sys/vm/vnode_pager.c

   1 /*
   2  * (MPSAFE)
   3  *
   4  * Copyright (c) 1990 University of Utah.
   5  * Copyright (c) 1991 The Regents of the University of California.
   6  * All rights reserved.
   7  * Copyright (c) 1993, 1994 John S. Dyson
   8  * Copyright (c) 1995, David Greenman
   9  *
  10  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  11  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
  12  * Science Department.
  13  *
  14  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  15  * modification, are permitted provided that the following conditions
  16  * are met:
  17  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  19  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  20  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  21  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  22  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  23  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  24  *    without specific prior written permission.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  28  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  29  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  30  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  36  * SUCH DAMAGE.
  37  *
  38  *      from: @(#)vnode_pager.c 7.5 (Berkeley) 4/20/91
  39  * $FreeBSD: src/sys/vm/vnode_pager.c,v 1.116.2.7 2002/12/31 09:34:51 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 /*
  43  * Page to/from files (vnodes).
  44  */
  45
  46 /*
  47  * TODO:
  48  *      Implement VOP_GETPAGES/PUTPAGES interface for filesystems. Will
  49  *      greatly re-simplify the vnode_pager.
  50  */
  51
  52 #include <sys/param.h>
  53 #include <sys/systm.h>
  54 #include <sys/kernel.h>
  55 #include <sys/proc.h>
  56 #include <sys/vnode.h>
  57 #include <sys/mount.h>
  58 #include <sys/buf.h>
  59 #include <sys/vmmeter.h>
  60 #include <sys/conf.h>
  61
  62 #include <cpu/lwbuf.h>
  63
  64 #include <vm/vm.h>
  65 #include <vm/vm_object.h>
  66 #include <vm/vm_page.h>
  67 #include <vm/vm_pager.h>
  68 #include <vm/vm_map.h>
  69 #include <vm/vnode_pager.h>
  70 #include <vm/swap_pager.h>
  71 #include <vm/vm_extern.h>
  72
  73 #include <sys/thread2.h>
  74 #include <vm/vm_page2.h>
  75
  76 static void vnode_pager_dealloc (vm_object_t);
  77 static int vnode_pager_getpage (vm_object_t, vm_page_t *, int);
  78 static void vnode_pager_putpages (vm_object_t, vm_page_t *, int, int, int *);
  79 static boolean_t vnode_pager_haspage (vm_object_t, vm_pindex_t);
  80
  81 struct pagerops vnodepagerops = {
  82         vnode_pager_dealloc,
  83         vnode_pager_getpage,
  84         vnode_pager_putpages,
  85         vnode_pager_haspage
  86 };
  87
  88 static struct krate vbadrate = { 1 };
  89 static struct krate vresrate = { 1 };
  90
  91 long vnode_pbuf_freecnt = -1;   /* start out unlimited */
  92
  93 /*
  94  * Allocate a VM object for a vnode, typically a regular file vnode.
  95  *
  96  * Some additional information is required to generate a properly sized
  97  * object which covers the entire buffer cache buffer straddling the file
  98  * EOF.  Userland does not see the extra pages as the VM fault code tests
  99  * against v_filesize.
 100  */
 101 vm_object_t
 102 vnode_pager_alloc(void *handle, off_t length, vm_prot_t prot, off_t offset,
 103                   int blksize, int boff)
 104 {
 105         vm_object_t object;
 106         struct vnode *vp;
 107         off_t loffset;
 108         vm_pindex_t lsize;
 109
 110         /*
 111          * Pageout to vnode, no can do yet.
 112          */
 113         if (handle == NULL)
 114                 return (NULL);
 115
 116         /*
 117          * XXX hack - This initialization should be put somewhere else.
 118          */
 119         if (vnode_pbuf_freecnt < 0) {
 120             vnode_pbuf_freecnt = nswbuf_kva / 2 + 1;
 121         }
 122
 123         /*
 124          * Serialize potential vnode/object teardowns and interlocks
 125          */
 126         vp = (struct vnode *)handle;
 127         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
 128
 129         /*
 130          * If the object is being terminated, wait for it to
 131          * go away.
 132          */
 133         object = vp->v_object;
 134         if (object) {
 135                 vm_object_hold(object);
 136                 KKASSERT((object->flags & OBJ_DEAD) == 0);
 137         }
 138
 139         if (VREFCNT(vp) <= 0)
 140                 panic("vnode_pager_alloc: no vnode reference");
 141
 142         /*
 143          * Round up to the *next* block, then destroy the buffers in question.
 144          * Since we are only removing some of the buffers we must rely on the
 145          * scan count to determine whether a loop is necessary.
 146          *
 147          * Destroy any pages beyond the last buffer.
 148          */
 149         if (boff < 0)
 150                 boff = (int)(length % blksize);
 151         if (boff)
 152                 loffset = length + (blksize - boff);
 153         else
 154                 loffset = length;
 155         lsize = OFF_TO_IDX(round_page64(loffset));
 156
 157         if (object == NULL) {
 158                 /*
 159                  * And an object of the appropriate size
 160                  */
 161                 object = vm_object_allocate_hold(OBJT_VNODE, lsize);
 162                 object->handle = handle;
 163                 vp->v_object = object;
 164                 vp->v_filesize = length;
 165                 if (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_NOMSYNC))
 166                         vm_object_set_flag(object, OBJ_NOMSYNC);
 167                 vref(vp);
 168         } else {
 169                 vm_object_reference_quick(object);      /* also vref's */
 170                 if (object->size != lsize) {
 171                         kprintf("vnode_pager_alloc: Warning, objsize "
 172                                 "mismatch %jd/%jd vp=%p obj=%p\n",
 173                                 (intmax_t)object->size,
 174                                 (intmax_t)lsize,
 175                                 vp, object);
 176                 }
 177                 if (vp->v_filesize != length) {
 178                         kprintf("vnode_pager_alloc: Warning, filesize "
 179                                 "mismatch %jd/%jd vp=%p obj=%p\n",
 180                                 (intmax_t)vp->v_filesize,
 181                                 (intmax_t)length,
 182                                 vp, object);
 183                 }
 184         }
 185         vm_object_drop(object);
 186         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
 187
 188         return (object);
 189 }
 190
 191 /*
 192  * Add a ref to a vnode's existing VM object, return the object or
 193  * NULL if the vnode did not have one.  This does not create the
 194  * object (we can't since we don't know what the proper blocksize/boff
 195  * is to match the VFS's use of the buffer cache).
 196  *
 197  * The vnode must be referenced and is typically open.  The object should
 198  * be stable in this situation.
 199  *
 200  * Returns the object with an additional reference but not locked.
 201  */
 202 vm_object_t
 203 vnode_pager_reference(struct vnode *vp)
 204 {
 205         vm_object_t object;
 206
 207         if ((object = vp->v_object) != NULL)
 208                 vm_object_reference_quick(object); /* also vref's vnode */
 209         return (object);
 210 }
 211
 212 static void
 213 vnode_pager_dealloc(vm_object_t object)
 214 {
 215         struct vnode *vp = object->handle;
 216
 217         if (vp == NULL)
 218                 panic("vnode_pager_dealloc: pager already dealloced");
 219
 220         vm_object_pip_wait(object, "vnpdea");
 221
 222         object->handle = NULL;
 223         object->type = OBJT_DEAD;
 224         vp->v_object = NULL;
 225         vp->v_filesize = NOOFFSET;
 226         vclrflags(vp, VTEXT | VOBJBUF);
 227         swap_pager_freespace_all(object);
 228 }
 229
 230 /*
 231  * Return whether the vnode pager has the requested page.  Return the
 232  * number of disk-contiguous pages before and after the requested page,
 233  * not including the requested page.
 234  */
 235 static boolean_t
 236 vnode_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
 237 {
 238         struct vnode *vp = object->handle;
 239         off_t loffset;
 240         off_t doffset;
 241         int voff;
 242         int bsize;
 243         int error;
 244
 245         /*
 246          * If no vp or vp is doomed or marked transparent to VM, we do not
 247          * have the page.
 248          */
 249         if ((vp == NULL) || (vp->v_flag & VRECLAIMED))
 250                 return FALSE;
 251
 252         /*
 253          * If filesystem no longer mounted or offset beyond end of file we do
 254          * not have the page.
 255          */
 256         loffset = IDX_TO_OFF(pindex);
 257
 258         if (vp->v_mount == NULL || loffset >= vp->v_filesize)
 259                 return FALSE;
 260
 261         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 262         voff = loffset % bsize;
 263
 264         /*
 265          * XXX
 266          *
 267          * BMAP returns byte counts before and after, where after
 268          * is inclusive of the base page.  haspage must return page
 269          * counts before and after where after does not include the
 270          * base page.
 271          *
 272          * BMAP is allowed to return a *after of 0 for backwards
 273          * compatibility.  The base page is still considered valid if
 274          * no error is returned.
 275          */
 276         error = VOP_BMAP(vp, loffset - voff, &doffset, NULL, NULL, 0);
 277         if (error)
 278                 return TRUE;
 279         if (doffset == NOOFFSET)
 280                 return FALSE;
 281         return TRUE;
 282 }
 283
 284 /*
 285  * Lets the VM system know about a change in size for a file.
 286  * We adjust our own internal size and flush any cached pages in
 287  * the associated object that are affected by the size change.
 288  *
 289  * NOTE: This routine may be invoked as a result of a pager put
 290  * operation (possibly at object termination time), so we must be careful.
 291  *
 292  * NOTE: vp->v_filesize is initialized to NOOFFSET (-1), be sure that
 293  * we do not blow up on the case.  nsize will always be >= 0, however.
 294  */
 295 void
 296 vnode_pager_setsize(struct vnode *vp, vm_ooffset_t nsize)
 297 {
 298         vm_pindex_t nobjsize;
 299         vm_pindex_t oobjsize;
 300         vm_object_t object;
 301
 302         object = vp->v_object;
 303         if (object == NULL)
 304                 return;
 305         vm_object_hold(object);
 306         KKASSERT(vp->v_object == object);
 307
 308         /*
 309          * Hasn't changed size
 310          */
 311         if (nsize == vp->v_filesize) {
 312                 vm_object_drop(object);
 313                 return;
 314         }
 315
 316         /*
 317          * Has changed size.  Adjust the VM object's size and v_filesize
 318          * before we start scanning pages to prevent new pages from being
 319          * allocated during the scan.
 320          */
 321         nobjsize = OFF_TO_IDX(nsize + PAGE_MASK);
 322         oobjsize = object->size;
 323         object->size = nobjsize;
 324
 325         /*
 326          * File has shrunk. Toss any cached pages beyond the new EOF.
 327          */
 328         if (nsize < vp->v_filesize) {
 329                 vp->v_filesize = nsize;
 330                 if (nobjsize < oobjsize) {
 331                         vm_object_page_remove(object, nobjsize, oobjsize,
 332                                               FALSE);
 333                 }
 334                 /*
 335                  * This gets rid of garbage at the end of a page that is now
 336                  * only partially backed by the vnode.  Since we are setting
 337                  * the entire page valid & clean after we are done we have
 338                  * to be sure that the portion of the page within the file
 339                  * bounds is already valid.  If it isn't then making it
 340                  * valid would create a corrupt block.
 341                  */
 342                 if (nsize & PAGE_MASK) {
 343                         vm_offset_t kva;
 344                         vm_page_t m;
 345
 346                         m = vm_page_lookup_busy_wait(object, OFF_TO_IDX(nsize),
 347                                                      TRUE, "vsetsz");
 348
 349                         if (m && m->valid) {
 350                                 int base = (int)nsize & PAGE_MASK;
 351                                 int size = PAGE_SIZE - base;
 352                                 struct lwbuf *lwb;
 353                                 struct lwbuf lwb_cache;
 354
 355                                 /*
 356                                  * Clear out partial-page garbage in case
 357                                  * the page has been mapped.
 358                                  *
 359                                  * This is byte aligned.
 360                                  */
 361                                 lwb = lwbuf_alloc(m, &lwb_cache);
 362                                 kva = lwbuf_kva(lwb);
 363                                 bzero((caddr_t)kva + base, size);
 364                                 lwbuf_free(lwb);
 365
 366                                 /*
 367                                  * XXX work around SMP data integrity race
 368                                  * by unmapping the page from user processes.
 369                                  * The garbage we just cleared may be mapped
 370                                  * to a user process running on another cpu
 371                                  * and this code is not running through normal
 372                                  * I/O channels which handle SMP issues for
 373                                  * us, so unmap page to synchronize all cpus.
 374                                  *
 375                                  * XXX should vm_pager_unmap_page() have
 376                                  * dealt with this?
 377                                  */
 378                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
 379
 380                                 /*
 381                                  * Clear out partial-page dirty bits.  This
 382                                  * has the side effect of setting the valid
 383                                  * bits, but that is ok.  There are a bunch
 384                                  * of places in the VM system where we expected
 385                                  * m->dirty == VM_PAGE_BITS_ALL.  The file EOF
 386                                  * case is one of them.  If the page is still
 387                                  * partially dirty, make it fully dirty.
 388                                  *
 389                                  * NOTE: We do not clear out the valid
 390                                  * bits.  This would prevent bogus_page
 391                                  * replacement from working properly.
 392                                  *
 393                                  * NOTE: We do not want to clear the dirty
 394                                  * bit for a partial DEV_BSIZE'd truncation!
 395                                  * This is DEV_BSIZE aligned!
 396                                  */
 397                                 vm_page_clear_dirty_beg_nonincl(m, base, size);
 398                                 if (m->dirty != 0)
 399                                         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
 400                                 vm_page_wakeup(m);
 401                         } else if (m) {
 402                                 vm_page_wakeup(m);
 403                         }
 404                 }
 405         } else {
 406                 vp->v_filesize = nsize;
 407         }
 408         vm_object_drop(object);
 409 }
 410
 411 /*
 412  * Release a page busied for a getpages operation.  The page may have become
 413  * wired (typically due to being used by the buffer cache) or otherwise been
 414  * soft-busied and cannot be freed in that case.  A held page can still be
 415  * freed.
 416  */
 417 void
 418 vnode_pager_freepage(vm_page_t m)
 419 {
 420         if ((m->busy_count & PBUSY_MASK) ||
 421             m->wire_count ||
 422             (m->flags & PG_NEED_COMMIT)) {
 423                 vm_page_activate(m);
 424                 vm_page_wakeup(m);
 425         } else {
 426                 vm_page_free(m);
 427         }
 428 }
 429
 430 /*
 431  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 432  * implement their own VOP_GETPAGES, their VOP_GETPAGES should call to
 433  * vnode_pager_generic_getpages() to implement the previous behaviour.
 434  *
 435  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 436  * backing vp's VOP_GETPAGES.
 437  */
 438 static int
 439 vnode_pager_getpage(vm_object_t object, vm_page_t *mpp, int seqaccess)
 440 {
 441         int rtval;
 442         struct vnode *vp;
 443
 444         vp = object->handle;
 445         rtval = VOP_GETPAGES(vp, mpp, PAGE_SIZE, 0, 0, seqaccess);
 446         if (rtval == EOPNOTSUPP)
 447                 panic("vnode_pager: vfs's must implement vop_getpages");
 448         return rtval;
 449 }
 450
 451 /*
 452  * This is now called from local media FS's to operate against their
 453  * own vnodes if they fail to implement VOP_GETPAGES.
 454  *
 455  * With all the caching local media devices do these days there is really
 456  * very little point to attempting to restrict the I/O size to contiguous
 457  * blocks on-disk, especially if our caller thinks we need all the specified
 458  * pages.  Just construct and issue a READ.
 459  */
 460 int
 461 vnode_pager_generic_getpages(struct vnode *vp, vm_page_t *mpp, int bytecount,
 462                              int reqpage, int seqaccess)
 463 {
 464         struct iovec aiov;
 465         struct uio auio;
 466         off_t foff;
 467         int error;
 468         int count;
 469         int i;
 470         int ioflags;
 471         int obytecount;
 472
 473         /*
 474          * Do not do anything if the vnode is bad.
 475          */
 476         if (vp->v_mount == NULL)
 477                 return VM_PAGER_BAD;
 478
 479         /*
 480          * Calculate the number of pages.  Since we are paging in whole
 481          * pages, adjust bytecount to be an integral multiple of the page
 482          * size.  It will be clipped to the file EOF later on.
 483          */
 484         bytecount = round_page(bytecount);
 485         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 486
 487         /*
 488          * We could check m[reqpage]->valid here and shortcut the operation,
 489          * but doing so breaks read-ahead.  Instead assume that the VM
 490          * system has already done at least the check, don't worry about
 491          * any races, and issue the VOP_READ to allow read-ahead to function.
 492          *
 493          * This keeps the pipeline full for I/O bound sequentially scanned
 494          * mmap()'s
 495          */
 496         /* don't shortcut */
 497
 498         /*
 499          * Discard pages past the file EOF.  If the requested page is past
 500          * the file EOF we just leave its valid bits set to 0, the caller
 501          * expects to maintain ownership of the requested page.  If the
 502          * entire range is past file EOF discard everything and generate
 503          * a pagein error.
 504          */
 505         foff = IDX_TO_OFF(mpp[0]->pindex);
 506         if (foff >= vp->v_filesize) {
 507                 for (i = 0; i < count; i++) {
 508                         if (i != reqpage)
 509                                 vnode_pager_freepage(mpp[i]);
 510                 }
 511                 return VM_PAGER_ERROR;
 512         }
 513
 514         if (foff + bytecount > vp->v_filesize) {
 515                 bytecount = vp->v_filesize - foff;
 516                 i = round_page(bytecount) / PAGE_SIZE;
 517                 while (count > i) {
 518                         --count;
 519                         if (count != reqpage)
 520                                 vnode_pager_freepage(mpp[count]);
 521                 }
 522         }
 523
 524         /*
 525          * The size of the transfer is bytecount.  bytecount will be an
 526          * integral multiple of the page size unless it has been clipped
 527          * to the file EOF.  The transfer cannot exceed the file EOF.
 528          *
 529          * When dealing with real devices we must round-up to the device
 530          * sector size.
 531          */
 532         if (vp->v_type == VBLK || vp->v_type == VCHR) {
 533                 int secmask = vp->v_rdev->si_bsize_phys - 1;
 534                 KASSERT(secmask < PAGE_SIZE, ("vnode_pager_generic_getpages: sector size %d too large", secmask + 1));
 535                 bytecount = (bytecount + secmask) & ~secmask;
 536         }
 537         obytecount = bytecount;
 538
 539         /*
 540          * Severe hack to avoid deadlocks with the buffer cache
 541          */
 542         for (i = 0; i < count; ++i) {
 543                 vm_page_t mt = mpp[i];
 544
 545                 vm_page_io_start(mt);
 546                 vm_page_wakeup(mt);
 547         }
 548
 549         /*
 550          * Issue the I/O with some read-ahead if bytecount > PAGE_SIZE
 551          */
 552         ioflags = IO_VMIO;
 553         if (seqaccess)
 554                 ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
 555
 556         aiov.iov_base = NULL;
 557         aiov.iov_len = bytecount;
 558         auio.uio_iov = &aiov;
 559         auio.uio_iovcnt = 1;
 560         auio.uio_offset = foff;
 561         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
 562         auio.uio_rw = UIO_READ;
 563         auio.uio_resid = bytecount;
 564         auio.uio_td = NULL;
 565         mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 566         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin += count;
 567
 568         error = VOP_READ(vp, &auio, ioflags, proc0.p_ucred);
 569
 570         /*
 571          * Severe hack to avoid deadlocks with the buffer cache
 572          */
 573         for (i = 0; i < count; ++i) {
 574                 vm_page_busy_wait(mpp[i], FALSE, "getpgs");
 575                 vm_page_io_finish(mpp[i]);
 576         }
 577
 578         /*
 579          * Calculate the actual number of bytes read and clean up the
 580          * page list.
 581          */
 582         bytecount -= auio.uio_resid;
 583
 584         for (i = 0; i < count; ++i) {
 585                 vm_page_t mt = mpp[i];
 586
 587                 if (i != reqpage) {
 588                         if (error == 0 && mt->valid) {
 589                                 if (mt->flags & PG_REFERENCED)
 590                                         vm_page_activate(mt);
 591                                 else
 592                                         vm_page_deactivate(mt);
 593                                 vm_page_wakeup(mt);
 594                         } else {
 595                                 vnode_pager_freepage(mt);
 596                         }
 597                 } else if (mt->valid == 0) {
 598                         if (error == 0) {
 599                                 kprintf("page failed but no I/O error page "
 600                                         "%p object %p pindex %d\n",
 601                                         mt, mt->object, (int) mt->pindex);
 602                                 kprintf("i=%d foff=%016lx bytecount=%d/%d"
 603                                         "uioresid=%zd\n",
 604                                         i, foff, obytecount, bytecount,
 605                                         auio.uio_resid);
 606                                 /* whoops, something happened */
 607                                 error = EINVAL;
 608                         }
 609                 } else if (mt->valid != VM_PAGE_BITS_ALL) {
 610                         /*
 611                          * Zero-extend the requested page if necessary (if
 612                          * the filesystem is using a small block size).
 613                          */
 614                         vm_page_zero_invalid(mt, TRUE);
 615                 }
 616         }
 617         if (error) {
 618                 kprintf("vnode_pager_getpage: I/O read error\n");
 619         }
 620         return (error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
 621 }
 622
 623 /*
 624  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 625  * implement their own VOP_PUTPAGES, their VOP_PUTPAGES should call to
 626  * vnode_pager_generic_putpages() to implement the previous behaviour.
 627  *
 628  * Caller has already cleared the pmap modified bits, if any.
 629  *
 630  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 631  * backing vp's VOP_PUTPAGES.
 632  */
 633 static void
 634 vnode_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
 635                      int sync, int *rtvals)
 636 {
 637         int rtval;
 638         struct vnode *vp;
 639         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 640
 641         /*
 642          * Force synchronous operation if we are extremely low on memory
 643          * to prevent a low-memory deadlock.  VOP operations often need to
 644          * allocate more memory to initiate the I/O ( i.e. do a BMAP
 645          * operation ).  The swapper handles the case by limiting the amount
 646          * of asynchronous I/O, but that sort of solution doesn't scale well
 647          * for the vnode pager without a lot of work.
 648          *
 649          * Also, the backing vnode's iodone routine may not wake the pageout
 650          * daemon up.  This should be probably be addressed XXX.
 651          */
 652
 653         if ((vmstats.v_free_count + vmstats.v_cache_count) <
 654             vmstats.v_pageout_free_min) {
 655                 sync |= OBJPC_SYNC;
 656         }
 657
 658         /*
 659          * Call device-specific putpages function
 660          */
 661         vp = object->handle;
 662         rtval = VOP_PUTPAGES(vp, m, bytes, sync, rtvals, 0);
 663         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 664             kprintf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS putpages\n");
 665             rtval = vnode_pager_generic_putpages( vp, m, bytes, sync, rtvals);
 666         }
 667 }
 668
 669
 670 /*
 671  * This is now called from local media FS's to operate against their
 672  * own vnodes if they fail to implement VOP_PUTPAGES.
 673  *
 674  * This is typically called indirectly via the pageout daemon and
 675  * clustering has already typically occured, so in general we ask the
 676  * underlying filesystem to write the data out asynchronously rather
 677  * then delayed.
 678  */
 679 int
 680 vnode_pager_generic_putpages(struct vnode *vp, vm_page_t *m, int bytecount,
 681                              int flags, int *rtvals)
 682 {
 683         int i;
 684         int maxsize, ncount, count;
 685         vm_ooffset_t poffset;
 686         struct uio auio;
 687         struct iovec aiov;
 688         int error;
 689         int ioflags;
 690
 691         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 692
 693         for (i = 0; i < count; i++)
 694                 rtvals[i] = VM_PAGER_AGAIN;
 695
 696         if ((int) m[0]->pindex < 0) {
 697                 kprintf("vnode_pager_putpages: attempt to write meta-data!!! -- 0x%lx(%x)\n",
 698                         (long)m[0]->pindex, m[0]->dirty);
 699                 rtvals[0] = VM_PAGER_BAD;
 700                 return VM_PAGER_BAD;
 701         }
 702
 703         maxsize = count * PAGE_SIZE;
 704         ncount = count;
 705
 706         poffset = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 707
 708         /*
 709          * If the page-aligned write is larger then the actual file we
 710          * have to invalidate pages occuring beyond the file EOF.
 711          *
 712          * If the file EOF resides in the middle of a page we still clear
 713          * all of that page's dirty bits later on.  If we didn't it would
 714          * endlessly re-write.
 715          *
 716          * We do not under any circumstances truncate the valid bits, as
 717          * this will screw up bogus page replacement.
 718          *
 719          * The caller has already read-protected the pages.  The VFS must
 720          * use the buffer cache to wrap the pages.  The pages might not
 721          * be immediately flushed by the buffer cache but once under its
 722          * control the pages themselves can wind up being marked clean
 723          * and their covering buffer cache buffer can be marked dirty.
 724          */
 725         if (poffset + maxsize > vp->v_filesize) {
 726                 if (poffset < vp->v_filesize) {
 727                         maxsize = vp->v_filesize - poffset;
 728                         ncount = btoc(maxsize);
 729                 } else {
 730                         maxsize = 0;
 731                         ncount = 0;
 732                 }
 733                 if (ncount < count) {
 734                         for (i = ncount; i < count; i++) {
 735                                 rtvals[i] = VM_PAGER_BAD;
 736                         }
 737                 }
 738         }
 739
 740         /*
 741          * pageouts are already clustered, use IO_ASYNC to force a bawrite()
 742          * rather then a bdwrite() to prevent paging I/O from saturating
 743          * the buffer cache.  Dummy-up the sequential heuristic to cause
 744          * large ranges to cluster.  If neither IO_SYNC or IO_ASYNC is set,
 745          * the system decides how to cluster.
 746          */
 747         ioflags = IO_VMIO;
 748         if (flags & (VM_PAGER_PUT_SYNC | VM_PAGER_PUT_INVAL))
 749                 ioflags |= IO_SYNC;
 750         else if ((flags & VM_PAGER_CLUSTER_OK) == 0)
 751                 ioflags |= IO_ASYNC;
 752         ioflags |= (flags & VM_PAGER_PUT_INVAL) ? IO_INVAL: 0;
 753         ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
 754
 755         aiov.iov_base = (caddr_t) 0;
 756         aiov.iov_len = maxsize;
 757         auio.uio_iov = &aiov;
 758         auio.uio_iovcnt = 1;
 759         auio.uio_offset = poffset;
 760         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
 761         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
 762         auio.uio_resid = maxsize;
 763         auio.uio_td = NULL;
 764         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflags, proc0.p_ucred);
 765         mycpu->gd_cnt.v_vnodeout++;
 766         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsout += ncount;
 767
 768         if (error) {
 769                 krateprintf(&vbadrate,
 770                             "vnode_pager_putpages: I/O error %d\n", error);
 771         }
 772         if (auio.uio_resid) {
 773                 krateprintf(&vresrate,
 774                             "vnode_pager_putpages: residual I/O %zd at %lu\n",
 775                             auio.uio_resid, (u_long)m[0]->pindex);
 776         }
 777         if (error == 0) {
 778                 for (i = 0; i < ncount; i++) {
 779                         rtvals[i] = VM_PAGER_OK;
 780                         vm_page_undirty(m[i]);
 781                 }
 782         }
 783         return rtvals[0];
 784 }
 785
 786 /*
 787  * Run the chain and if the bottom-most object is a vnode-type lock the
 788  * underlying vnode.  A locked vnode or NULL is returned.
 789  */
 790 struct vnode *
 791 vnode_pager_lock(vm_object_t object)
 792 {
 793         struct vnode *vp = NULL;
 794         vm_object_t lobject;
 795         vm_object_t tobject;
 796         int error;
 797
 798         if (object == NULL)
 799                 return(NULL);
 800
 801         ASSERT_LWKT_TOKEN_HELD(vm_object_token(object));
 802         lobject = object;
 803
 804         while (lobject->type != OBJT_VNODE) {
 805                 if (lobject->flags & OBJ_DEAD)
 806                         break;
 807                 tobject = lobject->backing_object;
 808                 if (tobject == NULL)
 809                         break;
 810                 vm_object_hold_shared(tobject);
 811                 if (tobject == lobject->backing_object) {
 812                         if (lobject != object) {
 813                                 vm_object_lock_swap();
 814                                 vm_object_drop(lobject);
 815                         }
 816                         lobject = tobject;
 817                 } else {
 818                         vm_object_drop(tobject);
 819                 }
 820         }
 821         while (lobject->type == OBJT_VNODE &&
 822                (lobject->flags & OBJ_DEAD) == 0) {
 823                 /*
 824                  * Extract the vp
 825                  */
 826                 vp = lobject->handle;
 827                 error = vget(vp, LK_SHARED | LK_RETRY | LK_CANRECURSE);
 828                 if (error == 0) {
 829                         if (lobject->handle == vp)
 830                                 break;
 831                         vput(vp);
 832                 } else {
 833                         kprintf("vnode_pager_lock: vp %p error %d "
 834                                 "lockstatus %d, retrying\n",
 835                                 vp, error,
 836                                 lockstatus(&vp->v_lock, curthread));
 837                         tsleep(object->handle, 0, "vnpgrl", hz);
 838                 }
 839                 vp = NULL;
 840         }
 841         if (lobject != object)
 842                 vm_object_drop(lobject);
 843         return (vp);
 844 }