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 1.10 2003/08/20 08:03:01 rob 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 (struct vnode *vp, vm_ooffset_t address,
  73                                          int *run);
  74 static void vnode_pager_iodone (struct buf *bp);
  75 static int vnode_pager_input_smlfs (vm_object_t object, vm_page_t m);
  76 static int vnode_pager_input_old (vm_object_t object, vm_page_t m);
  77 static void vnode_pager_dealloc (vm_object_t);
  78 static int vnode_pager_getpages (vm_object_t, vm_page_t *, int, int);
  79 static void vnode_pager_putpages (vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *);
  80 static boolean_t vnode_pager_haspage (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, 0, "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, 0, "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         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_data = (caddr_t) kva + i * bsize;
 463                         bp->b_blkno = fileaddr;
 464                         pbgetvp(dp, bp);
 465                         bp->b_bcount = bsize;
 466                         bp->b_bufsize = bsize;
 467                         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
 468                         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 469
 470                         /* do the input */
 471                         VOP_STRATEGY(bp->b_vp, bp);
 472
 473                         /* we definitely need to be at splvm here */
 474
 475                         s = splvm();
 476                         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
 477                                 tsleep(bp, 0, "vnsrd", 0);
 478                         }
 479                         splx(s);
 480                         if ((bp->b_flags & B_ERROR) != 0)
 481                                 error = EIO;
 482
 483                         /*
 484                          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 485                          */
 486                         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 487                         if (error)
 488                                 break;
 489
 490                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 491                 } else {
 492                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 493                         bzero((caddr_t) kva + i * bsize, bsize);
 494                 }
 495         }
 496         vm_pager_unmap_page(kva);
 497         pmap_clear_modify(m);
 498         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 499         if (error) {
 500                 return VM_PAGER_ERROR;
 501         }
 502         return VM_PAGER_OK;
 503
 504 }
 505
 506
 507 /*
 508  * old style vnode pager output routine
 509  */
 510 static int
 511 vnode_pager_input_old(object, m)
 512         vm_object_t object;
 513         vm_page_t m;
 514 {
 515         struct uio auio;
 516         struct iovec aiov;
 517         int error;
 518         int size;
 519         vm_offset_t kva;
 520
 521         error = 0;
 522
 523         /*
 524          * Return failure if beyond current EOF
 525          */
 526         if (IDX_TO_OFF(m->pindex) >= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 527                 return VM_PAGER_BAD;
 528         } else {
 529                 size = PAGE_SIZE;
 530                 if (IDX_TO_OFF(m->pindex) + size > object->un_pager.vnp.vnp_size)
 531                         size = object->un_pager.vnp.vnp_size - 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                 kva = vm_pager_map_page(m);
 538
 539                 aiov.iov_base = (caddr_t) kva;
 540                 aiov.iov_len = size;
 541                 auio.uio_iov = &aiov;
 542                 auio.uio_iovcnt = 1;
 543                 auio.uio_offset = IDX_TO_OFF(m->pindex);
 544                 auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 545                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 546                 auio.uio_resid = size;
 547                 auio.uio_td = curthread;
 548
 549                 error = VOP_READ(object->handle, &auio, 0, proc0.p_ucred);
 550                 if (!error) {
 551                         int count = size - auio.uio_resid;
 552
 553                         if (count == 0)
 554                                 error = EINVAL;
 555                         else if (count != PAGE_SIZE)
 556                                 bzero((caddr_t) kva + count, PAGE_SIZE - count);
 557                 }
 558                 vm_pager_unmap_page(kva);
 559         }
 560         pmap_clear_modify(m);
 561         vm_page_undirty(m);
 562         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 563         if (!error)
 564                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 565         return error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK;
 566 }
 567
 568 /*
 569  * generic vnode pager input routine
 570  */
 571
 572 /*
 573  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 574  * implement their own VOP_GETPAGES, their VOP_GETPAGES should call to
 575  * vnode_pager_generic_getpages() to implement the previous behaviour.
 576  *
 577  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 578  * backing vp's VOP_GETPAGES.
 579  */
 580 static int
 581 vnode_pager_getpages(object, m, count, reqpage)
 582         vm_object_t object;
 583         vm_page_t *m;
 584         int count;
 585         int reqpage;
 586 {
 587         int rtval;
 588         struct vnode *vp;
 589         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 590
 591         vp = object->handle;
 592         /*
 593          * XXX temporary diagnostic message to help track stale FS code,
 594          * Returning EOPNOTSUPP from here may make things unhappy.
 595          */
 596         rtval = VOP_GETPAGES(vp, m, bytes, reqpage, 0);
 597         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 598             printf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS getpages\n");
 599             rtval = vnode_pager_generic_getpages( vp, m, bytes, reqpage);
 600         }
 601         return rtval;
 602 }
 603
 604
 605 /*
 606  * This is now called from local media FS's to operate against their
 607  * own vnodes if they fail to implement VOP_GETPAGES.
 608  */
 609 int
 610 vnode_pager_generic_getpages(vp, m, bytecount, reqpage)
 611         struct vnode *vp;
 612         vm_page_t *m;
 613         int bytecount;
 614         int reqpage;
 615 {
 616         vm_object_t object;
 617         vm_offset_t kva;
 618         off_t foff, tfoff, nextoff;
 619         int i, size, bsize, first, firstaddr;
 620         struct vnode *dp;
 621         int runpg;
 622         int runend;
 623         struct buf *bp;
 624         int s;
 625         int count;
 626         int error = 0;
 627
 628         object = vp->v_object;
 629         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 630
 631         if (vp->v_mount == NULL)
 632                 return VM_PAGER_BAD;
 633
 634         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 635
 636         /* get the UNDERLYING device for the file with VOP_BMAP() */
 637
 638         /*
 639          * originally, we did not check for an error return value -- assuming
 640          * an fs always has a bmap entry point -- that assumption is wrong!!!
 641          */
 642         foff = IDX_TO_OFF(m[reqpage]->pindex);
 643
 644         /*
 645          * if we can't bmap, use old VOP code
 646          */
 647         if (VOP_BMAP(vp, 0, &dp, 0, NULL, NULL)) {
 648                 for (i = 0; i < count; i++) {
 649                         if (i != reqpage) {
 650                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 651                         }
 652                 }
 653                 mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 654                 mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin++;
 655                 return vnode_pager_input_old(object, m[reqpage]);
 656
 657                 /*
 658                  * if the blocksize is smaller than a page size, then use
 659                  * special small filesystem code.  NFS sometimes has a small
 660                  * blocksize, but it can handle large reads itself.
 661                  */
 662         } else if ((PAGE_SIZE / bsize) > 1 &&
 663             (vp->v_mount->mnt_stat.f_type != nfs_mount_type)) {
 664                 for (i = 0; i < count; i++) {
 665                         if (i != reqpage) {
 666                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 667                         }
 668                 }
 669                 mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 670                 mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin++;
 671                 return vnode_pager_input_smlfs(object, m[reqpage]);
 672         }
 673
 674         /*
 675          * If we have a completely valid page available to us, we can
 676          * clean up and return.  Otherwise we have to re-read the
 677          * media.
 678          */
 679
 680         if (m[reqpage]->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
 681                 for (i = 0; i < count; i++) {
 682                         if (i != reqpage)
 683                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 684                 }
 685                 return VM_PAGER_OK;
 686         }
 687         m[reqpage]->valid = 0;
 688
 689         /*
 690          * here on direct device I/O
 691          */
 692
 693         firstaddr = -1;
 694         /*
 695          * calculate the run that includes the required page
 696          */
 697         for(first = 0, i = 0; i < count; i = runend) {
 698                 firstaddr = vnode_pager_addr(vp,
 699                         IDX_TO_OFF(m[i]->pindex), &runpg);
 700                 if (firstaddr == -1) {
 701                         if (i == reqpage && foff < object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 702                                 /* XXX no %qd in kernel. */
 703                                 panic("vnode_pager_getpages: unexpected missing page: firstaddr: %d, foff: 0x%lx%08lx, vnp_size: 0x%lx%08lx",
 704                                  firstaddr, (u_long)(foff >> 32),
 705                                  (u_long)(u_int32_t)foff,
 706                                  (u_long)(u_int32_t)
 707                                  (object->un_pager.vnp.vnp_size >> 32),
 708                                  (u_long)(u_int32_t)
 709                                  object->un_pager.vnp.vnp_size);
 710                         }
 711                         vnode_pager_freepage(m[i]);
 712                         runend = i + 1;
 713                         first = runend;
 714                         continue;
 715                 }
 716                 runend = i + runpg;
 717                 if (runend <= reqpage) {
 718                         int j;
 719                         for (j = i; j < runend; j++) {
 720                                 vnode_pager_freepage(m[j]);
 721                         }
 722                 } else {
 723                         if (runpg < (count - first)) {
 724                                 for (i = first + runpg; i < count; i++)
 725                                         vnode_pager_freepage(m[i]);
 726                                 count = first + runpg;
 727                         }
 728                         break;
 729                 }
 730                 first = runend;
 731         }
 732
 733         /*
 734          * the first and last page have been calculated now, move input pages
 735          * to be zero based...
 736          */
 737         if (first != 0) {
 738                 for (i = first; i < count; i++) {
 739                         m[i - first] = m[i];
 740                 }
 741                 count -= first;
 742                 reqpage -= first;
 743         }
 744
 745         /*
 746          * calculate the file virtual address for the transfer
 747          */
 748         foff = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 749
 750         /*
 751          * calculate the size of the transfer
 752          */
 753         size = count * PAGE_SIZE;
 754         if ((foff + size) > object->un_pager.vnp.vnp_size)
 755                 size = object->un_pager.vnp.vnp_size - foff;
 756
 757         /*
 758          * round up physical size for real devices.
 759          */
 760         if (dp->v_type == VBLK || dp->v_type == VCHR) {
 761                 int secmask = dp->v_rdev->si_bsize_phys - 1;
 762                 KASSERT(secmask < PAGE_SIZE, ("vnode_pager_generic_getpages: sector size %d too large\n", secmask + 1));
 763                 size = (size + secmask) & ~secmask;
 764         }
 765
 766         bp = getpbuf(&vnode_pbuf_freecnt);
 767         kva = (vm_offset_t) bp->b_data;
 768
 769         /*
 770          * and map the pages to be read into the kva
 771          */
 772         pmap_qenter(kva, m, count);
 773
 774         /* build a minimal buffer header */
 775         bp->b_flags = B_READ | B_CALL;
 776         bp->b_iodone = vnode_pager_iodone;
 777         /* B_PHYS is not set, but it is nice to fill this in */
 778         bp->b_blkno = firstaddr;
 779         pbgetvp(dp, bp);
 780         bp->b_bcount = size;
 781         bp->b_bufsize = size;
 782         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
 783         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 784
 785         mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 786         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin += count;
 787
 788         /* do the input */
 789         VOP_STRATEGY(bp->b_vp, bp);
 790
 791         s = splvm();
 792         /* we definitely need to be at splvm here */
 793
 794         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
 795                 tsleep(bp, 0, "vnread", 0);
 796         }
 797         splx(s);
 798         if ((bp->b_flags & B_ERROR) != 0)
 799                 error = EIO;
 800
 801         if (!error) {
 802                 if (size != count * PAGE_SIZE)
 803                         bzero((caddr_t) kva + size, PAGE_SIZE * count - size);
 804         }
 805         pmap_qremove(kva, count);
 806
 807         /*
 808          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 809          */
 810         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 811
 812         for (i = 0, tfoff = foff; i < count; i++, tfoff = nextoff) {
 813                 vm_page_t mt;
 814
 815                 nextoff = tfoff + PAGE_SIZE;
 816                 mt = m[i];
 817
 818                 if (nextoff <= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 819                         /*
 820                          * Read filled up entire page.
 821                          */
 822                         mt->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 823                         vm_page_undirty(mt);    /* should be an assert? XXX */
 824                         pmap_clear_modify(mt);
 825                 } else {
 826                         /*
 827                          * Read did not fill up entire page.  Since this
 828                          * is getpages, the page may be mapped, so we have
 829                          * to zero the invalid portions of the page even
 830                          * though we aren't setting them valid.
 831                          *
 832                          * Currently we do not set the entire page valid,
 833                          * we just try to clear the piece that we couldn't
 834                          * read.
 835                          */
 836                         vm_page_set_validclean(mt, 0,
 837                             object->un_pager.vnp.vnp_size - tfoff);
 838                         /* handled by vm_fault now */
 839                         /* vm_page_zero_invalid(mt, FALSE); */
 840                 }
 841
 842                 vm_page_flag_clear(mt, PG_ZERO);
 843                 if (i != reqpage) {
 844
 845                         /*
 846                          * whether or not to leave the page activated is up in
 847                          * the air, but we should put the page on a page queue
 848                          * somewhere. (it already is in the object). Result:
 849                          * It appears that empirical results show that
 850                          * deactivating pages is best.
 851                          */
 852
 853                         /*
 854                          * just in case someone was asking for this page we
 855                          * now tell them that it is ok to use
 856                          */
 857                         if (!error) {
 858                                 if (mt->flags & PG_WANTED)
 859                                         vm_page_activate(mt);
 860                                 else
 861                                         vm_page_deactivate(mt);
 862                                 vm_page_wakeup(mt);
 863                         } else {
 864                                 vnode_pager_freepage(mt);
 865                         }
 866                 }
 867         }
 868         if (error) {
 869                 printf("vnode_pager_getpages: I/O read error\n");
 870         }
 871         return (error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
 872 }
 873
 874 /*
 875  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 876  * implement their own VOP_PUTPAGES, their VOP_PUTPAGES should call to
 877  * vnode_pager_generic_putpages() to implement the previous behaviour.
 878  *
 879  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 880  * backing vp's VOP_PUTPAGES.
 881  */
 882 static void
 883 vnode_pager_putpages(object, m, count, sync, rtvals)
 884         vm_object_t object;
 885         vm_page_t *m;
 886         int count;
 887         boolean_t sync;
 888         int *rtvals;
 889 {
 890         int rtval;
 891         struct vnode *vp;
 892         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 893
 894         /*
 895          * Force synchronous operation if we are extremely low on memory
 896          * to prevent a low-memory deadlock.  VOP operations often need to
 897          * allocate more memory to initiate the I/O ( i.e. do a BMAP
 898          * operation ).  The swapper handles the case by limiting the amount
 899          * of asynchronous I/O, but that sort of solution doesn't scale well
 900          * for the vnode pager without a lot of work.
 901          *
 902          * Also, the backing vnode's iodone routine may not wake the pageout
 903          * daemon up.  This should be probably be addressed XXX.
 904          */
 905
 906         if ((vmstats.v_free_count + vmstats.v_cache_count) < vmstats.v_pageout_free_min)
 907                 sync |= OBJPC_SYNC;
 908
 909         /*
 910          * Call device-specific putpages function
 911          */
 912
 913         vp = object->handle;
 914         rtval = VOP_PUTPAGES(vp, m, bytes, sync, rtvals, 0);
 915         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 916             printf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS putpages\n");
 917             rtval = vnode_pager_generic_putpages( vp, m, bytes, sync, rtvals);
 918         }
 919 }
 920
 921
 922 /*
 923  * This is now called from local media FS's to operate against their
 924  * own vnodes if they fail to implement VOP_PUTPAGES.
 925  *
 926  * This is typically called indirectly via the pageout daemon and
 927  * clustering has already typically occured, so in general we ask the
 928  * underlying filesystem to write the data out asynchronously rather
 929  * then delayed.
 930  */
 931 int
 932 vnode_pager_generic_putpages(vp, m, bytecount, flags, rtvals)
 933         struct vnode *vp;
 934         vm_page_t *m;
 935         int bytecount;
 936         int flags;
 937         int *rtvals;
 938 {
 939         int i;
 940         vm_object_t object;
 941         int count;
 942
 943         int maxsize, ncount;
 944         vm_ooffset_t poffset;
 945         struct uio auio;
 946         struct iovec aiov;
 947         int error;
 948         int ioflags;
 949
 950         object = vp->v_object;
 951         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 952
 953         for (i = 0; i < count; i++)
 954                 rtvals[i] = VM_PAGER_AGAIN;
 955
 956         if ((int) m[0]->pindex < 0) {
 957                 printf("vnode_pager_putpages: attempt to write meta-data!!! -- 0x%lx(%x)\n",
 958                         (long)m[0]->pindex, m[0]->dirty);
 959                 rtvals[0] = VM_PAGER_BAD;
 960                 return VM_PAGER_BAD;
 961         }
 962
 963         maxsize = count * PAGE_SIZE;
 964         ncount = count;
 965
 966         poffset = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 967
 968         /*
 969          * If the page-aligned write is larger then the actual file we
 970          * have to invalidate pages occuring beyond the file EOF.  However,
 971          * there is an edge case where a file may not be page-aligned where
 972          * the last page is partially invalid.  In this case the filesystem
 973          * may not properly clear the dirty bits for the entire page (which
 974          * could be VM_PAGE_BITS_ALL due to the page having been mmap()d).
 975          * With the page locked we are free to fix-up the dirty bits here.
 976          *
 977          * We do not under any circumstances truncate the valid bits, as
 978          * this will screw up bogus page replacement.
 979          */
 980         if (maxsize + poffset > object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 981                 if (object->un_pager.vnp.vnp_size > poffset) {
 982                         int pgoff;
 983
 984                         maxsize = object->un_pager.vnp.vnp_size - poffset;
 985                         ncount = btoc(maxsize);
 986                         if ((pgoff = (int)maxsize & PAGE_MASK) != 0) {
 987                                 vm_page_clear_dirty(m[ncount - 1], pgoff,
 988                                         PAGE_SIZE - pgoff);
 989                         }
 990                 } else {
 991                         maxsize = 0;
 992                         ncount = 0;
 993                 }
 994                 if (ncount < count) {
 995                         for (i = ncount; i < count; i++) {
 996                                 rtvals[i] = VM_PAGER_BAD;
 997                         }
 998                 }
 999         }
1000
1001         /*
1002          * pageouts are already clustered, use IO_ASYNC to force a bawrite()
1003          * rather then a bdwrite() to prevent paging I/O from saturating
1004          * the buffer cache.  Dummy-up the sequential heuristic to cause
1005          * large ranges to cluster.  If neither IO_SYNC or IO_ASYNC is set,
1006          * the system decides how to cluster.
1007          */
1008         ioflags = IO_VMIO;
1009         if (flags & (VM_PAGER_PUT_SYNC | VM_PAGER_PUT_INVAL))
1010                 ioflags |= IO_SYNC;
1011         else if ((flags & VM_PAGER_CLUSTER_OK) == 0)
1012                 ioflags |= IO_ASYNC;
1013         ioflags |= (flags & VM_PAGER_PUT_INVAL) ? IO_INVAL: 0;
1014         ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
1015
1016         aiov.iov_base = (caddr_t) 0;
1017         aiov.iov_len = maxsize;
1018         auio.uio_iov = &aiov;
1019         auio.uio_iovcnt = 1;
1020         auio.uio_offset = poffset;
1021         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1022         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
1023         auio.uio_resid = maxsize;
1024         auio.uio_td = NULL;
1025         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflags, proc0.p_ucred);
1026         mycpu->gd_cnt.v_vnodeout++;
1027         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsout += ncount;
1028
1029         if (error) {
1030                 printf("vnode_pager_putpages: I/O error %d\n", error);
1031         }
1032         if (auio.uio_resid) {
1033                 printf("vnode_pager_putpages: residual I/O %d at %lu\n",
1034                     auio.uio_resid, (u_long)m[0]->pindex);
1035         }
1036         for (i = 0; i < ncount; i++) {
1037                 rtvals[i] = VM_PAGER_OK;
1038         }
1039         return rtvals[0];
1040 }
1041
1042 struct vnode *
1043 vnode_pager_lock(vm_object_t object)
1044 {
1045         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
1046
1047         for (; object != NULL; object = object->backing_object) {
1048                 if (object->type != OBJT_VNODE)
1049                         continue;
1050                 if (object->flags & OBJ_DEAD)
1051                         return NULL;
1052
1053                 while (vget(object->handle,
1054                         LK_NOPAUSE | LK_SHARED | LK_RETRY | LK_CANRECURSE, td)) {
1055                         if ((object->flags & OBJ_DEAD) ||
1056                             (object->type != OBJT_VNODE)) {
1057                                 return NULL;
1058                         }
1059                         printf("vnode_pager_lock: retrying\n");
1060                 }
1061                 return object->handle;
1062         }
1063         return NULL;
1064 }