sys/vfs/mfs/mfs_vnops.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1989, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by the University of
  16  *      California, Berkeley and its contributors.
  17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  *      @(#)mfs_vnops.c 8.11 (Berkeley) 5/22/95
  34  * $FreeBSD: src/sys/ufs/mfs/mfs_vnops.c,v 1.47.2.1 2001/05/22 02:06:43 bp Exp $
  35  * $DragonFly: src/sys/vfs/mfs/mfs_vnops.c,v 1.37 2007/08/13 17:31:56 dillon Exp $
  36  */
  37
  38 #include <sys/param.h>
  39 #include <sys/systm.h>
  40 #include <sys/kernel.h>
  41 #include <sys/proc.h>
  42 #include <sys/buf.h>
  43 #include <sys/vnode.h>
  44 #include <sys/malloc.h>
  45 #include <sys/sysproto.h>
  46 #include <sys/mman.h>
  47 #include <sys/conf.h>
  48
  49 #include <vm/vm.h>
  50 #include <vm/vm_object.h>
  51 #include <vm/vm_page.h>
  52 #include <vm/vm_pager.h>
  53 #include <vm/vnode_pager.h>
  54
  55 #include <sys/buf2.h>
  56 #include <sys/thread2.h>
  57
  58 #include "mfsnode.h"
  59 #include "mfs_extern.h"
  60
  61 static int      mfs_badop (struct vop_generic_args *);
  62 static int      mfs_bmap (struct vop_bmap_args *);
  63 static int      mfs_close (struct vop_close_args *);
  64 static int      mfs_fsync (struct vop_fsync_args *);
  65 static int      mfs_freeblks (struct vop_freeblks_args *);
  66 static int      mfs_inactive (struct vop_inactive_args *); /* XXX */
  67 static int      mfs_open (struct vop_open_args *);
  68 static int      mfs_reclaim (struct vop_reclaim_args *); /* XXX */
  69 static int      mfs_print (struct vop_print_args *); /* XXX */
  70 static int      mfs_strategy (struct vop_strategy_args *); /* XXX */
  71 static int      mfs_getpages (struct vop_getpages_args *); /* XXX */
  72 /*
  73  * mfs vnode operations.  Note: the vops here are used for the MFS block
  74  * device, not for operations on files (MFS calls the ffs mount code for that)
  75  */
  76 static struct vop_ops mfs_vnode_vops = {
  77         .vop_default =          mfs_badop,
  78         .vop_bmap =             mfs_bmap,
  79         .vop_close =            mfs_close,
  80         .vop_freeblks =         mfs_freeblks,
  81         .vop_fsync =            mfs_fsync,
  82         .vop_getpages =         mfs_getpages,
  83         .vop_inactive =         mfs_inactive,
  84         .vop_ioctl =            (void *)vop_enotty,
  85         .vop_open =             mfs_open,
  86         .vop_print =            mfs_print,
  87         .vop_reclaim =          mfs_reclaim,
  88         .vop_strategy =         mfs_strategy,
  89 };
  90
  91 struct vop_ops *mfs_vnode_vops_p = &mfs_vnode_vops;
  92
  93 VNODEOP_SET(mfs_vnode_vops);
  94
  95 /*
  96  * Vnode Operations.
  97  *
  98  * Open called to allow memory filesystem to initialize and
  99  * validate before actual IO. Record our process identifier
 100  * so we can tell when we are doing I/O to ourself.
 101  *
 102  * NOTE: new device sequencing.  mounts check the device reference count
 103  * before calling open, so we must associate the device in open and
 104  * disassociate it in close rather then faking it when we created the vnode.
 105  *
 106  * mfs_open(struct vnode *a_vp, int a_mode, struct ucred *a_cred,
 107  *          struct file *a_fp)
 108  */
 109 /* ARGSUSED */
 110 static int
 111 mfs_open(struct vop_open_args *ap)
 112 {
 113         struct vnode *vp = ap->a_vp;
 114
 115         if (vp->v_type != VCHR)
 116                 panic("mfs_open not VCHR");
 117         v_associate_rdev(vp, get_dev(vp->v_umajor, vp->v_uminor));
 118         return (vop_stdopen(ap));
 119 }
 120
 121 static int
 122 mfs_fsync(struct vop_fsync_args *ap)
 123 {
 124         return (VOCALL(&spec_vnode_vops, &ap->a_head));
 125 }
 126
 127 /*
 128  * mfs_freeblks() - hook to allow us to free physical memory.
 129  *
 130  *      We implement the BUF_CMD_FREEBLKS strategy.  We can't just madvise()
 131  *      here because we have to do it in the correct order vs other bio
 132  *      requests, so we queue it.
 133  *
 134  *      Note: geteblk() sets B_INVAL.  We leave it set to guarentee buffer
 135  *      throw-away on brelse()? XXX
 136  *
 137  * mfs_freeblks(struct vnode *a_vp, daddr_t a_addr, daddr_t a_length)
 138  */
 139 static int
 140 mfs_freeblks(struct vop_freeblks_args *ap)
 141 {
 142         struct buf *bp;
 143         struct vnode *vp = ap->a_vp;
 144
 145         bp = geteblk(ap->a_length);
 146         bp->b_cmd = BUF_CMD_FREEBLKS;
 147         bp->b_bio1.bio_offset = ap->a_offset;
 148         bp->b_bcount = ap->a_length;
 149         BUF_KERNPROC(bp);
 150         vn_strategy(vp, &bp->b_bio1);
 151         return(0);
 152 }
 153
 154 /*
 155  * Pass I/O requests to the memory filesystem process.
 156  *
 157  * mfs_strategy(struct vnode *a_vp, struct bio *a_bio)
 158  */
 159 static int
 160 mfs_strategy(struct vop_strategy_args *ap)
 161 {
 162         struct bio *bio = ap->a_bio;
 163         struct buf *bp = bio->bio_buf;
 164         struct mfsnode *mfsp;
 165         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
 166
 167         mfsp = ap->a_vp->v_rdev->si_drv1;
 168         if (mfsp == NULL) {
 169                 bp->b_error = ENXIO;
 170                 bp->b_flags |= B_ERROR;
 171                 biodone(bio);
 172                 return(0);
 173         }
 174
 175         /*
 176          * splbio required for queueing/dequeueing, in case of forwarded
 177          * BPs from bio interrupts (?).  It may not be necessary.
 178          */
 179
 180         crit_enter();
 181
 182         if (mfsp->mfs_td == NULL) {
 183                 /*
 184                  * mini-root.  Note: BUF_CMD_FREEBLKS not supported at the
 185                  * moment, since we do not know what kind of dataspace
 186                  * b_data is in.
 187                  */
 188                 caddr_t base;
 189
 190                 base = mfsp->mfs_baseoff + bio->bio_offset;
 191                 switch(bp->b_cmd) {
 192                 case BUF_CMD_FREEBLKS:
 193                         break;
 194                 case BUF_CMD_READ:
 195                         bcopy(base, bp->b_data, bp->b_bcount);
 196                         break;
 197                 case BUF_CMD_WRITE:
 198                         bcopy(bp->b_data, base, bp->b_bcount);
 199                         break;
 200                 default:
 201                         panic("mfs: bad b_cmd %d\n", bp->b_cmd);
 202                 }
 203                 biodone(bio);
 204         } else if (mfsp->mfs_td == td) {
 205                 /*
 206                  * VOP to self
 207                  */
 208                 crit_exit();
 209                 mfs_doio(bio, mfsp);
 210                 crit_enter();
 211         } else {
 212                 /*
 213                  * VOP from some other process, queue to MFS process and
 214                  * wake it up.
 215                  */
 216                 bioq_insert_tail(&mfsp->bio_queue, bio);
 217                 wakeup((caddr_t)mfsp);
 218         }
 219         crit_exit();
 220         return (0);
 221 }
 222
 223 /*
 224  * Memory file system I/O.
 225  *
 226  * Trivial on the HP since buffer has already been mapping into KVA space.
 227  *
 228  * Read and Write are handled with a simple copyin and copyout.
 229  *
 230  * We also partially support VOP_FREEBLKS().  We can't implement
 231  * completely -- for example, on fragments or inode metadata, but we can
 232  * implement it for page-aligned requests.
 233  */
 234 void
 235 mfs_doio(struct bio *bio, struct mfsnode *mfsp)
 236 {
 237         struct buf *bp = bio->bio_buf;
 238         caddr_t base = mfsp->mfs_baseoff + bio->bio_offset;
 239         int bytes;
 240
 241         switch(bp->b_cmd) {
 242         case BUF_CMD_FREEBLKS:
 243                 /*
 244                  * Implement FREEBLKS, which allows the filesystem to tell
 245                  * a block device when blocks are no longer needed (like when
 246                  * a file is deleted).  We use the hook to MADV_FREE the VM.
 247                  * This makes an MFS filesystem work as well or better then
 248                  * a sun-style swap-mounted filesystem.
 249                  */
 250                 bytes = bp->b_bcount;
 251
 252                 if ((vm_offset_t)base & PAGE_MASK) {
 253                         int n = PAGE_SIZE - ((vm_offset_t)base & PAGE_MASK);
 254                         bytes -= n;
 255                         base += n;
 256                 }
 257                 if (bytes > 0) {
 258                         struct madvise_args uap;
 259
 260                         bytes &= ~PAGE_MASK;
 261                         if (bytes != 0) {
 262                                 bzero(&uap, sizeof(uap));
 263                                 uap.addr  = base;
 264                                 uap.len   = bytes;
 265                                 uap.behav = MADV_FREE;
 266                                 sys_madvise(&uap);
 267                         }
 268                 }
 269                 bp->b_error = 0;
 270                 break;
 271         case BUF_CMD_READ:
 272                 /*
 273                  * Read data from our 'memory' disk
 274                  */
 275                 bp->b_error = copyin(base, bp->b_data, bp->b_bcount);
 276                 break;
 277         case BUF_CMD_WRITE:
 278                 /*
 279                  * Write data to our 'memory' disk
 280                  */
 281                 bp->b_error = copyout(bp->b_data, base, bp->b_bcount);
 282                 break;
 283         default:
 284                 panic("mfs: bad b_cmd %d\n", bp->b_cmd);
 285         }
 286         if (bp->b_error)
 287                 bp->b_flags |= B_ERROR;
 288         biodone(bio);
 289 }
 290
 291 /*
 292  * This is a noop, simply returning what one has been given.
 293  *
 294  * mfs_bmap(struct vnode *a_vp, off_t a_loffset,
 295  *          off_t *a_doffsetp, int *a_runp, int *a_runb)
 296  */
 297 static int
 298 mfs_bmap(struct vop_bmap_args *ap)
 299 {
 300         if (ap->a_doffsetp != NULL)
 301                 *ap->a_doffsetp = ap->a_loffset;
 302         if (ap->a_runp != NULL)
 303                 *ap->a_runp = 0;
 304         if (ap->a_runb != NULL)
 305                 *ap->a_runb = 0;
 306         return (0);
 307 }
 308
 309 /*
 310  * Memory filesystem close routine
 311  *
 312  * mfs_close(struct vnode *a_vp, int a_fflag)
 313  */
 314 /* ARGSUSED */
 315 static int
 316 mfs_close(struct vop_close_args *ap)
 317 {
 318         struct vnode *vp = ap->a_vp;
 319         struct mfsnode *mfsp = VTOMFS(vp);
 320         struct bio *bio;
 321         int error = 0;
 322
 323         /*
 324          * Finish any pending I/O requests.
 325          */
 326         while ((bio = bioq_first(&mfsp->bio_queue)) != NULL) {
 327                 bioq_remove(&mfsp->bio_queue, bio);
 328                 mfs_doio(bio, mfsp);
 329                 wakeup((caddr_t)bio->bio_buf);
 330         }
 331
 332         /*
 333          * We really only care about the last close
 334          */
 335         if (vp->v_opencount > 1)
 336                 goto done;
 337
 338         /*
 339          * Synchronize any remaining buffers and then destroy them.
 340          */
 341         if ((error = vinvalbuf(vp, V_SAVE, 0, 0)) != 0)
 342                 goto done;
 343
 344         /*
 345          * Get rid of the pseudo-backing object.  Since the object is
 346          * not directly memory mapped, we don't have to worry about
 347          * synchronizing it.
 348          */
 349         if (vp->v_object)
 350                 vm_pager_deallocate(vp->v_object);
 351
 352         /*
 353          * There should be no way to have any more uses of this
 354          * vnode, so if we find any other uses, it is a panic.
 355          */
 356         if (vp->v_sysref.refcnt > 1)
 357                 kprintf("mfs_close: ref count %d > 1\n", vp->v_sysref.refcnt);
 358         if (vp->v_sysref.refcnt > 1 || (bioq_first(&mfsp->bio_queue) != NULL))
 359                 panic("mfs_close");
 360         /*
 361          * Send a request to the filesystem server to exit.
 362          */
 363         mfsp->mfs_active = 0;
 364         v_release_rdev(vp);
 365         if (mfsp->mfs_dev) {
 366                 destroy_dev(mfsp->mfs_dev);
 367                 mfsp->mfs_dev = NULL;
 368         }
 369         wakeup((caddr_t)mfsp);
 370 done:
 371         vop_stdclose(ap);
 372         return (error);
 373 }
 374
 375 /*
 376  * Memory filesystem inactive routine
 377  *
 378  * mfs_inactive(struct vnode *a_vp)
 379  */
 380 /* ARGSUSED */
 381 static int
 382 mfs_inactive(struct vop_inactive_args *ap)
 383 {
 384         struct vnode *vp = ap->a_vp;
 385         struct mfsnode *mfsp = VTOMFS(vp);
 386
 387         if (bioq_first(&mfsp->bio_queue) != NULL)
 388                 panic("mfs_inactive: not inactive (next buffer %p)",
 389                         bioq_first(&mfsp->bio_queue));
 390         return (0);
 391 }
 392
 393 /*
 394  * Reclaim a memory filesystem devvp so that it can be reused.
 395  *
 396  * mfs_reclaim(struct vnode *a_vp)
 397  */
 398 static int
 399 mfs_reclaim(struct vop_reclaim_args *ap)
 400 {
 401         struct vnode *vp = ap->a_vp;
 402
 403         FREE(vp->v_data, M_MFSNODE);
 404         vp->v_data = NULL;
 405         return (0);
 406 }
 407
 408 /*
 409  * Print out the contents of an mfsnode.
 410  *
 411  * mfs_print(struct vnode *a_vp)
 412  */
 413 static int
 414 mfs_print(struct vop_print_args *ap)
 415 {
 416         struct mfsnode *mfsp = VTOMFS(ap->a_vp);
 417
 418         kprintf("tag VT_MFS, td %p, base %p, size %ld\n",
 419             mfsp->mfs_td, (void *)mfsp->mfs_baseoff, mfsp->mfs_size);
 420         return (0);
 421 }
 422
 423 /*
 424  * Block device bad operation
 425  */
 426 static int
 427 mfs_badop(struct vop_generic_args *ap)
 428 {
 429         int i;
 430
 431         kprintf("mfs_badop[%s]\n", ap->a_desc->sd_name);
 432         i = vop_defaultop(ap);
 433         kprintf("mfs_badop[%s] = %d\n", ap->a_desc->sd_name, i);
 434         return (i);
 435 }
 436
 437 static int
 438 mfs_getpages(struct vop_getpages_args *ap)
 439 {
 440         return (VOCALL(&spec_vnode_vops, &ap->a_head));
 441 }