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 1.16 2004/10/12 19:21:16 dillon Exp $
  43  */
  44
  45 /*
  46  * Page to/from files (vnodes).
  47  */
  48
  49 /*
  50  * TODO:
  51  *      Implement VOP_GETPAGES/PUTPAGES interface for filesystems. Will
  52  *      greatly re-simplify the vnode_pager.
  53  */
  54
  55 #include <sys/param.h>
  56 #include <sys/systm.h>
  57 #include <sys/kernel.h>
  58 #include <sys/proc.h>
  59 #include <sys/vnode.h>
  60 #include <sys/mount.h>
  61 #include <sys/buf.h>
  62 #include <sys/vmmeter.h>
  63 #include <sys/conf.h>
  64 #include <sys/sfbuf.h>
  65
  66 #include <vm/vm.h>
  67 #include <vm/vm_object.h>
  68 #include <vm/vm_page.h>
  69 #include <vm/vm_pager.h>
  70 #include <vm/vm_map.h>
  71 #include <vm/vnode_pager.h>
  72 #include <vm/vm_extern.h>
  73
  74 static vm_offset_t vnode_pager_addr (struct vnode *vp, vm_ooffset_t address,
  75                                          int *run);
  76 static void vnode_pager_iodone (struct buf *bp);
  77 static int vnode_pager_input_smlfs (vm_object_t object, vm_page_t m);
  78 static int vnode_pager_input_old (vm_object_t object, vm_page_t m);
  79 static void vnode_pager_dealloc (vm_object_t);
  80 static int vnode_pager_getpages (vm_object_t, vm_page_t *, int, int);
  81 static void vnode_pager_putpages (vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *);
  82 static boolean_t vnode_pager_haspage (vm_object_t, vm_pindex_t, int *, int *);
  83
  84 struct pagerops vnodepagerops = {
  85         NULL,
  86         vnode_pager_alloc,
  87         vnode_pager_dealloc,
  88         vnode_pager_getpages,
  89         vnode_pager_putpages,
  90         vnode_pager_haspage,
  91         NULL
  92 };
  93
  94 int vnode_pbuf_freecnt = -1;    /* start out unlimited */
  95
  96 /*
  97  * Allocate (or lookup) pager for a vnode.
  98  * Handle is a vnode pointer.
  99  */
 100 vm_object_t
 101 vnode_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size, vm_prot_t prot,
 102                   vm_ooffset_t offset)
 103 {
 104         vm_object_t object;
 105         struct vnode *vp;
 106
 107         /*
 108          * Pageout to vnode, no can do yet.
 109          */
 110         if (handle == NULL)
 111                 return (NULL);
 112
 113         /*
 114          * XXX hack - This initialization should be put somewhere else.
 115          */
 116         if (vnode_pbuf_freecnt < 0) {
 117             vnode_pbuf_freecnt = nswbuf / 2 + 1;
 118         }
 119
 120         vp = (struct vnode *) handle;
 121
 122         /*
 123          * Prevent race condition when allocating the object. This
 124          * can happen with NFS vnodes since the nfsnode isn't locked.
 125          */
 126         while (vp->v_flag & VOLOCK) {
 127                 vp->v_flag |= VOWANT;
 128                 tsleep(vp, 0, "vnpobj", 0);
 129         }
 130         vp->v_flag |= VOLOCK;
 131
 132         /*
 133          * If the object is being terminated, wait for it to
 134          * go away.
 135          */
 136         while (((object = vp->v_object) != NULL) &&
 137                 (object->flags & OBJ_DEAD)) {
 138                 tsleep(object, 0, "vadead", 0);
 139         }
 140
 141         if (vp->v_usecount == 0)
 142                 panic("vnode_pager_alloc: no vnode reference");
 143
 144         if (object == NULL) {
 145                 /*
 146                  * And an object of the appropriate size
 147                  */
 148                 object = vm_object_allocate(OBJT_VNODE, OFF_TO_IDX(round_page(size)));
 149                 object->flags = 0;
 150
 151                 object->un_pager.vnp.vnp_size = size;
 152
 153                 object->handle = handle;
 154                 vp->v_object = object;
 155                 vp->v_usecount++;
 156         } else {
 157                 object->ref_count++;
 158                 vp->v_usecount++;
 159         }
 160
 161         vp->v_flag &= ~VOLOCK;
 162         if (vp->v_flag & VOWANT) {
 163                 vp->v_flag &= ~VOWANT;
 164                 wakeup(vp);
 165         }
 166         return (object);
 167 }
 168
 169 static void
 170 vnode_pager_dealloc(vm_object_t object)
 171 {
 172         struct vnode *vp = object->handle;
 173
 174         if (vp == NULL)
 175                 panic("vnode_pager_dealloc: pager already dealloced");
 176
 177         vm_object_pip_wait(object, "vnpdea");
 178
 179         object->handle = NULL;
 180         object->type = OBJT_DEAD;
 181         vp->v_object = NULL;
 182         vp->v_flag &= ~(VTEXT | VOBJBUF);
 183 }
 184
 185 static boolean_t
 186 vnode_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before,
 187     int *after)
 188 {
 189         struct vnode *vp = object->handle;
 190         daddr_t bn;
 191         int err;
 192         daddr_t reqblock;
 193         int poff;
 194         int bsize;
 195         int pagesperblock, blocksperpage;
 196
 197         /*
 198          * If no vp or vp is doomed or marked transparent to VM, we do not
 199          * have the page.
 200          */
 201         if ((vp == NULL) || (vp->v_flag & VRECLAIMED))
 202                 return FALSE;
 203
 204         /*
 205          * If filesystem no longer mounted or offset beyond end of file we do
 206          * not have the page.
 207          */
 208         if ((vp->v_mount == NULL) ||
 209                 (IDX_TO_OFF(pindex) >= object->un_pager.vnp.vnp_size))
 210                 return FALSE;
 211
 212         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 213         pagesperblock = bsize / PAGE_SIZE;
 214         blocksperpage = 0;
 215         if (pagesperblock > 0) {
 216                 reqblock = pindex / pagesperblock;
 217         } else {
 218                 blocksperpage = (PAGE_SIZE / bsize);
 219                 reqblock = pindex * blocksperpage;
 220         }
 221         err = VOP_BMAP(vp, reqblock, (struct vnode **) 0, &bn,
 222                 after, before);
 223         if (err)
 224                 return TRUE;
 225         if ( bn == -1)
 226                 return FALSE;
 227         if (pagesperblock > 0) {
 228                 poff = pindex - (reqblock * pagesperblock);
 229                 if (before) {
 230                         *before *= pagesperblock;
 231                         *before += poff;
 232                 }
 233                 if (after) {
 234                         int numafter;
 235                         *after *= pagesperblock;
 236                         numafter = pagesperblock - (poff + 1);
 237                         if (IDX_TO_OFF(pindex + numafter) > object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 238                                 numafter = OFF_TO_IDX((object->un_pager.vnp.vnp_size - IDX_TO_OFF(pindex)));
 239                         }
 240                         *after += numafter;
 241                 }
 242         } else {
 243                 if (before) {
 244                         *before /= blocksperpage;
 245                 }
 246
 247                 if (after) {
 248                         *after /= blocksperpage;
 249                 }
 250         }
 251         return TRUE;
 252 }
 253
 254 /*
 255  * Lets the VM system know about a change in size for a file.
 256  * We adjust our own internal size and flush any cached pages in
 257  * the associated object that are affected by the size change.
 258  *
 259  * Note: this routine may be invoked as a result of a pager put
 260  * operation (possibly at object termination time), so we must be careful.
 261  */
 262 void
 263 vnode_pager_setsize(struct vnode *vp, vm_ooffset_t nsize)
 264 {
 265         vm_pindex_t nobjsize;
 266         vm_object_t object = vp->v_object;
 267
 268         if (object == NULL)
 269                 return;
 270
 271         /*
 272          * Hasn't changed size
 273          */
 274         if (nsize == object->un_pager.vnp.vnp_size)
 275                 return;
 276
 277         nobjsize = OFF_TO_IDX(nsize + PAGE_MASK);
 278
 279         /*
 280          * File has shrunk. Toss any cached pages beyond the new EOF.
 281          */
 282         if (nsize < object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 283                 vm_freeze_copyopts(object, OFF_TO_IDX(nsize), object->size);
 284                 if (nobjsize < object->size) {
 285                         vm_object_page_remove(object, nobjsize, object->size,
 286                                 FALSE);
 287                 }
 288                 /*
 289                  * This gets rid of garbage at the end of a page that is now
 290                  * only partially backed by the vnode.  Since we are setting
 291                  * the entire page valid & clean after we are done we have
 292                  * to be sure that the portion of the page within the file
 293                  * bounds is already valid.  If it isn't then making it
 294                  * valid would create a corrupt block.
 295                  */
 296                 if (nsize & PAGE_MASK) {
 297                         vm_offset_t kva;
 298                         vm_page_t m;
 299
 300                         m = vm_page_lookup(object, OFF_TO_IDX(nsize));
 301                         if (m && m->valid) {
 302                                 int base = (int)nsize & PAGE_MASK;
 303                                 int size = PAGE_SIZE - base;
 304                                 struct sf_buf *sf;
 305
 306                                 /*
 307                                  * Clear out partial-page garbage in case
 308                                  * the page has been mapped.
 309                                  */
 310                                 sf = sf_buf_alloc(m, SFBA_QUICK);
 311                                 kva = sf_buf_kva(sf);
 312                                 bzero((caddr_t)kva + base, size);
 313                                 sf_buf_free(sf);
 314
 315                                 /*
 316                                  * XXX work around SMP data integrity race
 317                                  * by unmapping the page from user processes.
 318                                  * The garbage we just cleared may be mapped
 319                                  * to a user process running on another cpu
 320                                  * and this code is not running through normal
 321                                  * I/O channels which handle SMP issues for
 322                                  * us, so unmap page to synchronize all cpus.
 323                                  *
 324                                  * XXX should vm_pager_unmap_page() have
 325                                  * dealt with this?
 326                                  */
 327                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
 328
 329                                 /*
 330                                  * Clear out partial-page dirty bits.  This
 331                                  * has the side effect of setting the valid
 332                                  * bits, but that is ok.  There are a bunch
 333                                  * of places in the VM system where we expected
 334                                  * m->dirty == VM_PAGE_BITS_ALL.  The file EOF
 335                                  * case is one of them.  If the page is still
 336                                  * partially dirty, make it fully dirty.
 337                                  *
 338                                  * note that we do not clear out the valid
 339                                  * bits.  This would prevent bogus_page
 340                                  * replacement from working properly.
 341                                  */
 342                                 vm_page_set_validclean(m, base, size);
 343                                 if (m->dirty != 0)
 344                                         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
 345                         }
 346                 }
 347         }
 348         object->un_pager.vnp.vnp_size = nsize;
 349         object->size = nobjsize;
 350 }
 351
 352 void
 353 vnode_pager_freepage(vm_page_t m)
 354 {
 355         vm_page_free(m);
 356 }
 357
 358 /*
 359  * calculate the linear (byte) disk address of specified virtual
 360  * file address
 361  */
 362 static vm_offset_t
 363 vnode_pager_addr(struct vnode *vp, vm_ooffset_t address, int *run)
 364 {
 365         int rtaddress;
 366         int bsize;
 367         daddr_t block;
 368         struct vnode *rtvp;
 369         int err;
 370         daddr_t vblock;
 371         int voffset;
 372
 373         if ((int) address < 0)
 374                 return -1;
 375
 376         if (vp->v_mount == NULL)
 377                 return -1;
 378
 379         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 380         vblock = address / bsize;
 381         voffset = address % bsize;
 382
 383         err = VOP_BMAP(vp, vblock, &rtvp, &block, run, NULL);
 384
 385         if (err || (block == -1))
 386                 rtaddress = -1;
 387         else {
 388                 rtaddress = block + voffset / DEV_BSIZE;
 389                 if( run) {
 390                         *run += 1;
 391                         *run *= bsize/PAGE_SIZE;
 392                         *run -= voffset/PAGE_SIZE;
 393                 }
 394         }
 395
 396         return rtaddress;
 397 }
 398
 399 /*
 400  * interrupt routine for I/O completion
 401  */
 402 static void
 403 vnode_pager_iodone(struct buf *bp)
 404 {
 405         bp->b_flags |= B_DONE;
 406         wakeup(bp);
 407 }
 408
 409 /*
 410  * small block file system vnode pager input
 411  */
 412 static int
 413 vnode_pager_input_smlfs(vm_object_t object, vm_page_t m)
 414 {
 415         int i;
 416         int s;
 417         struct vnode *dp, *vp;
 418         struct buf *bp;
 419         vm_offset_t kva;
 420         struct sf_buf *sf;
 421         int fileaddr;
 422         vm_offset_t bsize;
 423         int error = 0;
 424
 425         vp = object->handle;
 426         if (vp->v_mount == NULL)
 427                 return VM_PAGER_BAD;
 428
 429         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 430
 431
 432         VOP_BMAP(vp, 0, &dp, 0, NULL, NULL);
 433
 434         sf = sf_buf_alloc(m, 0);
 435         kva = sf_buf_kva(sf);
 436
 437         for (i = 0; i < PAGE_SIZE / bsize; i++) {
 438                 vm_ooffset_t address;
 439
 440                 if (vm_page_bits(i * bsize, bsize) & m->valid)
 441                         continue;
 442
 443                 address = IDX_TO_OFF(m->pindex) + i * bsize;
 444                 if (address >= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 445                         fileaddr = -1;
 446                 } else {
 447                         fileaddr = vnode_pager_addr(vp, address, NULL);
 448                 }
 449                 if (fileaddr != -1) {
 450                         bp = getpbuf(&vnode_pbuf_freecnt);
 451
 452                         /* build a minimal buffer header */
 453                         bp->b_flags = B_READ | B_CALL;
 454                         bp->b_iodone = vnode_pager_iodone;
 455                         bp->b_data = (caddr_t) kva + i * bsize;
 456                         bp->b_blkno = fileaddr;
 457                         pbgetvp(dp, bp);
 458                         bp->b_bcount = bsize;
 459                         bp->b_bufsize = bsize;
 460                         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
 461                         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 462
 463                         /* do the input */
 464                         VOP_STRATEGY(bp->b_vp, bp);
 465
 466                         /* we definitely need to be at splvm here */
 467
 468                         s = splvm();
 469                         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
 470                                 tsleep(bp, 0, "vnsrd", 0);
 471                         }
 472                         splx(s);
 473                         if ((bp->b_flags & B_ERROR) != 0)
 474                                 error = EIO;
 475
 476                         /*
 477                          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 478                          */
 479                         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 480                         if (error)
 481                                 break;
 482
 483                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 484                 } else {
 485                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 486                         bzero((caddr_t) kva + i * bsize, bsize);
 487                 }
 488         }
 489         sf_buf_free(sf);
 490         pmap_clear_modify(m);
 491         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 492         if (error) {
 493                 return VM_PAGER_ERROR;
 494         }
 495         return VM_PAGER_OK;
 496
 497 }
 498
 499
 500 /*
 501  * old style vnode pager output routine
 502  */
 503 static int
 504 vnode_pager_input_old(vm_object_t object, vm_page_t m)
 505 {
 506         struct uio auio;
 507         struct iovec aiov;
 508         int error;
 509         int size;
 510         vm_offset_t kva;
 511         struct sf_buf *sf;
 512
 513         error = 0;
 514
 515         /*
 516          * Return failure if beyond current EOF
 517          */
 518         if (IDX_TO_OFF(m->pindex) >= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 519                 return VM_PAGER_BAD;
 520         } else {
 521                 size = PAGE_SIZE;
 522                 if (IDX_TO_OFF(m->pindex) + size > object->un_pager.vnp.vnp_size)
 523                         size = object->un_pager.vnp.vnp_size - IDX_TO_OFF(m->pindex);
 524
 525                 /*
 526                  * Allocate a kernel virtual address and initialize so that
 527                  * we can use VOP_READ/WRITE routines.
 528                  */
 529                 sf = sf_buf_alloc(m, 0);
 530                 kva = sf_buf_kva(sf);
 531
 532                 aiov.iov_base = (caddr_t) kva;
 533                 aiov.iov_len = size;
 534                 auio.uio_iov = &aiov;
 535                 auio.uio_iovcnt = 1;
 536                 auio.uio_offset = IDX_TO_OFF(m->pindex);
 537                 auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 538                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 539                 auio.uio_resid = size;
 540                 auio.uio_td = curthread;
 541
 542                 error = VOP_READ(((struct vnode *)object->handle),
 543                                 &auio, 0, proc0.p_ucred);
 544                 if (!error) {
 545                         int count = size - auio.uio_resid;
 546
 547                         if (count == 0)
 548                                 error = EINVAL;
 549                         else if (count != PAGE_SIZE)
 550                                 bzero((caddr_t) kva + count, PAGE_SIZE - count);
 551                 }
 552                 sf_buf_free(sf);
 553         }
 554         pmap_clear_modify(m);
 555         vm_page_undirty(m);
 556         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 557         if (!error)
 558                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 559         return error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK;
 560 }
 561
 562 /*
 563  * generic vnode pager input routine
 564  */
 565
 566 /*
 567  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 568  * implement their own VOP_GETPAGES, their VOP_GETPAGES should call to
 569  * vnode_pager_generic_getpages() to implement the previous behaviour.
 570  *
 571  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 572  * backing vp's VOP_GETPAGES.
 573  */
 574 static int
 575 vnode_pager_getpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count, int reqpage)
 576 {
 577         int rtval;
 578         struct vnode *vp;
 579         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 580
 581         vp = object->handle;
 582         /*
 583          * XXX temporary diagnostic message to help track stale FS code,
 584          * Returning EOPNOTSUPP from here may make things unhappy.
 585          */
 586         rtval = VOP_GETPAGES(vp, m, bytes, reqpage, 0);
 587         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 588             printf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS getpages\n");
 589             rtval = vnode_pager_generic_getpages( vp, m, bytes, reqpage);
 590         }
 591         return rtval;
 592 }
 593
 594
 595 /*
 596  * This is now called from local media FS's to operate against their
 597  * own vnodes if they fail to implement VOP_GETPAGES.
 598  */
 599 int
 600 vnode_pager_generic_getpages(struct vnode *vp, vm_page_t *m, int bytecount,
 601     int reqpage)
 602 {
 603         vm_object_t object;
 604         vm_offset_t kva;
 605         off_t foff, tfoff, nextoff;
 606         int i, size, bsize, first, firstaddr;
 607         struct vnode *dp;
 608         int runpg;
 609         int runend;
 610         struct buf *bp;
 611         int s;
 612         int count;
 613         int error = 0;
 614
 615         object = vp->v_object;
 616         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 617
 618         if (vp->v_mount == NULL)
 619                 return VM_PAGER_BAD;
 620
 621         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 622
 623         /* get the UNDERLYING device for the file with VOP_BMAP() */
 624
 625         /*
 626          * originally, we did not check for an error return value -- assuming
 627          * an fs always has a bmap entry point -- that assumption is wrong!!!
 628          */
 629         foff = IDX_TO_OFF(m[reqpage]->pindex);
 630
 631         /*
 632          * if we can't bmap, use old VOP code
 633          */
 634         if (VOP_BMAP(vp, 0, &dp, 0, NULL, NULL)) {
 635                 for (i = 0; i < count; i++) {
 636                         if (i != reqpage) {
 637                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 638                         }
 639                 }
 640                 mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 641                 mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin++;
 642                 return vnode_pager_input_old(object, m[reqpage]);
 643
 644                 /*
 645                  * if the blocksize is smaller than a page size, then use
 646                  * special small filesystem code.  NFS sometimes has a small
 647                  * blocksize, but it can handle large reads itself.
 648                  */
 649         } else if ((PAGE_SIZE / bsize) > 1 &&
 650             (vp->v_mount->mnt_stat.f_type != nfs_mount_type)) {
 651                 for (i = 0; i < count; i++) {
 652                         if (i != reqpage) {
 653                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 654                         }
 655                 }
 656                 mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 657                 mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin++;
 658                 return vnode_pager_input_smlfs(object, m[reqpage]);
 659         }
 660
 661         /*
 662          * If we have a completely valid page available to us, we can
 663          * clean up and return.  Otherwise we have to re-read the
 664          * media.
 665          *
 666          * Note that this does not work with NFS, so NFS has its own
 667          * getpages routine.  The problem is that NFS can have partially
 668          * valid pages associated with the buffer cache due to the piecemeal
 669          * write support.  If we were to fall through and re-read the media
 670          * as we do here, dirty data could be lost.
 671          */
 672
 673         if (m[reqpage]->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
 674                 for (i = 0; i < count; i++) {
 675                         if (i != reqpage)
 676                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 677                 }
 678                 return VM_PAGER_OK;
 679         }
 680         m[reqpage]->valid = 0;
 681
 682         /*
 683          * here on direct device I/O
 684          */
 685
 686         firstaddr = -1;
 687         /*
 688          * calculate the run that includes the required page
 689          */
 690         for(first = 0, i = 0; i < count; i = runend) {
 691                 firstaddr = vnode_pager_addr(vp,
 692                         IDX_TO_OFF(m[i]->pindex), &runpg);
 693                 if (firstaddr == -1) {
 694                         if (i == reqpage && foff < object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 695                                 /* XXX no %qd in kernel. */
 696                                 panic("vnode_pager_getpages: unexpected missing page: firstaddr: %d, foff: 0x%lx%08lx, vnp_size: 0x%lx%08lx",
 697                                  firstaddr, (u_long)(foff >> 32),
 698                                  (u_long)(u_int32_t)foff,
 699                                  (u_long)(u_int32_t)
 700                                  (object->un_pager.vnp.vnp_size >> 32),
 701                                  (u_long)(u_int32_t)
 702                                  object->un_pager.vnp.vnp_size);
 703                         }
 704                         vnode_pager_freepage(m[i]);
 705                         runend = i + 1;
 706                         first = runend;
 707                         continue;
 708                 }
 709                 runend = i + runpg;
 710                 if (runend <= reqpage) {
 711                         int j;
 712                         for (j = i; j < runend; j++) {
 713                                 vnode_pager_freepage(m[j]);
 714                         }
 715                 } else {
 716                         if (runpg < (count - first)) {
 717                                 for (i = first + runpg; i < count; i++)
 718                                         vnode_pager_freepage(m[i]);
 719                                 count = first + runpg;
 720                         }
 721                         break;
 722                 }
 723                 first = runend;
 724         }
 725
 726         /*
 727          * the first and last page have been calculated now, move input pages
 728          * to be zero based...
 729          */
 730         if (first != 0) {
 731                 for (i = first; i < count; i++) {
 732                         m[i - first] = m[i];
 733                 }
 734                 count -= first;
 735                 reqpage -= first;
 736         }
 737
 738         /*
 739          * calculate the file virtual address for the transfer
 740          */
 741         foff = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 742
 743         /*
 744          * calculate the size of the transfer
 745          */
 746         size = count * PAGE_SIZE;
 747         if ((foff + size) > object->un_pager.vnp.vnp_size)
 748                 size = object->un_pager.vnp.vnp_size - foff;
 749
 750         /*
 751          * round up physical size for real devices.
 752          */
 753         if (dp->v_type == VBLK || dp->v_type == VCHR) {
 754                 int secmask = dp->v_rdev->si_bsize_phys - 1;
 755                 KASSERT(secmask < PAGE_SIZE, ("vnode_pager_generic_getpages: sector size %d too large\n", secmask + 1));
 756                 size = (size + secmask) & ~secmask;
 757         }
 758
 759         bp = getpbuf(&vnode_pbuf_freecnt);
 760         kva = (vm_offset_t) bp->b_data;
 761
 762         /*
 763          * and map the pages to be read into the kva
 764          */
 765         pmap_qenter(kva, m, count);
 766
 767         /* build a minimal buffer header */
 768         bp->b_flags = B_READ | B_CALL;
 769         bp->b_iodone = vnode_pager_iodone;
 770         /* B_PHYS is not set, but it is nice to fill this in */
 771         bp->b_blkno = firstaddr;
 772         pbgetvp(dp, bp);
 773         bp->b_bcount = size;
 774         bp->b_bufsize = size;
 775         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
 776         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 777
 778         mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 779         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin += count;
 780
 781         /* do the input */
 782         VOP_STRATEGY(bp->b_vp, bp);
 783
 784         s = splvm();
 785         /* we definitely need to be at splvm here */
 786
 787         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
 788                 tsleep(bp, 0, "vnread", 0);
 789         }
 790         splx(s);
 791         if ((bp->b_flags & B_ERROR) != 0)
 792                 error = EIO;
 793
 794         if (!error) {
 795                 if (size != count * PAGE_SIZE)
 796                         bzero((caddr_t) kva + size, PAGE_SIZE * count - size);
 797         }
 798         pmap_qremove(kva, count);
 799
 800         /*
 801          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 802          */
 803         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 804
 805         for (i = 0, tfoff = foff; i < count; i++, tfoff = nextoff) {
 806                 vm_page_t mt;
 807
 808                 nextoff = tfoff + PAGE_SIZE;
 809                 mt = m[i];
 810
 811                 if (nextoff <= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 812                         /*
 813                          * Read filled up entire page.
 814                          */
 815                         mt->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 816                         vm_page_undirty(mt);    /* should be an assert? XXX */
 817                         pmap_clear_modify(mt);
 818                 } else {
 819                         /*
 820                          * Read did not fill up entire page.  Since this
 821                          * is getpages, the page may be mapped, so we have
 822                          * to zero the invalid portions of the page even
 823                          * though we aren't setting them valid.
 824                          *
 825                          * Currently we do not set the entire page valid,
 826                          * we just try to clear the piece that we couldn't
 827                          * read.
 828                          */
 829                         vm_page_set_validclean(mt, 0,
 830                             object->un_pager.vnp.vnp_size - tfoff);
 831                         /* handled by vm_fault now */
 832                         /* vm_page_zero_invalid(mt, FALSE); */
 833                 }
 834
 835                 vm_page_flag_clear(mt, PG_ZERO);
 836                 if (i != reqpage) {
 837
 838                         /*
 839                          * whether or not to leave the page activated is up in
 840                          * the air, but we should put the page on a page queue
 841                          * somewhere. (it already is in the object). Result:
 842                          * It appears that empirical results show that
 843                          * deactivating pages is best.
 844                          */
 845
 846                         /*
 847                          * just in case someone was asking for this page we
 848                          * now tell them that it is ok to use
 849                          */
 850                         if (!error) {
 851                                 if (mt->flags & PG_WANTED)
 852                                         vm_page_activate(mt);
 853                                 else
 854                                         vm_page_deactivate(mt);
 855                                 vm_page_wakeup(mt);
 856                         } else {
 857                                 vnode_pager_freepage(mt);
 858                         }
 859                 }
 860         }
 861         if (error) {
 862                 printf("vnode_pager_getpages: I/O read error\n");
 863         }
 864         return (error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
 865 }
 866
 867 /*
 868  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 869  * implement their own VOP_PUTPAGES, their VOP_PUTPAGES should call to
 870  * vnode_pager_generic_putpages() to implement the previous behaviour.
 871  *
 872  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 873  * backing vp's VOP_PUTPAGES.
 874  */
 875 static void
 876 vnode_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
 877     boolean_t sync, int *rtvals)
 878 {
 879         int rtval;
 880         struct vnode *vp;
 881         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 882
 883         /*
 884          * Force synchronous operation if we are extremely low on memory
 885          * to prevent a low-memory deadlock.  VOP operations often need to
 886          * allocate more memory to initiate the I/O ( i.e. do a BMAP
 887          * operation ).  The swapper handles the case by limiting the amount
 888          * of asynchronous I/O, but that sort of solution doesn't scale well
 889          * for the vnode pager without a lot of work.
 890          *
 891          * Also, the backing vnode's iodone routine may not wake the pageout
 892          * daemon up.  This should be probably be addressed XXX.
 893          */
 894
 895         if ((vmstats.v_free_count + vmstats.v_cache_count) < vmstats.v_pageout_free_min)
 896                 sync |= OBJPC_SYNC;
 897
 898         /*
 899          * Call device-specific putpages function
 900          */
 901
 902         vp = object->handle;
 903         rtval = VOP_PUTPAGES(vp, m, bytes, sync, rtvals, 0);
 904         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 905             printf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS putpages\n");
 906             rtval = vnode_pager_generic_putpages( vp, m, bytes, sync, rtvals);
 907         }
 908 }
 909
 910
 911 /*
 912  * This is now called from local media FS's to operate against their
 913  * own vnodes if they fail to implement VOP_PUTPAGES.
 914  *
 915  * This is typically called indirectly via the pageout daemon and
 916  * clustering has already typically occured, so in general we ask the
 917  * underlying filesystem to write the data out asynchronously rather
 918  * then delayed.
 919  */
 920 int
 921 vnode_pager_generic_putpages(struct vnode *vp, vm_page_t *m, int bytecount,
 922     int flags, int *rtvals)
 923 {
 924         int i;
 925         vm_object_t object;
 926         int count;
 927
 928         int maxsize, ncount;
 929         vm_ooffset_t poffset;
 930         struct uio auio;
 931         struct iovec aiov;
 932         int error;
 933         int ioflags;
 934
 935         object = vp->v_object;
 936         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 937
 938         for (i = 0; i < count; i++)
 939                 rtvals[i] = VM_PAGER_AGAIN;
 940
 941         if ((int) m[0]->pindex < 0) {
 942                 printf("vnode_pager_putpages: attempt to write meta-data!!! -- 0x%lx(%x)\n",
 943                         (long)m[0]->pindex, m[0]->dirty);
 944                 rtvals[0] = VM_PAGER_BAD;
 945                 return VM_PAGER_BAD;
 946         }
 947
 948         maxsize = count * PAGE_SIZE;
 949         ncount = count;
 950
 951         poffset = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 952
 953         /*
 954          * If the page-aligned write is larger then the actual file we
 955          * have to invalidate pages occuring beyond the file EOF.  However,
 956          * there is an edge case where a file may not be page-aligned where
 957          * the last page is partially invalid.  In this case the filesystem
 958          * may not properly clear the dirty bits for the entire page (which
 959          * could be VM_PAGE_BITS_ALL due to the page having been mmap()d).
 960          * With the page locked we are free to fix-up the dirty bits here.
 961          *
 962          * We do not under any circumstances truncate the valid bits, as
 963          * this will screw up bogus page replacement.
 964          */
 965         if (maxsize + poffset > object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 966                 if (object->un_pager.vnp.vnp_size > poffset) {
 967                         int pgoff;
 968
 969                         maxsize = object->un_pager.vnp.vnp_size - poffset;
 970                         ncount = btoc(maxsize);
 971                         if ((pgoff = (int)maxsize & PAGE_MASK) != 0) {
 972                                 vm_page_clear_dirty(m[ncount - 1], pgoff,
 973                                         PAGE_SIZE - pgoff);
 974                         }
 975                 } else {
 976                         maxsize = 0;
 977                         ncount = 0;
 978                 }
 979                 if (ncount < count) {
 980                         for (i = ncount; i < count; i++) {
 981                                 rtvals[i] = VM_PAGER_BAD;
 982                         }
 983                 }
 984         }
 985
 986         /*
 987          * pageouts are already clustered, use IO_ASYNC to force a bawrite()
 988          * rather then a bdwrite() to prevent paging I/O from saturating
 989          * the buffer cache.  Dummy-up the sequential heuristic to cause
 990          * large ranges to cluster.  If neither IO_SYNC or IO_ASYNC is set,
 991          * the system decides how to cluster.
 992          */
 993         ioflags = IO_VMIO;
 994         if (flags & (VM_PAGER_PUT_SYNC | VM_PAGER_PUT_INVAL))
 995                 ioflags |= IO_SYNC;
 996         else if ((flags & VM_PAGER_CLUSTER_OK) == 0)
 997                 ioflags |= IO_ASYNC;
 998         ioflags |= (flags & VM_PAGER_PUT_INVAL) ? IO_INVAL: 0;
 999         ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
1000
1001         aiov.iov_base = (caddr_t) 0;
1002         aiov.iov_len = maxsize;
1003         auio.uio_iov = &aiov;
1004         auio.uio_iovcnt = 1;
1005         auio.uio_offset = poffset;
1006         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1007         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
1008         auio.uio_resid = maxsize;
1009         auio.uio_td = NULL;
1010         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflags, proc0.p_ucred);
1011         mycpu->gd_cnt.v_vnodeout++;
1012         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsout += ncount;
1013
1014         if (error) {
1015                 printf("vnode_pager_putpages: I/O error %d\n", error);
1016         }
1017         if (auio.uio_resid) {
1018                 printf("vnode_pager_putpages: residual I/O %d at %lu\n",
1019                     auio.uio_resid, (u_long)m[0]->pindex);
1020         }
1021         for (i = 0; i < ncount; i++) {
1022                 rtvals[i] = VM_PAGER_OK;
1023         }
1024         return rtvals[0];
1025 }
1026
1027 struct vnode *
1028 vnode_pager_lock(vm_object_t object)
1029 {
1030         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
1031         int error;
1032
1033         for (; object != NULL; object = object->backing_object) {
1034                 if (object->type != OBJT_VNODE)
1035                         continue;
1036                 if (object->flags & OBJ_DEAD)
1037                         return NULL;
1038
1039                 for (;;) {
1040                         struct vnode *vp = object->handle;
1041                         error = vget(vp, LK_NOPAUSE | LK_SHARED |
1042                                          LK_RETRY | LK_CANRECURSE, td);
1043                         if (error == 0) {
1044                                 if (object->handle != vp) {
1045                                         vput(vp);
1046                                         continue;
1047                                 }
1048                                 return (vp);
1049                         }
1050                         if ((object->flags & OBJ_DEAD) ||
1051                             (object->type != OBJT_VNODE)) {
1052                                 return NULL;
1053                         }
1054                         printf("vnode_pager_lock: vp %p error %d lockstatus %d, retrying\n", vp, error, lockstatus(&vp->v_lock, td));
1055                         tsleep(object->handle, 0, "vnpgrl", hz);
1056                 }
1057         }
1058         return NULL;
1059 }