE_SIZE / bsize) > 1 &&
 648             (vp->v_mount->mnt_stat.f_type != nfs_mount_type)) {
 649                 for (i = 0; i < count; i++) {
 650                         if (i != reqpage) {
 651                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 652                         }
 653                 }
 654                 mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 655                 mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin++;
 656                 return vnode_pager_input_smlfs(object, m[reqpage]);
 657         }
 658
 659         /*
 660          * If we have a completely valid page available to us, we can
 661          * clean up and return.  Otherwise we have to re-read the
 662          * media.
 663          *
 664          * Note that this does not work with NFS, so NFS has its own
 665          * getpages routine.  The problem is that NFS can have partially
 666          * valid pages associated with the buffer cache due to the piecemeal
 667          * write support.  If we were to fall through and re-read the media
 668          * as we do here, dirty data could be lost.
 669          */
 670
 671         if (m[reqpage]->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
 672                 for (i = 0; i < count; i++) {
 673                         if (i != reqpage)
 674                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 675                 }
 676                 return VM_PAGER_OK;
 677         }
 678         m[reqpage]->valid = 0;
 679
 680         /*
 681          * here on direct device I/O
 682          */
 683
 684         firstaddr = -1;
 685         /*
 686          * calculate the run that includes the required page
 687          */
 688         for(first = 0, i = 0; i < count; i = runend) {
 689                 firstaddr = vnode_pager_addr(vp,
 690                         IDX_TO_OFF(m[i]->pindex), &runpg);
 691                 if (firstaddr == -1) {
 692                         if (i == reqpage && foff < object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 693                                 /* XXX no %qd in kernel. */
 694                                 panic("vnode_pager_getpages: unexpected missing page: firstaddr: %d, foff: 0x%lx%08lx, vnp_size: 0x%lx%08lx",
 695                                  firstaddr, (u_long)(foff >> 32),
 696                                  (u_long)(u_int32_t)foff,
 697                                  (u_long)(u_int32_t)
 698                                  (object->un_pager.vnp.vnp_size >> 32),
 699                                  (u_long)(u_int32_t)
 700                                  object->un_pager.vnp.vnp_size);
 701                         }
 702                         vnode_pager_freepage(m[i]);
 703                         runend = i + 1;
 704                         first = runend;
 705                         continue;
 706                 }
 707                 runend = i + runpg;
 708                 if (runend <= reqpage) {
 709                         int j;
 710                         for (j = i; j < runend; j++) {
 711                                 vnode_pager_freepage(m[j]);
 712                         }
 713                 } else {
 714                         if (runpg < (count - first)) {
 715                                 for (i = first + runpg; i < count; i++)
 716                                         vnode_pager_freepage(m[i]);
 717                                 count = first + runpg;
 718                         }
 719                         break;
 720                 }
 721                 first = runend;
 722         }
 723
 724         /*
 725          * the first and last page have been calculated now, move input pages
 726          * to be zero based...
 727          */
 728         if (first != 0) {
 729                 for (i = first; i < count; i++) {
 730                         m[i - first] = m[i];
 731                 }
 732                 count -= first;
 733                 reqpage -= first;
 734         }
 735
 736         /*
 737          * calculate the file virtual address for the transfer
 738          */
 739         foff = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 740
 741         /*
 742          * calculate the size of the transfer
 743          */
 744         size = count * PAGE_SIZE;
 745         if ((foff + size) > object->un_pager.vnp.vnp_size)
 746                 size = object->un_pager.vnp.vnp_size - foff;
 747
 748         /*
 749          * round up physical size for real devices.
 750          */
 751         if (dp->v_type == VBLK || dp->v_type == VCHR) {
 752                 int secmask = dp->v_rdev->si_bsize_phys - 1;
 753                 KASSERT(secmask < PAGE_SIZE, ("vnode_pager_generic_getpages: sector size %d too large\n", secmask + 1));
 754                 size = (size + secmask) & ~secmask;
 755         }
 756
 757         bp = getpbuf(&vnode_pbuf_freecnt);
 758         kva = (vm_offset_t) bp->b_data;
 759
 760         /*
 761          * and map the pages to be read into the kva
 762          */
 763         pmap_qenter(kva, m, count);
 764
 765         /* build a minimal buffer header */
 766         bp->b_flags = B_READ | B_CALL;
 767         bp->b_iodone = vnode_pager_iodone;
 768         /* B_PHYS is not set, but it is nice to fill this in */
 769         bp->b_blkno = firstaddr;
 770         pbgetvp(dp, bp);
 771         bp->b_bcount = size;
 772         bp->b_bufsize = size;
 773         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
 774         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 775
 776         mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 777         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin += count;
 778
 779         /* do the input */
 780         VOP_STRATEGY(bp->b_vp, bp);
 781
 782         s = splvm();
 783         /* we definitely need to be at splvm here */
 784
 785         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
 786                 tsleep(bp, 0, "vnread", 0);
 787         }
 788         splx(s);
 789         if ((bp->b_flags & B_ERROR) != 0)
 790                 error = EIO;
 791
 792         if (!error) {
 793                 if (size != count * PAGE_SIZE)
 794                         bzero((caddr_t) kva + size, PAGE_SIZE * count - size);
 795         }
 796         pmap_qremove(kva, count);
 797
 798         /*
 799          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 800          */
 801         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 802
 803         for (i = 0, tfoff = foff; i < count; i++, tfoff = nextoff) {
 804                 vm_page_t mt;
 805
 806                 nextoff = tfoff + PAGE_SIZE;
 807                 mt = m[i];
 808
 809                 if (nextoff <= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 810                         /*
 811                          * Read filled up entire page.
 812                          */
 813                         mt->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 814                         vm_page_undirty(mt);    /* should be an assert? XXX */
 815                         pmap_clear_modify(mt);
 816                 } else {
 817                         /*
 818                          * Read did not fill up entire page.  Since this
 819                          * is getpages, the page may be mapped, so we have
 820                          * to zero the invalid portions of the page even
 821                          * though we aren't setting them valid.
 822                          *
 823                          * Currently we do not set the entire page valid,
 824                          * we just try to clear the piece that we couldn't
 825                          * read.
 826                          */
 827                         vm_page_set_validclean(mt, 0,
 828                             object->un_pager.vnp.vnp_size - 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 > object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 964                 if (object->un_pager.vnp.vnp_size > poffset) {
 965                         int pgoff;
 966
 967                         maxsize = object->un_pager.vnp.vnp_size - 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
1030         for (; object != NULL; object = object->backing_object) {
1031                 if (object->type != OBJT_VNODE)
1032                         continue;
1033                 if (object->flags & OBJ_DEAD)
1034                         return NULL;
1035
1036                 while (vget(object->handle, NULL,
1037                         LK_NOPAUSE | LK_SHARED | LK_RETRY | LK_CANRECURSE, td)) {
1038                         if ((object->flags & OBJ_DEAD) ||
1039                             (object->type != OBJT_VNODE)) {
1040                                 return NULL;
1041                         }
1042                         printf("vnode_pager_lock: retrying\n");
1043                 }
1044                 return object->handle;
1045         }
1046         return NULL;
1047 }