sys/kern/vfs_bio.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1994,1997 John S. Dyson
   3  * 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 immediately at the beginning of the file, without modification,
  10  *    this list of conditions, and the following disclaimer.
  11  * 2. Absolutely no warranty of function or purpose is made by the author
  12  *              John S. Dyson.
  13  *
  14  * $FreeBSD: src/sys/kern/vfs_bio.c,v 1.242.2.20 2003/05/28 18:38:10 alc Exp $
  15  * $DragonFly: src/sys/kern/vfs_bio.c,v 1.106 2008/06/28 17:59:49 dillon Exp $
  16  */
  17
  18 /*
  19  * this file contains a new buffer I/O scheme implementing a coherent
  20  * VM object and buffer cache scheme.  Pains have been taken to make
  21  * sure that the performance degradation associated with schemes such
  22  * as this is not realized.
  23  *
  24  * Author:  John S. Dyson
  25  * Significant help during the development and debugging phases
  26  * had been provided by David Greenman, also of the FreeBSD core team.
  27  *
  28  * see man buf(9) for more info.
  29  */
  30
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/systm.h>
  33 #include <sys/buf.h>
  34 #include <sys/conf.h>
  35 #include <sys/eventhandler.h>
  36 #include <sys/lock.h>
  37 #include <sys/malloc.h>
  38 #include <sys/mount.h>
  39 #include <sys/kernel.h>
  40 #include <sys/kthread.h>
  41 #include <sys/proc.h>
  42 #include <sys/reboot.h>
  43 #include <sys/resourcevar.h>
  44 #include <sys/sysctl.h>
  45 #include <sys/vmmeter.h>
  46 #include <sys/vnode.h>
  47 #include <sys/proc.h>
  48 #include <vm/vm.h>
  49 #include <vm/vm_param.h>
  50 #include <vm/vm_kern.h>
  51 #include <vm/vm_pageout.h>
  52 #include <vm/vm_page.h>
  53 #include <vm/vm_object.h>
  54 #include <vm/vm_extern.h>
  55 #include <vm/vm_map.h>
  56
  57 #include <sys/buf2.h>
  58 #include <sys/thread2.h>
  59 #include <sys/spinlock2.h>
  60 #include <vm/vm_page2.h>
  61
  62 #include "opt_ddb.h"
  63 #ifdef DDB
  64 #include <ddb/ddb.h>
  65 #endif
  66
  67 /*
  68  * Buffer queues.
  69  */
  70 enum bufq_type {
  71         BQUEUE_NONE,            /* not on any queue */
  72         BQUEUE_LOCKED,          /* locked buffers */
  73         BQUEUE_CLEAN,           /* non-B_DELWRI buffers */
  74         BQUEUE_DIRTY,           /* B_DELWRI buffers */
  75         BQUEUE_DIRTY_HW,        /* B_DELWRI buffers - heavy weight */
  76         BQUEUE_EMPTYKVA,        /* empty buffer headers with KVA assignment */
  77         BQUEUE_EMPTY,           /* empty buffer headers */
  78
  79         BUFFER_QUEUES           /* number of buffer queues */
  80 };
  81
  82 typedef enum bufq_type bufq_type_t;
  83
  84 #define BD_WAKE_SIZE    128
  85 #define BD_WAKE_MASK    (BD_WAKE_SIZE - 1)
  86
  87 TAILQ_HEAD(bqueues, buf) bufqueues[BUFFER_QUEUES];
  88
  89 static MALLOC_DEFINE(M_BIOBUF, "BIO buffer", "BIO buffer");
  90
  91 struct buf *buf;                /* buffer header pool */
  92
  93 static void vm_hold_free_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from,
  94                 vm_offset_t to);
  95 static void vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from,
  96                 vm_offset_t to);
  97 static void vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off,
  98                                int pageno, vm_page_t m);
  99 static void vfs_clean_pages(struct buf *bp);
 100 static void vfs_setdirty(struct buf *bp);
 101 static void vfs_vmio_release(struct buf *bp);
 102 static int flushbufqueues(bufq_type_t q);
 103
 104 static void bd_signal(void);
 105 static void buf_daemon(void);
 106 static void buf_daemon_hw(void);
 107
 108 /*
 109  * bogus page -- for I/O to/from partially complete buffers
 110  * this is a temporary solution to the problem, but it is not
 111  * really that bad.  it would be better to split the buffer
 112  * for input in the case of buffers partially already in memory,
 113  * but the code is intricate enough already.
 114  */
 115 vm_page_t bogus_page;
 116
 117 /*
 118  * These are all static, but make the ones we export globals so we do
 119  * not need to use compiler magic.
 120  */
 121 int bufspace, maxbufspace,
 122         bufmallocspace, maxbufmallocspace, lobufspace, hibufspace;
 123 static int bufreusecnt, bufdefragcnt, buffreekvacnt;
 124 static int lorunningspace, hirunningspace, runningbufreq;
 125 int numdirtybuffers, numdirtybuffershw, lodirtybuffers, hidirtybuffers;
 126 int runningbufspace, runningbufcount;
 127 static int numfreebuffers, lofreebuffers, hifreebuffers;
 128 static int getnewbufcalls;
 129 static int getnewbufrestarts;
 130 static int needsbuffer;         /* locked by needsbuffer_spin */
 131 static int bd_request;          /* locked by needsbuffer_spin */
 132 static int bd_request_hw;       /* locked by needsbuffer_spin */
 133 static u_int bd_wake_ary[BD_WAKE_SIZE];
 134 static u_int bd_wake_index;
 135 static struct spinlock needsbuffer_spin;
 136
 137 /*
 138  * Sysctls for operational control of the buffer cache.
 139  */
 140 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lodirtybuffers, CTLFLAG_RW, &lodirtybuffers, 0,
 141         "Number of dirty buffers to flush before bufdaemon becomes inactive");
 142 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hidirtybuffers, CTLFLAG_RW, &hidirtybuffers, 0,
 143         "High watermark used to trigger explicit flushing of dirty buffers");
 144 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lofreebuffers, CTLFLAG_RW, &lofreebuffers, 0,
 145         "Low watermark for special reserve in low-memory situations");
 146 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hifreebuffers, CTLFLAG_RW, &hifreebuffers, 0,
 147         "High watermark for special reserve in low-memory situations");
 148 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lorunningspace, CTLFLAG_RW, &lorunningspace, 0,
 149         "Minimum amount of buffer space required for active I/O");
 150 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hirunningspace, CTLFLAG_RW, &hirunningspace, 0,
 151         "Maximum amount of buffer space to usable for active I/O");
 152 /*
 153  * Sysctls determining current state of the buffer cache.
 154  */
 155 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, nbuf, CTLFLAG_RD, &nbuf, 0,
 156         "Total number of buffers in buffer cache");
 157 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numdirtybuffers, CTLFLAG_RD, &numdirtybuffers, 0,
 158         "Pending number of dirty buffers (all)");
 159 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numdirtybuffershw, CTLFLAG_RD, &numdirtybuffershw, 0,
 160         "Pending number of dirty buffers (heavy weight)");
 161 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numfreebuffers, CTLFLAG_RD, &numfreebuffers, 0,
 162         "Number of free buffers on the buffer cache free list");
 163 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, runningbufspace, CTLFLAG_RD, &runningbufspace, 0,
 164         "I/O bytes currently in progress due to asynchronous writes");
 165 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, runningbufcount, CTLFLAG_RD, &runningbufcount, 0,
 166         "I/O buffers currently in progress due to asynchronous writes");
 167 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxbufspace, CTLFLAG_RD, &maxbufspace, 0,
 168         "Hard limit on maximum amount of memory usable for buffer space");
 169 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hibufspace, CTLFLAG_RD, &hibufspace, 0,
 170         "Soft limit on maximum amount of memory usable for buffer space");
 171 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lobufspace, CTLFLAG_RD, &lobufspace, 0,
 172         "Minimum amount of memory to reserve for system buffer space");
 173 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufspace, CTLFLAG_RD, &bufspace, 0,
 174         "Amount of memory available for buffers");
 175 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxmallocbufspace, CTLFLAG_RD, &maxbufmallocspace,
 176         0, "Maximum amount of memory reserved for buffers using malloc");
 177 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufmallocspace, CTLFLAG_RD, &bufmallocspace, 0,
 178         "Amount of memory left for buffers using malloc-scheme");
 179 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufcalls, CTLFLAG_RD, &getnewbufcalls, 0,
 180         "New buffer header acquisition requests");
 181 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufrestarts, CTLFLAG_RD, &getnewbufrestarts,
 182         0, "New buffer header acquisition restarts");
 183 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufdefragcnt, CTLFLAG_RD, &bufdefragcnt, 0,
 184         "Buffer acquisition restarts due to fragmented buffer map");
 185 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, buffreekvacnt, CTLFLAG_RD, &buffreekvacnt, 0,
 186         "Amount of time KVA space was deallocated in an arbitrary buffer");
 187 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufreusecnt, CTLFLAG_RD, &bufreusecnt, 0,
 188         "Amount of time buffer re-use operations were successful");
 189 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, buf, CTLFLAG_RD, 0, sizeof(struct buf),
 190         "sizeof(struct buf)");
 191
 192 char *buf_wmesg = BUF_WMESG;
 193
 194 extern int vm_swap_size;
 195
 196 #define VFS_BIO_NEED_ANY        0x01    /* any freeable buffer */
 197 #define VFS_BIO_NEED_UNUSED02   0x02
 198 #define VFS_BIO_NEED_FREE       0x04    /* wait for free bufs, hi hysteresis */
 199 #define VFS_BIO_NEED_BUFSPACE   0x08    /* wait for buf space, lo hysteresis */
 200
 201 /*
 202  * bufspacewakeup:
 203  *
 204  *      Called when buffer space is potentially available for recovery.
 205  *      getnewbuf() will block on this flag when it is unable to free
 206  *      sufficient buffer space.  Buffer space becomes recoverable when
 207  *      bp's get placed back in the queues.
 208  */
 209
 210 static __inline void
 211 bufspacewakeup(void)
 212 {
 213         /*
 214          * If someone is waiting for BUF space, wake them up.  Even
 215          * though we haven't freed the kva space yet, the waiting
 216          * process will be able to now.
 217          */
 218         if (needsbuffer & VFS_BIO_NEED_BUFSPACE) {
 219                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
 220                 needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
 221                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
 222                 wakeup(&needsbuffer);
 223         }
 224 }
 225
 226 /*
 227  * runningbufwakeup:
 228  *
 229  *      Accounting for I/O in progress.
 230  *
 231  */
 232 static __inline void
 233 runningbufwakeup(struct buf *bp)
 234 {
 235         if (bp->b_runningbufspace) {
 236                 runningbufspace -= bp->b_runningbufspace;
 237                 --runningbufcount;
 238                 bp->b_runningbufspace = 0;
 239                 if (runningbufreq && runningbufspace <= lorunningspace) {
 240                         runningbufreq = 0;
 241                         wakeup(&runningbufreq);
 242                 }
 243                 bd_signal();
 244         }
 245 }
 246
 247 /*
 248  * bufcountwakeup:
 249  *
 250  *      Called when a buffer has been added to one of the free queues to
 251  *      account for the buffer and to wakeup anyone waiting for free buffers.
 252  *      This typically occurs when large amounts of metadata are being handled
 253  *      by the buffer cache ( else buffer space runs out first, usually ).
 254  */
 255
 256 static __inline void
 257 bufcountwakeup(void)
 258 {
 259         ++numfreebuffers;
 260         if (needsbuffer) {
 261                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
 262                 needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_ANY;
 263                 if (numfreebuffers >= hifreebuffers)
 264                         needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_FREE;
 265                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
 266                 wakeup(&needsbuffer);
 267         }
 268 }
 269
 270 /*
 271  * waitrunningbufspace()
 272  *
 273  *      runningbufspace is a measure of the amount of I/O currently
 274  *      running.  This routine is used in async-write situations to
 275  *      prevent creating huge backups of pending writes to a device.
 276  *      Only asynchronous writes are governed by this function.
 277  *
 278  *      Reads will adjust runningbufspace, but will not block based on it.
 279  *      The read load has a side effect of reducing the allowed write load.
 280  *
 281  *      This does NOT turn an async write into a sync write.  It waits
 282  *      for earlier writes to complete and generally returns before the
 283  *      caller's write has reached the device.
 284  */
 285 static __inline void
 286 waitrunningbufspace(void)
 287 {
 288         if (runningbufspace > hirunningspace) {
 289                 crit_enter();
 290                 while (runningbufspace > hirunningspace) {
 291                         ++runningbufreq;
 292                         tsleep(&runningbufreq, 0, "wdrain", 0);
 293                 }
 294                 crit_exit();
 295         }
 296 }
 297
 298 /*
 299  * vfs_buf_test_cache:
 300  *
 301  *      Called when a buffer is extended.  This function clears the B_CACHE
 302  *      bit if the newly extended portion of the buffer does not contain
 303  *      valid data.
 304  */
 305 static __inline__
 306 void
 307 vfs_buf_test_cache(struct buf *bp,
 308                   vm_ooffset_t foff, vm_offset_t off, vm_offset_t size,
 309                   vm_page_t m)
 310 {
 311         if (bp->b_flags & B_CACHE) {
 312                 int base = (foff + off) & PAGE_MASK;
 313                 if (vm_page_is_valid(m, base, size) == 0)
 314                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
 315         }
 316 }
 317
 318 /*
 319  * bd_speedup:
 320  *
 321  * Unconditionally speed-up the buf_daemon
 322  */
 323 static __inline__
 324 void
 325 bd_speedup(void)
 326 {
 327         if (bd_request == 0 && numdirtybuffers) {
 328                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
 329                 bd_request = 1;
 330                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
 331                 wakeup(&bd_request);
 332         }
 333         if (bd_request_hw == 0 && numdirtybuffershw) {
 334                 spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
 335                 bd_request_hw = 1;
 336                 spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
 337                 wakeup(&bd_request_hw);
 338         }
 339 }
 340
 341 /*
 342  * bd_heatup()
 343  *
 344  *      Get the buf_daemon heated up when the number of running and dirty
 345  *      buffers exceeds the mid-point.
 346  */
 347 int
 348 bd_heatup(void)
 349 {
 350         int mid1;
 351         int mid2;
 352         int count;
 353
 354         mid1 = lodirtybuffers + (hidirtybuffers - lodirtybuffers) / 2;
 355
 356         count = runningbufcount + numdirtybuffers;
 357         if (count >= mid1) {
 358                 bd_speedup();
 359                 mid2 = mid1 + (hidirtybuffers - mid1) / 2;
 360                 if (count >= mid2)
 361                         return(count - mid2);
 362         }
 363         return(0);
 364 }
 365
 366 /*
 367  * bd_wait()
 368  *
 369  *      Wait for the buffer cache to flush (count) buffers, then return.
 370  *
 371  *      Regardless this function blocks while the number of dirty buffers
 372  *      exceeds hidirtybuffers.
 373  */
 374 void
 375 bd_wait(int count)
 376 {
 377         u_int i;
 378
 379         while (count > 0) {
 380                 bd_heatup();
 381                 crit_enter();
 382                 if (count > runningbufcount + numdirtybuffers)
 383                         count = runningbufcount + numdirtybuffers;
 384                 if (count >= BD_WAKE_SIZE)
 385                         count = BD_WAKE_SIZE - 1;
 386                 i = (bd_wake_index + count) & BD_WAKE_MASK;
 387                 ++bd_wake_ary[i];
 388                 tsleep(&bd_wake_ary[i], 0, "flstik", hz);
 389                 crit_exit();
 390
 391                 count = runningbufcount + numdirtybuffers - hidirtybuffers;
 392         }
 393 }
 394
 395 /*
 396  * bd_signal()
 397  *
 398  *      This function is called whenever runningbufcount or numdirtybuffers
 399  *      is decremented.  Track threads waiting for run+dirty buffer I/O
 400  *      complete.
 401  */
 402 static void
 403 bd_signal(void)
 404 {
 405         u_int i;
 406
 407         i = atomic_fetchadd_int(&bd_wake_index, 1);
 408         i &= BD_WAKE_MASK;
 409         if (bd_wake_ary[i]) {
 410                 bd_wake_ary[i] = 0;
 411                 wakeup(&bd_wake_ary[i]);
 412         }
 413 }
 414
 415 /*
 416  * bufinit:
 417  *
 418  *      Load time initialisation of the buffer cache, called from machine
 419  *      dependant initialization code.
 420  */
 421 void
 422 bufinit(void)
 423 {
 424         struct buf *bp;
 425         vm_offset_t bogus_offset;
 426         int i;
 427
 428         spin_init(&needsbuffer_spin);
 429
 430         /* next, make a null set of free lists */
 431         for (i = 0; i < BUFFER_QUEUES; i++)
 432                 TAILQ_INIT(&bufqueues[i]);
 433
 434         /* finally, initialize each buffer header and stick on empty q */
 435         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
 436                 bp = &buf[i];
 437                 bzero(bp, sizeof *bp);
 438                 bp->b_flags = B_INVAL;  /* we're just an empty header */
 439                 bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
 440                 bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTY;
 441                 initbufbio(bp);
 442                 xio_init(&bp->b_xio);
 443                 buf_dep_init(bp);
 444                 BUF_LOCKINIT(bp);
 445                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_EMPTY], bp, b_freelist);
 446         }
 447
 448         /*
 449          * maxbufspace is the absolute maximum amount of buffer space we are
 450          * allowed to reserve in KVM and in real terms.  The absolute maximum
 451          * is nominally used by buf_daemon.  hibufspace is the nominal maximum
 452          * used by most other processes.  The differential is required to
 453          * ensure that buf_daemon is able to run when other processes might
 454          * be blocked waiting for buffer space.
 455          *
 456          * maxbufspace is based on BKVASIZE.  Allocating buffers larger then
 457          * this may result in KVM fragmentation which is not handled optimally
 458          * by the system.
 459          */
 460         maxbufspace = nbuf * BKVASIZE;
 461         hibufspace = imax(3 * maxbufspace / 4, maxbufspace - MAXBSIZE * 10);
 462         lobufspace = hibufspace - MAXBSIZE;
 463
 464         lorunningspace = 512 * 1024;
 465         hirunningspace = 1024 * 1024;
 466
 467 /*
 468  * Limit the amount of malloc memory since it is wired permanently into
 469  * the kernel space.  Even though this is accounted for in the buffer
 470  * allocation, we don't want the malloced region to grow uncontrolled.
 471  * The malloc scheme improves memory utilization significantly on average
 472  * (small) directories.
 473  */
 474         maxbufmallocspace = hibufspace / 20;
 475
 476 /*
 477  * Reduce the chance of a deadlock occuring by limiting the number
 478  * of delayed-write dirty buffers we allow to stack up.
 479  */
 480         hidirtybuffers = nbuf / 4 + 20;
 481         numdirtybuffers = 0;
 482         numdirtybuffershw = 0;
 483 /*
 484  * To support extreme low-memory systems, make sure hidirtybuffers cannot
 485  * eat up all available buffer space.  This occurs when our minimum cannot
 486  * be met.  We try to size hidirtybuffers to 3/4 our buffer space assuming
 487  * BKVASIZE'd (8K) buffers.
 488  */
 489         while (hidirtybuffers * BKVASIZE > 3 * hibufspace / 4) {
 490                 hidirtybuffers >>= 1;
 491         }
 492         lodirtybuffers = hidirtybuffers / 2;
 493
 494 /*
 495  * Try to keep the number of free buffers in the specified range,
 496  * and give special processes (e.g. like buf_daemon) access to an
 497  * emergency reserve.
 498  */
 499         lofreebuffers = nbuf / 18 + 5;
 500         hifreebuffers = 2 * lofreebuffers;
 501         numfreebuffers = nbuf;
 502
 503 /*
 504  * Maximum number of async ops initiated per buf_daemon loop.  This is
 505  * somewhat of a hack at the moment, we really need to limit ourselves
 506  * based on the number of bytes of I/O in-transit that were initiated
 507  * from buf_daemon.
 508  */
 509
 510         bogus_offset = kmem_alloc_pageable(&kernel_map, PAGE_SIZE);
 511         bogus_page = vm_page_alloc(&kernel_object,
 512                                    (bogus_offset >> PAGE_SHIFT),
 513                                    VM_ALLOC_NORMAL);
 514         vmstats.v_wire_count++;
 515
 516 }
 517
 518 /*
 519  * Initialize the embedded bio structures
 520  */
 521 void
 522 initbufbio(struct buf *bp)
 523 {
 524         bp->b_bio1.bio_buf = bp;
 525         bp->b_bio1.bio_prev = NULL;
 526         bp->b_bio1.bio_offset = NOOFFSET;
 527         bp->b_bio1.bio_next = &bp->b_bio2;
 528         bp->b_bio1.bio_done = NULL;
 529
 530         bp->b_bio2.bio_buf = bp;
 531         bp->b_bio2.bio_prev = &bp->b_bio1;
 532         bp->b_bio2.bio_offset = NOOFFSET;
 533         bp->b_bio2.bio_next = NULL;
 534         bp->b_bio2.bio_done = NULL;
 535 }
 536
 537 /*
 538  * Reinitialize the embedded bio structures as well as any additional
 539  * translation cache layers.
 540  */
 541 void
 542 reinitbufbio(struct buf *bp)
 543 {
 544         struct bio *bio;
 545
 546         for (bio = &bp->b_bio1; bio; bio = bio->bio_next) {
 547                 bio->bio_done = NULL;
 548                 bio->bio_offset = NOOFFSET;
 549         }
 550 }
 551
 552 /*
 553  * Push another BIO layer onto an existing BIO and return it.  The new
 554  * BIO layer may already exist, holding cached translation data.
 555  */
 556 struct bio *
 557 push_bio(struct bio *bio)
 558 {
 559         struct bio *nbio;
 560
 561         if ((nbio = bio->bio_next) == NULL) {
 562                 int index = bio - &bio->bio_buf->b_bio_array[0];
 563                 if (index >= NBUF_BIO - 1) {
 564                         panic("push_bio: too many layers bp %p\n",
 565                                 bio->bio_buf);
 566                 }
 567                 nbio = &bio->bio_buf->b_bio_array[index + 1];
 568                 bio->bio_next = nbio;
 569                 nbio->bio_prev = bio;
 570                 nbio->bio_buf = bio->bio_buf;
 571                 nbio->bio_offset = NOOFFSET;
 572                 nbio->bio_done = NULL;
 573                 nbio->bio_next = NULL;
 574         }
 575         KKASSERT(nbio->bio_done == NULL);
 576         return(nbio);
 577 }
 578
 579 void
 580 pop_bio(struct bio *bio)
 581 {
 582         /* NOP */
 583 }
 584
 585 void
 586 clearbiocache(struct bio *bio)
 587 {
 588         while (bio) {
 589                 bio->bio_offset = NOOFFSET;
 590                 bio = bio->bio_next;
 591         }
 592 }
 593
 594 /*
 595  * bfreekva:
 596  *
 597  *      Free the KVA allocation for buffer 'bp'.
 598  *
 599  *      Must be called from a critical section as this is the only locking for
 600  *      buffer_map.
 601  *
 602  *      Since this call frees up buffer space, we call bufspacewakeup().
 603  */
 604 static void
 605 bfreekva(struct buf *bp)
 606 {
 607         int count;
 608
 609         if (bp->b_kvasize) {
 610                 ++buffreekvacnt;
 611                 count = vm_map_entry_reserve(MAP_RESERVE_COUNT);
 612                 vm_map_lock(&buffer_map);
 613                 bufspace -= bp->b_kvasize;
 614                 vm_map_delete(&buffer_map,
 615                     (vm_offset_t) bp->b_kvabase,
 616                     (vm_offset_t) bp->b_kvabase + bp->b_kvasize,
 617                     &count
 618                 );
 619                 vm_map_unlock(&buffer_map);
 620                 vm_map_entry_release(count);
 621                 bp->b_kvasize = 0;
 622                 bufspacewakeup();
 623         }
 624 }
 625
 626 /*
 627  * bremfree:
 628  *
 629  *      Remove the buffer from the appropriate free list.
 630  */
 631 void
 632 bremfree(struct buf *bp)
 633 {
 634         int old_qindex;
 635
 636         crit_enter();
 637         old_qindex = bp->b_qindex;
 638
 639         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE) {
 640                 KASSERT(BUF_REFCNTNB(bp) == 1,
 641                                 ("bremfree: bp %p not locked",bp));
 642                 TAILQ_REMOVE(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
 643                 bp->b_qindex = BQUEUE_NONE;
 644         } else {
 645                 if (BUF_REFCNTNB(bp) <= 1)
 646                         panic("bremfree: removing a buffer not on a queue");
 647         }
 648
 649         /*
 650          * Fixup numfreebuffers count.  If the buffer is invalid or not
 651          * delayed-write, and it was on the EMPTY, LRU, or AGE queues,
 652          * the buffer was free and we must decrement numfreebuffers.
 653          */
 654         if ((bp->b_flags & B_INVAL) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
 655                 switch(old_qindex) {
 656                 case BQUEUE_DIRTY:
 657                 case BQUEUE_DIRTY_HW:
 658                 case BQUEUE_CLEAN:
 659                 case BQUEUE_EMPTY:
 660                 case BQUEUE_EMPTYKVA:
 661                         --numfreebuffers;
 662                         break;
 663                 default:
 664                         break;
 665                 }
 666         }
 667         crit_exit();
 668 }
 669
 670
 671 /*
 672  * bread:
 673  *
 674  *      Get a buffer with the specified data.  Look in the cache first.  We
 675  *      must clear B_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O.  If B_CACHE
 676  *      is set, the buffer is valid and we do not have to do anything ( see
 677  *      getblk() ).
 678  */
 679 int
 680 bread(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, struct buf **bpp)
 681 {
 682         struct buf *bp;
 683
 684         bp = getblk(vp, loffset, size, 0, 0);
 685         *bpp = bp;
 686
 687         /* if not found in cache, do some I/O */
 688         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
 689                 KASSERT(!(bp->b_flags & B_ASYNC), ("bread: illegal async bp %p", bp));
 690                 bp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
 691                 bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
 692                 vfs_busy_pages(vp, bp);
 693                 vn_strategy(vp, &bp->b_bio1);
 694                 return (biowait(bp));
 695         }
 696         return (0);
 697 }
 698
 699 /*
 700  * breadn:
 701  *
 702  *      Operates like bread, but also starts asynchronous I/O on
 703  *      read-ahead blocks.  We must clear B_ERROR and B_INVAL prior
 704  *      to initiating I/O . If B_CACHE is set, the buffer is valid
 705  *      and we do not have to do anything.
 706  */
 707 int
 708 breadn(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, off_t *raoffset,
 709         int *rabsize, int cnt, struct buf **bpp)
 710 {
 711         struct buf *bp, *rabp;
 712         int i;
 713         int rv = 0, readwait = 0;
 714
 715         *bpp = bp = getblk(vp, loffset, size, 0, 0);
 716
 717         /* if not found in cache, do some I/O */
 718         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
 719                 bp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
 720                 bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
 721                 vfs_busy_pages(vp, bp);
 722                 vn_strategy(vp, &bp->b_bio1);
 723                 ++readwait;
 724         }
 725
 726         for (i = 0; i < cnt; i++, raoffset++, rabsize++) {
 727                 if (inmem(vp, *raoffset))
 728                         continue;
 729                 rabp = getblk(vp, *raoffset, *rabsize, 0, 0);
 730
 731                 if ((rabp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
 732                         rabp->b_flags |= B_ASYNC;
 733                         rabp->b_flags &= ~(B_ERROR | B_INVAL);
 734                         rabp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
 735                         vfs_busy_pages(vp, rabp);
 736                         BUF_KERNPROC(rabp);
 737                         vn_strategy(vp, &rabp->b_bio1);
 738                 } else {
 739                         brelse(rabp);
 740                 }
 741         }
 742
 743         if (readwait) {
 744                 rv = biowait(bp);
 745         }
 746         return (rv);
 747 }
 748
 749 /*
 750  * bwrite:
 751  *
 752  *      Write, release buffer on completion.  (Done by iodone
 753  *      if async).  Do not bother writing anything if the buffer
 754  *      is invalid.
 755  *
 756  *      Note that we set B_CACHE here, indicating that buffer is
 757  *      fully valid and thus cacheable.  This is true even of NFS
 758  *      now so we set it generally.  This could be set either here
 759  *      or in biodone() since the I/O is synchronous.  We put it
 760  *      here.
 761  */
 762 int
 763 bwrite(struct buf *bp)
 764 {
 765         int oldflags;
 766
 767         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
 768                 brelse(bp);
 769                 return (0);
 770         }
 771
 772         oldflags = bp->b_flags;
 773
 774         if (BUF_REFCNTNB(bp) == 0)
 775                 panic("bwrite: buffer is not busy???");
 776         crit_enter();
 777
 778         /* Mark the buffer clean */
 779         bundirty(bp);
 780
 781         bp->b_flags &= ~B_ERROR;
 782         bp->b_flags |= B_CACHE;
 783         bp->b_cmd = BUF_CMD_WRITE;
 784         vfs_busy_pages(bp->b_vp, bp);
 785
 786         /*
 787          * Normal bwrites pipeline writes.  NOTE: b_bufsize is only
 788          * valid for vnode-backed buffers.
 789          */
 790         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
 791         if (bp->b_runningbufspace) {
 792                 runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 793                 ++runningbufcount;
 794         }
 795
 796         crit_exit();
 797         if (oldflags & B_ASYNC)
 798                 BUF_KERNPROC(bp);
 799         vn_strategy(bp->b_vp, &bp->b_bio1);
 800
 801         if ((oldflags & B_ASYNC) == 0) {
 802                 int rtval = biowait(bp);
 803                 brelse(bp);
 804                 return (rtval);
 805         }
 806         return (0);
 807 }
 808
 809 /*
 810  * bdwrite:
 811  *
 812  *      Delayed write. (Buffer is marked dirty).  Do not bother writing
 813  *      anything if the buffer is marked invalid.
 814  *
 815  *      Note that since the buffer must be completely valid, we can safely
 816  *      set B_CACHE.  In fact, we have to set B_CACHE here rather then in
 817  *      biodone() in order to prevent getblk from writing the buffer
 818  *      out synchronously.
 819  */
 820 void
 821 bdwrite(struct buf *bp)
 822 {
 823         if (BUF_REFCNTNB(bp) == 0)
 824                 panic("bdwrite: buffer is not busy");
 825
 826         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
 827                 brelse(bp);
 828                 return;
 829         }
 830         bdirty(bp);
 831
 832         /*
 833          * Set B_CACHE, indicating that the buffer is fully valid.  This is
 834          * true even of NFS now.
 835          */
 836         bp->b_flags |= B_CACHE;
 837
 838         /*
 839          * This bmap keeps the system from needing to do the bmap later,
 840          * perhaps when the system is attempting to do a sync.  Since it
 841          * is likely that the indirect block -- or whatever other datastructure
 842          * that the filesystem needs is still in memory now, it is a good
 843          * thing to do this.  Note also, that if the pageout daemon is
 844          * requesting a sync -- there might not be enough memory to do
 845          * the bmap then...  So, this is important to do.
 846          */
 847         if (bp->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) {
 848                 VOP_BMAP(bp->b_vp, bp->b_loffset, &bp->b_bio2.bio_offset,
 849                          NULL, NULL, BUF_CMD_WRITE);
 850         }
 851
 852         /*
 853          * Set the *dirty* buffer range based upon the VM system dirty pages.
 854          */
 855         vfs_setdirty(bp);
 856
 857         /*
 858          * We need to do this here to satisfy the vnode_pager and the
 859          * pageout daemon, so that it thinks that the pages have been
 860          * "cleaned".  Note that since the pages are in a delayed write
 861          * buffer -- the VFS layer "will" see that the pages get written
 862          * out on the next sync, or perhaps the cluster will be completed.
 863          */
 864         vfs_clean_pages(bp);
 865         bqrelse(bp);
 866
 867         /*
 868          * note: we cannot initiate I/O from a bdwrite even if we wanted to,
 869          * due to the softdep code.
 870          */
 871 }
 872
 873 /*
 874  * bdirty:
 875  *
 876  *      Turn buffer into delayed write request by marking it B_DELWRI.
 877  *      B_RELBUF and B_NOCACHE must be cleared.
 878  *
 879  *      We reassign the buffer to itself to properly update it in the
 880  *      dirty/clean lists.
 881  *
 882  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the
 883  *      numfreebuffers count.
 884  *
 885  *      Must be called from a critical section.
 886  *      The buffer must be on BQUEUE_NONE.
 887  */
 888 void
 889 bdirty(struct buf *bp)
 890 {
 891         KASSERT(bp->b_qindex == BQUEUE_NONE, ("bdirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
 892         if (bp->b_flags & B_NOCACHE) {
 893                 kprintf("bdirty: clearing B_NOCACHE on buf %p\n", bp);
 894                 bp->b_flags &= ~B_NOCACHE;
 895         }
 896         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
 897                 kprintf("bdirty: warning, dirtying invalid buffer %p\n", bp);
 898         }
 899         bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
 900
 901         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
 902                 bp->b_flags |= B_DELWRI;
 903                 reassignbuf(bp);
 904                 ++numdirtybuffers;
 905                 if (bp->b_flags & B_HEAVY)
 906                         ++numdirtybuffershw;
 907                 bd_heatup();
 908         }
 909 }
 910
 911 /*
 912  * Set B_HEAVY, indicating that this is a heavy-weight buffer that
 913  * needs to be flushed with a different buf_daemon thread to avoid
 914  * deadlocks.  B_HEAVY also imposes restrictions in getnewbuf().
 915  */
 916 void
 917 bheavy(struct buf *bp)
 918 {
 919         if ((bp->b_flags & B_HEAVY) == 0) {
 920                 bp->b_flags |= B_HEAVY;
 921                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
 922                         ++numdirtybuffershw;
 923         }
 924 }
 925
 926 /*
 927  * bundirty:
 928  *
 929  *      Clear B_DELWRI for buffer.
 930  *
 931  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the numfreebuffers
 932  *      count.
 933  *
 934  *      Must be called from a critical section.
 935  *
 936  *      The buffer is typically on BQUEUE_NONE but there is one case in
 937  *      brelse() that calls this function after placing the buffer on
 938  *      a different queue.
 939  */
 940
 941 void
 942 bundirty(struct buf *bp)
 943 {
 944         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
 945                 bp->b_flags &= ~B_DELWRI;
 946                 reassignbuf(bp);
 947                 --numdirtybuffers;
 948                 if (bp->b_flags & B_HEAVY)
 949                         --numdirtybuffershw;
 950                 bd_signal();
 951         }
 952         /*
 953          * Since it is now being written, we can clear its deferred write flag.
 954          */
 955         bp->b_flags &= ~B_DEFERRED;
 956 }
 957
 958 /*
 959  * bawrite:
 960  *
 961  *      Asynchronous write.  Start output on a buffer, but do not wait for
 962  *      it to complete.  The buffer is released when the output completes.
 963  *
 964  *      bwrite() ( or the VOP routine anyway ) is responsible for handling
 965  *      B_INVAL buffers.  Not us.
 966  */
 967 void
 968 bawrite(struct buf *bp)
 969 {
 970         bp->b_flags |= B_ASYNC;
 971         bwrite(bp);
 972 }
 973
 974 /*
 975  * bowrite:
 976  *
 977  *      Ordered write.  Start output on a buffer, and flag it so that the
 978  *      device will write it in the order it was queued.  The buffer is
 979  *      released when the output completes.  bwrite() ( or the VOP routine
 980  *      anyway ) is responsible for handling B_INVAL buffers.
 981  */
 982 int
 983 bowrite(struct buf *bp)
 984 {
 985         bp->b_flags |= B_ORDERED | B_ASYNC;
 986         return (bwrite(bp));
 987 }
 988
 989 /*
 990  * buf_dirty_count_severe:
 991  *
 992  *      Return true if we have too many dirty buffers.
 993  */
 994 int
 995 buf_dirty_count_severe(void)
 996 {
 997         return(runningbufcount + numdirtybuffers >= hidirtybuffers);
 998 }
 999
1000 /*
1001  * brelse:
1002  *
1003  *      Release a busy buffer and, if requested, free its resources.  The
1004  *      buffer will be stashed in the appropriate bufqueue[] allowing it
1005  *      to be accessed later as a cache entity or reused for other purposes.
1006  */
1007 void
1008 brelse(struct buf *bp)
1009 {
1010 #ifdef INVARIANTS
1011         int saved_flags = bp->b_flags;
1012 #endif
1013
1014         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)), ("brelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
1015
1016         crit_enter();
1017
1018         /*
1019          * If B_NOCACHE is set we are being asked to destroy the buffer and
1020          * its backing store.  Clear B_DELWRI.
1021          *
1022          * B_NOCACHE is set in two cases: (1) when the caller really wants
1023          * to destroy the buffer and backing store and (2) when the caller
1024          * wants to destroy the buffer and backing store after a write
1025          * completes.
1026          */
1027         if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE|B_DELWRI)) == (B_NOCACHE|B_DELWRI)) {
1028                 bundirty(bp);
1029         }
1030
1031         if (bp->b_flags & B_LOCKED)
1032                 bp->b_flags &= ~B_ERROR;
1033
1034         /*
1035          * If a write error occurs and the caller does not want to throw
1036          * away the buffer, redirty the buffer.  This will also clear
1037          * B_NOCACHE.
1038          */
1039         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE &&
1040             (bp->b_flags & (B_ERROR | B_INVAL)) == B_ERROR) {
1041                 /*
1042                  * Failed write, redirty.  Must clear B_ERROR to prevent
1043                  * pages from being scrapped.  If B_INVAL is set then
1044                  * this case is not run and the next case is run to
1045                  * destroy the buffer.  B_INVAL can occur if the buffer
1046                  * is outside the range supported by the underlying device.
1047                  */
1048                 bp->b_flags &= ~B_ERROR;
1049                 bdirty(bp);
1050         } else if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_ERROR)) ||
1051                    (bp->b_bufsize <= 0) || bp->b_cmd == BUF_CMD_FREEBLKS) {
1052                 /*
1053                  * Either a failed I/O or we were asked to free or not
1054                  * cache the buffer.
1055                  *
1056                  * NOTE: HAMMER will set B_LOCKED in buf_deallocate if the
1057                  * buffer cannot be immediately freed.
1058                  */
1059                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1060                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
1061                         buf_deallocate(bp);
1062                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1063                         --numdirtybuffers;
1064                         if (bp->b_flags & B_HEAVY)
1065                                 --numdirtybuffershw;
1066                         bd_signal();
1067                 }
1068                 bp->b_flags &= ~(B_DELWRI | B_CACHE);
1069         }
1070
1071         /*
1072          * We must clear B_RELBUF if B_DELWRI or B_LOCKED is set.
1073          * If vfs_vmio_release() is called with either bit set, the
1074          * underlying pages may wind up getting freed causing a previous
1075          * write (bdwrite()) to get 'lost' because pages associated with
1076          * a B_DELWRI bp are marked clean.  Pages associated with a
1077          * B_LOCKED buffer may be mapped by the filesystem.
1078          *
1079          * If we want to release the buffer ourselves (rather then the
1080          * originator asking us to release it), give the originator a
1081          * chance to countermand the release by setting B_LOCKED.
1082          *
1083          * We still allow the B_INVAL case to call vfs_vmio_release(), even
1084          * if B_DELWRI is set.
1085          *
1086          * If B_DELWRI is not set we may have to set B_RELBUF if we are low
1087          * on pages to return pages to the VM page queues.
1088          */
1089         if (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_LOCKED)) {
1090                 bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
1091         } else if (vm_page_count_severe()) {
1092                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
1093                         buf_deallocate(bp);
1094                 if (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_LOCKED))
1095                         bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
1096                 else
1097                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
1098         }
1099
1100         /*
1101          * At this point destroying the buffer is governed by the B_INVAL
1102          * or B_RELBUF flags.
1103          */
1104         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
1105
1106         /*
1107          * VMIO buffer rundown.  Make sure the VM page array is restored
1108          * after an I/O may have replaces some of the pages with bogus pages
1109          * in order to not destroy dirty pages in a fill-in read.
1110          *
1111          * Note that due to the code above, if a buffer is marked B_DELWRI
1112          * then the B_RELBUF and B_NOCACHE bits will always be clear.
1113          * B_INVAL may still be set, however.
1114          *
1115          * For clean buffers, B_INVAL or B_RELBUF will destroy the buffer
1116          * but not the backing store.   B_NOCACHE will destroy the backing
1117          * store.
1118          *
1119          * Note that dirty NFS buffers contain byte-granular write ranges
1120          * and should not be destroyed w/ B_INVAL even if the backing store
1121          * is left intact.
1122          */
1123         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
1124                 /*
1125                  * Rundown for VMIO buffers which are not dirty NFS buffers.
1126                  */
1127                 int i, j, resid;
1128                 vm_page_t m;
1129                 off_t foff;
1130                 vm_pindex_t poff;
1131                 vm_object_t obj;
1132                 struct vnode *vp;
1133
1134                 vp = bp->b_vp;
1135
1136                 /*
1137                  * Get the base offset and length of the buffer.  Note that
1138                  * in the VMIO case if the buffer block size is not
1139                  * page-aligned then b_data pointer may not be page-aligned.
1140                  * But our b_xio.xio_pages array *IS* page aligned.
1141                  *
1142                  * block sizes less then DEV_BSIZE (usually 512) are not
1143                  * supported due to the page granularity bits (m->valid,
1144                  * m->dirty, etc...).
1145                  *
1146                  * See man buf(9) for more information
1147                  */
1148
1149                 resid = bp->b_bufsize;
1150                 foff = bp->b_loffset;
1151
1152                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
1153                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1154                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1155                         /*
1156                          * If we hit a bogus page, fixup *all* of them
1157                          * now.  Note that we left these pages wired
1158                          * when we removed them so they had better exist,
1159                          * and they cannot be ripped out from under us so
1160                          * no critical section protection is necessary.
1161                          */
1162                         if (m == bogus_page) {
1163                                 obj = vp->v_object;
1164                                 poff = OFF_TO_IDX(bp->b_loffset);
1165
1166                                 for (j = i; j < bp->b_xio.xio_npages; j++) {
1167                                         vm_page_t mtmp;
1168
1169                                         mtmp = bp->b_xio.xio_pages[j];
1170                                         if (mtmp == bogus_page) {
1171                                                 mtmp = vm_page_lookup(obj, poff + j);
1172                                                 if (!mtmp) {
1173                                                         panic("brelse: page missing");
1174                                                 }
1175                                                 bp->b_xio.xio_pages[j] = mtmp;
1176                                         }
1177                                 }
1178
1179                                 if ((bp->b_flags & B_INVAL) == 0) {
1180                                         pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
1181                                                 bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
1182                                 }
1183                                 m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1184                         }
1185
1186                         /*
1187                          * Invalidate the backing store if B_NOCACHE is set
1188                          * (e.g. used with vinvalbuf()).  If this is NFS
1189                          * we impose a requirement that the block size be
1190                          * a multiple of PAGE_SIZE and create a temporary
1191                          * hack to basically invalidate the whole page.  The
1192                          * problem is that NFS uses really odd buffer sizes
1193                          * especially when tracking piecemeal writes and
1194                          * it also vinvalbuf()'s a lot, which would result
1195                          * in only partial page validation and invalidation
1196                          * here.  If the file page is mmap()'d, however,
1197                          * all the valid bits get set so after we invalidate
1198                          * here we would end up with weird m->valid values
1199                          * like 0xfc.  nfs_getpages() can't handle this so
1200                          * we clear all the valid bits for the NFS case
1201                          * instead of just some of them.
1202                          *
1203                          * The real bug is the VM system having to set m->valid
1204                          * to VM_PAGE_BITS_ALL for faulted-in pages, which
1205                          * itself is an artifact of the whole 512-byte
1206                          * granular mess that exists to support odd block
1207                          * sizes and UFS meta-data block sizes (e.g. 6144).
1208                          * A complete rewrite is required.
1209                          */
1210                         if (bp->b_flags & (B_NOCACHE|B_ERROR)) {
1211                                 int poffset = foff & PAGE_MASK;
1212                                 int presid;
1213
1214                                 presid = PAGE_SIZE - poffset;
1215                                 if (bp->b_vp->v_tag == VT_NFS &&
1216                                     bp->b_vp->v_type == VREG) {
1217                                         ; /* entire page */
1218                                 } else if (presid > resid) {
1219                                         presid = resid;
1220                                 }
1221                                 KASSERT(presid >= 0, ("brelse: extra page"));
1222                                 vm_page_set_invalid(m, poffset, presid);
1223                         }
1224                         resid -= PAGE_SIZE - (foff & PAGE_MASK);
1225                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
1226                 }
1227                 if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF))
1228                         vfs_vmio_release(bp);
1229         } else {
1230                 /*
1231                  * Rundown for non-VMIO buffers.
1232                  */
1233                 if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF)) {
1234 #if 0
1235                         if (bp->b_vp)
1236                                 kprintf("brelse bp %p %08x/%08x: Warning, caught and fixed brelvp bug\n", bp, saved_flags, bp->b_flags);
1237 #endif
1238                         if (bp->b_bufsize)
1239                                 allocbuf(bp, 0);
1240                         KKASSERT (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1241                         if (bp->b_vp)
1242                                 brelvp(bp);
1243                 }
1244         }
1245
1246         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE)
1247                 panic("brelse: free buffer onto another queue???");
1248         if (BUF_REFCNTNB(bp) > 1) {
1249                 /* Temporary panic to verify exclusive locking */
1250                 /* This panic goes away when we allow shared refs */
1251                 panic("brelse: multiple refs");
1252                 /* do not release to free list */
1253                 BUF_UNLOCK(bp);
1254                 crit_exit();
1255                 return;
1256         }
1257
1258         /*
1259          * Figure out the correct queue to place the cleaned up buffer on.
1260          * Buffers placed in the EMPTY or EMPTYKVA had better already be
1261          * disassociated from their vnode.
1262          */
1263         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1264                 /*
1265                  * Buffers that are locked are placed in the locked queue
1266                  * immediately, regardless of their state.
1267                  */
1268                 bp->b_qindex = BQUEUE_LOCKED;
1269                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_LOCKED], bp, b_freelist);
1270         } else if (bp->b_bufsize == 0) {
1271                 /*
1272                  * Buffers with no memory.  Due to conditionals near the top
1273                  * of brelse() such buffers should probably already be
1274                  * marked B_INVAL and disassociated from their vnode.
1275                  */
1276                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1277                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp1 %p flags %08x/%08x vnode %p unexpectededly still associated!", bp, saved_flags, bp->b_flags, bp->b_vp));
1278                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1279                 if (bp->b_kvasize) {
1280                         bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1281                 } else {
1282                         bp->b_qindex = BQUEUE_EMPTY;
1283                 }
1284                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1285         } else if (bp->b_flags & (B_ERROR | B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF)) {
1286                 /*
1287                  * Buffers with junk contents.   Again these buffers had better
1288                  * already be disassociated from their vnode.
1289                  */
1290                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp2 %p flags %08x/%08x vnode %p unexpectededly still associated!", bp, saved_flags, bp->b_flags, bp->b_vp));
1291                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1292                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1293                 bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1294                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1295         } else {
1296                 /*
1297                  * Remaining buffers.  These buffers are still associated with
1298                  * their vnode.
1299                  */
1300                 switch(bp->b_flags & (B_DELWRI|B_HEAVY)) {
1301                 case B_DELWRI:
1302                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY;
1303                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY], bp, b_freelist);
1304                     break;
1305                 case B_DELWRI | B_HEAVY:
1306                     bp->b_qindex = BQUEUE_DIRTY_HW;
1307                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_DIRTY_HW], bp,
1308                                       b_freelist);
1309                     break;
1310                 default:
1311                     /*
1312                      * NOTE: Buffers are always placed at the end of the
1313                      * queue.  If B_AGE is not set the buffer will cycle
1314                      * through the queue twice.
1315                      */
1316                     bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1317                     TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1318                     break;
1319                 }
1320         }
1321
1322         /*
1323          * If B_INVAL, clear B_DELWRI.  We've already placed the buffer
1324          * on the correct queue.
1325          */
1326         if ((bp->b_flags & (B_INVAL|B_DELWRI)) == (B_INVAL|B_DELWRI))
1327                 bundirty(bp);
1328
1329         /*
1330          * Fixup numfreebuffers count.  The bp is on an appropriate queue
1331          * unless locked.  We then bump numfreebuffers if it is not B_DELWRI.
1332          * We've already handled the B_INVAL case ( B_DELWRI will be clear
1333          * if B_INVAL is set ).
1334          */
1335         if ((bp->b_flags & (B_LOCKED|B_DELWRI)) == 0)
1336                 bufcountwakeup();
1337
1338         /*
1339          * Something we can maybe free or reuse
1340          */
1341         if (bp->b_bufsize || bp->b_kvasize)
1342                 bufspacewakeup();
1343
1344         /*
1345          * Clean up temporary flags and unlock the buffer.
1346          */
1347         bp->b_flags &= ~(B_ORDERED | B_ASYNC | B_NOCACHE | B_RELBUF | B_DIRECT);
1348         BUF_UNLOCK(bp);
1349         crit_exit();
1350 }
1351
1352 /*
1353  * bqrelse:
1354  *
1355  *      Release a buffer back to the appropriate queue but do not try to free
1356  *      it.  The buffer is expected to be used again soon.
1357  *
1358  *      bqrelse() is used by bdwrite() to requeue a delayed write, and used by
1359  *      biodone() to requeue an async I/O on completion.  It is also used when
1360  *      known good buffers need to be requeued but we think we may need the data
1361  *      again soon.
1362  *
1363  *      XXX we should be able to leave the B_RELBUF hint set on completion.
1364  */
1365 void
1366 bqrelse(struct buf *bp)
1367 {
1368         crit_enter();
1369
1370         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)), ("bqrelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
1371
1372         if (bp->b_qindex != BQUEUE_NONE)
1373                 panic("bqrelse: free buffer onto another queue???");
1374         if (BUF_REFCNTNB(bp) > 1) {
1375                 /* do not release to free list */
1376                 panic("bqrelse: multiple refs");
1377                 BUF_UNLOCK(bp);
1378                 crit_exit();
1379                 return;
1380         }
1381         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1382                 /*
1383                  * Locked buffers are released to the locked queue.  However,
1384                  * if the buffer is dirty it will first go into the dirty
1385                  * queue and later on after the I/O completes successfully it
1386                  * will be released to the locked queue.
1387                  */
1388                 bp->b_flags &= ~B_ERROR;
1389                 bp->b_qindex = BQUEUE_LOCKED;
1390                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_LOCKED], bp, b_freelist);
1391         } else if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1392                 bp->b_qindex = (bp->b_flags & B_HEAVY) ?
1393                                BQUEUE_DIRTY_HW : BQUEUE_DIRTY;
1394                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1395         } else if (vm_page_count_severe()) {
1396                 /*
1397                  * We are too low on memory, we have to try to free the
1398                  * buffer (most importantly: the wired pages making up its
1399                  * backing store) *now*.
1400                  */
1401                 crit_exit();
1402                 brelse(bp);
1403                 return;
1404         } else {
1405                 bp->b_qindex = BQUEUE_CLEAN;
1406                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1407         }
1408
1409         if ((bp->b_flags & B_LOCKED) == 0 &&
1410             ((bp->b_flags & B_INVAL) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)) {
1411                 bufcountwakeup();
1412         }
1413
1414         /*
1415          * Something we can maybe free or reuse.
1416          */
1417         if (bp->b_bufsize && !(bp->b_flags & B_DELWRI))
1418                 bufspacewakeup();
1419
1420         /*
1421          * Final cleanup and unlock.  Clear bits that are only used while a
1422          * buffer is actively locked.
1423          */
1424         bp->b_flags &= ~(B_ORDERED | B_ASYNC | B_NOCACHE | B_RELBUF);
1425         BUF_UNLOCK(bp);
1426         crit_exit();
1427 }
1428
1429 /*
1430  * vfs_vmio_release:
1431  *
1432  *      Return backing pages held by the buffer 'bp' back to the VM system
1433  *      if possible.  The pages are freed if they are no longer valid or
1434  *      attempt to free if it was used for direct I/O otherwise they are
1435  *      sent to the page cache.
1436  *
1437  *      Pages that were marked busy are left alone and skipped.
1438  *
1439  *      The KVA mapping (b_data) for the underlying pages is removed by
1440  *      this function.
1441  */
1442 static void
1443 vfs_vmio_release(struct buf *bp)
1444 {
1445         int i;
1446         vm_page_t m;
1447
1448         crit_enter();
1449         for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
1450                 m = bp->b_xio.xio_pages[i];
1451                 bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
1452                 /*
1453                  * In order to keep page LRU ordering consistent, put
1454                  * everything on the inactive queue.
1455                  */
1456                 vm_page_unwire(m, 0);
1457                 /*
1458                  * We don't mess with busy pages, it is
1459                  * the responsibility of the process that
1460                  * busied the pages to deal with them.
1461                  */
1462                 if ((m->flags & PG_BUSY) || (m->busy != 0))
1463                         continue;
1464
1465                 if (m->wire_count == 0) {
1466                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1467                         /*
1468                          * Might as well free the page if we can and it has
1469                          * no valid data.  We also free the page if the
1470                          * buffer was used for direct I/O.
1471                          */
1472                         if ((bp->b_flags & B_ASYNC) == 0 && !m->valid &&
1473                                         m->hold_count == 0) {
1474                                 vm_page_busy(m);
1475                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
1476                                 vm_page_free(m);
1477                         } else if (bp->b_flags & B_DIRECT) {
1478                                 vm_page_try_to_free(m);
1479                         } else if (vm_page_count_severe()) {
1480                                 vm_page_try_to_cache(m);
1481                         }
1482                 }
1483         }
1484         crit_exit();
1485         pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t) bp->b_data), bp->b_xio.xio_npages);
1486         if (bp->b_bufsize) {
1487                 bufspacewakeup();
1488                 bp->b_bufsize = 0;
1489         }
1490         bp->b_xio.xio_npages = 0;
1491         bp->b_flags &= ~B_VMIO;
1492         KKASSERT (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1493         if (bp->b_vp)
1494                 brelvp(bp);
1495 }
1496
1497 /*
1498  * vfs_bio_awrite:
1499  *
1500  *      Implement clustered async writes for clearing out B_DELWRI buffers.
1501  *      This is much better then the old way of writing only one buffer at
1502  *      a time.  Note that we may not be presented with the buffers in the
1503  *      correct order, so we search for the cluster in both directions.
1504  *
1505  *      The buffer is locked on call.
1506  */
1507 int
1508 vfs_bio_awrite(struct buf *bp)
1509 {
1510         int i;
1511         int j;
1512         off_t loffset = bp->b_loffset;
1513         struct vnode *vp = bp->b_vp;
1514         int nbytes;
1515         struct buf *bpa;
1516         int nwritten;
1517         int size;
1518
1519         crit_enter();
1520         /*
1521          * right now we support clustered writing only to regular files.  If
1522          * we find a clusterable block we could be in the middle of a cluster
1523          * rather then at the beginning.
1524          *
1525          * NOTE: b_bio1 contains the logical loffset and is aliased
1526          * to b_loffset.  b_bio2 contains the translated block number.
1527          */
1528         if ((vp->v_type == VREG) &&
1529             (vp->v_mount != 0) && /* Only on nodes that have the size info */
1530             (bp->b_flags & (B_CLUSTEROK | B_INVAL)) == B_CLUSTEROK) {
1531
1532                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
1533
1534                 for (i = size; i < MAXPHYS; i += size) {
1535                         if ((bpa = findblk(vp, loffset + i)) &&
1536                             BUF_REFCNT(bpa) == 0 &&
1537                             ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) ==
1538                             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK)) &&
1539                             (bpa->b_bufsize == size)) {
1540                                 if ((bpa->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) ||
1541                                     (bpa->b_bio2.bio_offset !=
1542                                      bp->b_bio2.bio_offset + i))
1543                                         break;
1544                         } else {
1545                                 break;
1546                         }
1547                 }
1548                 for (j = size; i + j <= MAXPHYS && j <= loffset; j += size) {
1549                         if ((bpa = findblk(vp, loffset - j)) &&
1550                             BUF_REFCNT(bpa) == 0 &&
1551                             ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) ==
1552                             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK)) &&
1553                             (bpa->b_bufsize == size)) {
1554                                 if ((bpa->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) ||
1555                                     (bpa->b_bio2.bio_offset !=
1556                                      bp->b_bio2.bio_offset - j))
1557                                         break;
1558                         } else {
1559                                 break;
1560                         }
1561                 }
1562                 j -= size;
1563                 nbytes = (i + j);
1564                 /*
1565                  * this is a possible cluster write
1566                  */
1567                 if (nbytes != size) {
1568                         BUF_UNLOCK(bp);
1569                         nwritten = cluster_wbuild(vp, size,
1570                                                   loffset - j, nbytes);
1571                         crit_exit();
1572                         return nwritten;
1573                 }
1574         }
1575
1576         bremfree(bp);
1577         bp->b_flags |= B_ASYNC;
1578
1579         crit_exit();
1580         /*
1581          * default (old) behavior, writing out only one block
1582          *
1583          * XXX returns b_bufsize instead of b_bcount for nwritten?
1584          */
1585         nwritten = bp->b_bufsize;
1586         bwrite(bp);
1587
1588         return nwritten;
1589 }
1590
1591 /*
1592  * getnewbuf:
1593  *
1594  *      Find and initialize a new buffer header, freeing up existing buffers
1595  *      in the bufqueues as necessary.  The new buffer is returned locked.
1596  *
1597  *      Important:  B_INVAL is not set.  If the caller wishes to throw the
1598  *      buffer away, the caller must set B_INVAL prior to calling brelse().
1599  *
1600  *      We block if:
1601  *              We have insufficient buffer headers
1602  *              We have insufficient buffer space
1603  *              buffer_map is too fragmented ( space reservation fails )
1604  *              If we have to flush dirty buffers ( but we try to avoid this )
1605  *
1606  *      To avoid VFS layer recursion we do not flush dirty buffers ourselves.
1607  *      Instead we ask the buf daemon to do it for us.  We attempt to
1608  *      avoid piecemeal wakeups of the pageout daemon.
1609  */
1610
1611 static struct buf *
1612 getnewbuf(int blkflags, int slptimeo, int size, int maxsize)
1613 {
1614         struct buf *bp;
1615         struct buf *nbp;
1616         int defrag = 0;
1617         int nqindex;
1618         int slpflags = (blkflags & GETBLK_PCATCH) ? PCATCH : 0;
1619         static int flushingbufs;
1620
1621         /*
1622          * We can't afford to block since we might be holding a vnode lock,
1623          * which may prevent system daemons from running.  We deal with
1624          * low-memory situations by proactively returning memory and running
1625          * async I/O rather then sync I/O.
1626          */
1627
1628         ++getnewbufcalls;
1629         --getnewbufrestarts;
1630 restart:
1631         ++getnewbufrestarts;
1632
1633         /*
1634          * Setup for scan.  If we do not have enough free buffers,
1635          * we setup a degenerate case that immediately fails.  Note
1636          * that if we are specially marked process, we are allowed to
1637          * dip into our reserves.
1638          *
1639          * The scanning sequence is nominally:  EMPTY->EMPTYKVA->CLEAN
1640          *
1641          * We start with EMPTYKVA.  If the list is empty we backup to EMPTY.
1642          * However, there are a number of cases (defragging, reusing, ...)
1643          * where we cannot backup.
1644          */
1645         nqindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1646         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTYKVA]);
1647
1648         if (nbp == NULL) {
1649                 /*
1650                  * If no EMPTYKVA buffers and we are either
1651                  * defragging or reusing, locate a CLEAN buffer
1652                  * to free or reuse.  If bufspace useage is low
1653                  * skip this step so we can allocate a new buffer.
1654                  */
1655                 if (defrag || bufspace >= lobufspace) {
1656                         nqindex = BQUEUE_CLEAN;
1657                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN]);
1658                 }
1659
1660                 /*
1661                  * If we could not find or were not allowed to reuse a
1662                  * CLEAN buffer, check to see if it is ok to use an EMPTY
1663                  * buffer.  We can only use an EMPTY buffer if allocating
1664                  * its KVA would not otherwise run us out of buffer space.
1665                  */
1666                 if (nbp == NULL && defrag == 0 &&
1667                     bufspace + maxsize < hibufspace) {
1668                         nqindex = BQUEUE_EMPTY;
1669                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTY]);
1670                 }
1671         }
1672
1673         /*
1674          * Run scan, possibly freeing data and/or kva mappings on the fly
1675          * depending.
1676          */
1677
1678         while ((bp = nbp) != NULL) {
1679                 int qindex = nqindex;
1680
1681                 nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist);
1682
1683                 /*
1684                  * BQUEUE_CLEAN - B_AGE special case.  If not set the bp
1685                  * cycles through the queue twice before being selected.
1686                  */
1687                 if (qindex == BQUEUE_CLEAN &&
1688                     (bp->b_flags & B_AGE) == 0 && nbp) {
1689                         bp->b_flags |= B_AGE;
1690                         TAILQ_REMOVE(&bufqueues[qindex], bp, b_freelist);
1691                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[qindex], bp, b_freelist);
1692                         continue;
1693                 }
1694
1695                 /*
1696                  * Calculate next bp ( we can only use it if we do not block
1697                  * or do other fancy things ).
1698                  */
1699                 if (nbp == NULL) {
1700                         switch(qindex) {
1701                         case BQUEUE_EMPTY:
1702                                 nqindex = BQUEUE_EMPTYKVA;
1703                                 if ((nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_EMPTYKVA])))
1704                                         break;
1705                                 /* fall through */
1706                         case BQUEUE_EMPTYKVA:
1707                                 nqindex = BQUEUE_CLEAN;
1708                                 if ((nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[BQUEUE_CLEAN])))
1709                                         break;
1710                                 /* fall through */
1711                         case BQUEUE_CLEAN:
1712                                 /*
1713                                  * nbp is NULL.
1714                                  */
1715                                 break;
1716                         }
1717                 }
1718
1719                 /*
1720                  * Sanity Checks
1721                  */
1722                 KASSERT(bp->b_qindex == qindex, ("getnewbuf: inconsistent queue %d bp %p", qindex, bp));
1723
1724                 /*
1725                  * Note: we no longer distinguish between VMIO and non-VMIO
1726                  * buffers.
1727                  */
1728
1729                 KASSERT((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0, ("delwri buffer %p found in queue %d", bp, qindex));
1730
1731                 /*
1732                  * If we are defragging then we need a buffer with
1733                  * b_kvasize != 0.  XXX this situation should no longer
1734                  * occur, if defrag is non-zero the buffer's b_kvasize
1735                  * should also be non-zero at this point.  XXX
1736                  */
1737                 if (defrag && bp->b_kvasize == 0) {
1738                         kprintf("Warning: defrag empty buffer %p\n", bp);
1739                         continue;
1740                 }
1741
1742                 /*
1743                  * Start freeing the bp.  This is somewhat involved.  nbp
1744                  * remains valid only for BQUEUE_EMPTY[KVA] bp's.  Buffers
1745                  * on the clean list must be disassociated from their
1746                  * current vnode.  Buffers on the empty[kva] lists have
1747                  * already been disassociated.
1748                  */
1749
1750                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) != 0) {
1751                         kprintf("getnewbuf: warning, locked buf %p, race corrected\n", bp);
1752                         tsleep(&bd_request, 0, "gnbxxx", hz / 100);
1753                         goto restart;
1754                 }
1755                 if (bp->b_qindex != qindex) {
1756                         kprintf("getnewbuf: warning, BUF_LOCK blocked unexpectedly on buf %p index %d->%d, race corrected\n", bp, qindex, bp->b_qindex);
1757                         BUF_UNLOCK(bp);
1758                         goto restart;
1759                 }
1760                 bremfree(bp);
1761
1762                 /*
1763                  * Dependancies must be handled before we disassociate the
1764                  * vnode.
1765                  *
1766                  * NOTE: HAMMER will set B_LOCKED if the buffer cannot
1767                  * be immediately disassociated.  HAMMER then becomes
1768                  * responsible for releasing the buffer.
1769                  */
1770                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
1771                         buf_deallocate(bp);
1772                         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
1773                                 bqrelse(bp);
1774                                 goto restart;
1775                         }
1776                         KKASSERT(LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1777                 }
1778
1779                 if (qindex == BQUEUE_CLEAN) {
1780                         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
1781                                 bp->b_flags &= ~B_ASYNC;
1782                                 vfs_vmio_release(bp);
1783                         }
1784                         if (bp->b_vp)
1785                                 brelvp(bp);
1786                 }
1787
1788                 /*
1789                  * NOTE:  nbp is now entirely invalid.  We can only restart
1790                  * the scan from this point on.
1791                  *
1792                  * Get the rest of the buffer freed up.  b_kva* is still
1793                  * valid after this operation.
1794                  */
1795
1796                 KASSERT(bp->b_vp == NULL, ("bp3 %p flags %08x vnode %p qindex %d unexpectededly still associated!", bp, bp->b_flags, bp->b_vp, qindex));
1797                 KKASSERT((bp->b_flags & B_HASHED) == 0);
1798
1799                 /*
1800                  * critical section protection is not required when
1801                  * scrapping a buffer's contents because it is already
1802                  * wired.
1803                  */
1804                 if (bp->b_bufsize)
1805                         allocbuf(bp, 0);
1806
1807                 bp->b_flags = B_BNOCLIP;
1808                 bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
1809                 bp->b_vp = NULL;
1810                 bp->b_error = 0;
1811                 bp->b_resid = 0;
1812                 bp->b_bcount = 0;
1813                 bp->b_xio.xio_npages = 0;
1814                 bp->b_dirtyoff = bp->b_dirtyend = 0;
1815                 reinitbufbio(bp);
1816                 KKASSERT(LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
1817                 buf_dep_init(bp);
1818                 if (blkflags & GETBLK_BHEAVY)
1819                         bp->b_flags |= B_HEAVY;
1820
1821                 /*
1822                  * If we are defragging then free the buffer.
1823                  */
1824                 if (defrag) {
1825                         bp->b_flags |= B_INVAL;
1826                         bfreekva(bp);
1827                         brelse(bp);
1828                         defrag = 0;
1829                         goto restart;
1830                 }
1831
1832                 /*
1833                  * If we are overcomitted then recover the buffer and its
1834                  * KVM space.  This occurs in rare situations when multiple
1835                  * processes are blocked in getnewbuf() or allocbuf().
1836                  */
1837                 if (bufspace >= hibufspace)
1838                         flushingbufs = 1;
1839                 if (flushingbufs && bp->b_kvasize != 0) {
1840                         bp->b_flags |= B_INVAL;
1841                         bfreekva(bp);
1842                         brelse(bp);
1843                         goto restart;
1844                 }
1845                 if (bufspace < lobufspace)
1846                         flushingbufs = 0;
1847                 break;
1848         }
1849
1850         /*
1851          * If we exhausted our list, sleep as appropriate.  We may have to
1852          * wakeup various daemons and write out some dirty buffers.
1853          *
1854          * Generally we are sleeping due to insufficient buffer space.
1855          */
1856
1857         if (bp == NULL) {
1858                 int flags;
1859                 char *waitmsg;
1860
1861                 if (defrag) {
1862                         flags = VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
1863                         waitmsg = "nbufkv";
1864                 } else if (bufspace >= hibufspace) {
1865                         waitmsg = "nbufbs";
1866                         flags = VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
1867                 } else {
1868                         waitmsg = "newbuf";
1869                         flags = VFS_BIO_NEED_ANY;
1870                 }
1871
1872                 needsbuffer |= flags;
1873                 bd_speedup();   /* heeeelp */
1874                 while (needsbuffer & flags) {
1875                         if (tsleep(&needsbuffer, slpflags, waitmsg, slptimeo))
1876                                 return (NULL);
1877                 }
1878         } else {
1879                 /*
1880                  * We finally have a valid bp.  We aren't quite out of the
1881                  * woods, we still have to reserve kva space.  In order
1882                  * to keep fragmentation sane we only allocate kva in
1883                  * BKVASIZE chunks.
1884                  */
1885                 maxsize = (maxsize + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
1886
1887                 if (maxsize != bp->b_kvasize) {
1888                         vm_offset_t addr = 0;
1889                         int count;
1890
1891                         bfreekva(bp);
1892
1893                         count = vm_map_entry_reserve(MAP_RESERVE_COUNT);
1894                         vm_map_lock(&buffer_map);
1895
1896                         if (vm_map_findspace(&buffer_map,
1897                                     vm_map_min(&buffer_map), maxsize,
1898                                     maxsize, &addr)) {
1899                                 /*
1900                                  * Uh oh.  Buffer map is too fragmented.  We
1901                                  * must defragment the map.
1902                                  */
1903                                 vm_map_unlock(&buffer_map);
1904                                 vm_map_entry_release(count);
1905                                 ++bufdefragcnt;
1906                                 defrag = 1;
1907                                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1908                                 brelse(bp);
1909                                 goto restart;
1910                         }
1911                         if (addr) {
1912                                 vm_map_insert(&buffer_map, &count,
1913                                         NULL, 0,
1914                                         addr, addr + maxsize,
1915                                         VM_MAPTYPE_NORMAL,
1916                                         VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL,
1917                                         MAP_NOFAULT);
1918
1919                                 bp->b_kvabase = (caddr_t) addr;
1920                                 bp->b_kvasize = maxsize;
1921                                 bufspace += bp->b_kvasize;
1922                                 ++bufreusecnt;
1923                         }
1924                         vm_map_unlock(&buffer_map);
1925                         vm_map_entry_release(count);
1926                 }
1927                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
1928         }
1929         return(bp);
1930 }
1931
1932 /*
1933  * buf_daemon:
1934  *
1935  *      Buffer flushing daemon.  Buffers are normally flushed by the
1936  *      update daemon but if it cannot keep up this process starts to
1937  *      take the load in an attempt to prevent getnewbuf() from blocking.
1938  *
1939  *      Once a flush is initiated it does not stop until the number
1940  *      of buffers falls below lodirtybuffers, but we will wake up anyone
1941  *      waiting at the mid-point.
1942  */
1943
1944 static struct thread *bufdaemon_td;
1945 static struct thread *bufdaemonhw_td;
1946
1947 static struct kproc_desc buf_kp = {
1948         "bufdaemon",
1949         buf_daemon,
1950         &bufdaemon_td
1951 };
1952 SYSINIT(bufdaemon, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST,
1953         kproc_start, &buf_kp)
1954
1955 static struct kproc_desc bufhw_kp = {
1956         "bufdaemon_hw",
1957         buf_daemon_hw,
1958         &bufdaemonhw_td
1959 };
1960 SYSINIT(bufdaemon_hw, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST,
1961         kproc_start, &bufhw_kp)
1962
1963 static void
1964 buf_daemon(void)
1965 {
1966         /*
1967          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
1968          */
1969         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, shutdown_kproc,
1970                               bufdaemon_td, SHUTDOWN_PRI_LAST);
1971
1972         /*
1973          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
1974          */
1975         crit_enter();
1976
1977         for (;;) {
1978                 kproc_suspend_loop();
1979
1980                 /*
1981                  * Do the flush.  Limit the amount of in-transit I/O we
1982                  * allow to build up, otherwise we would completely saturate
1983                  * the I/O system.  Wakeup any waiting processes before we
1984                  * normally would so they can run in parallel with our drain.
1985                  */
1986                 while (numdirtybuffers > lodirtybuffers) {
1987                         if (flushbufqueues(BQUEUE_DIRTY) == 0)
1988                                 break;
1989                         waitrunningbufspace();
1990                 }
1991                 if (runningbufcount + numdirtybuffers > lodirtybuffers) {
1992                         waitrunningbufspace();
1993                 }
1994
1995                 /*
1996                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
1997                  * mark.  The buf_daemon normally waits 5 seconds and
1998                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
1999                  * built up, within reason.
2000                  *
2001                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
2002                  * find any flushable buffers, we sleep half a second.
2003                  * Otherwise we loop immediately.
2004                  */
2005                 if (runningbufcount + numdirtybuffers <= lodirtybuffers) {
2006                         /*
2007                          * We reached our low water mark, reset the
2008                          * request and sleep until we are needed again.
2009                          * The sleep is just so the suspend code works.
2010                          */
2011                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
2012                         bd_request = 0;
2013                         msleep(&bd_request, &needsbuffer_spin, 0,
2014                                "psleep", hz);
2015                         spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
2016                 } else {
2017                         /*
2018                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
2019                          * still have too many dirty buffers, we
2020                          * have to sleep and try again.  (rare)
2021                          */
2022                         tsleep(&bd_request, 0, "qsleep", hz / 2);
2023                 }
2024         }
2025 }
2026
2027 static void
2028 buf_daemon_hw(void)
2029 {
2030         /*
2031          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
2032          */
2033         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, shutdown_kproc,
2034                               bufdaemonhw_td, SHUTDOWN_PRI_LAST);
2035
2036         /*
2037          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
2038          */
2039         crit_enter();
2040
2041         for (;;) {
2042                 kproc_suspend_loop();
2043
2044                 /*
2045                  * Do the flush.  Limit the amount of in-transit I/O we
2046                  * allow to build up, otherwise we would completely saturate
2047                  * the I/O system.  Wakeup any waiting processes before we
2048                  * normally would so they can run in parallel with our drain.
2049                  */
2050                 while (numdirtybuffershw > lodirtybuffers) {
2051                         if (flushbufqueues(BQUEUE_DIRTY_HW) == 0)
2052                                 break;
2053                         waitrunningbufspace();
2054                 }
2055                 if (runningbufcount + numdirtybuffershw > lodirtybuffers) {
2056                         waitrunningbufspace();
2057                 }
2058
2059                 /*
2060                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
2061                  * mark.  The buf_daemon normally waits 5 seconds and
2062                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
2063                  * built up, within reason.
2064                  *
2065                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
2066                  * find any flushable buffers, we sleep half a second.
2067                  * Otherwise we loop immediately.
2068                  */
2069                 if (runningbufcount + numdirtybuffershw <= lodirtybuffers) {
2070                         /*
2071                          * We reached our low water mark, reset the
2072                          * request and sleep until we are needed again.
2073                          * The sleep is just so the suspend code works.
2074                          */
2075                         spin_lock_wr(&needsbuffer_spin);
2076                         bd_request_hw = 0;
2077                         msleep(&bd_request_hw, &needsbuffer_spin, 0,
2078                                "psleep", hz);
2079                         spin_unlock_wr(&needsbuffer_spin);
2080                 } else {
2081                         /*
2082                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
2083                          * still have too many dirty buffers, we
2084                          * have to sleep and try again.  (rare)
2085                          */
2086                         tsleep(&bd_request_hw, 0, "qsleep", hz / 2);
2087                 }
2088         }
2089 }
2090
2091 /*
2092  * flushbufqueues:
2093  *
2094  *      Try to flush a buffer in the dirty queue.  We must be careful to
2095  *      free up B_INVAL buffers instead of write them, which NFS is
2096  *      particularly sensitive to.
2097  *
2098  *      B_RELBUF may only be set by VFSs.  We do set B_AGE to indicate
2099  *      that we really want to try to get the buffer out and reuse it
2100  *      due to the write load on the machine.
2101  */
2102
2103 static int
2104 flushbufqueues(bufq_type_t q)
2105 {
2106         struct buf *bp;
2107         int r = 0;
2108
2109         bp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[q]);
2110
2111         while (bp) {
2112                 KASSERT((bp->b_flags & B_DELWRI),
2113                         ("unexpected clean buffer %p", bp));
2114
2115                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2116                         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2117                                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) != 0)
2118                                         panic("flushbufqueues: locked buf");
2119                                 bremfree(bp);
2120                                 brelse(bp);
2121                                 ++r;
2122                                 break;
2123                         }
2124                         if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL &&
2125                             (bp->b_flags & B_DEFERRED) == 0 &&
2126                             buf_countdeps(bp, 0)) {
2127                                 TAILQ_REMOVE(&bufqueues[q], bp, b_freelist);
2128                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[q], bp,
2129                                                   b_freelist);
2130                                 bp->b_flags |= B_DEFERRED;
2131                                 bp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[q]);
2132                                 continue;
2133                         }
2134
2135                         /*
2136                          * Only write it out if we can successfully lock
2137                          * it.  If the buffer has a dependancy,
2138                          * buf_checkwrite must also return 0.
2139                          */
2140                         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) == 0) {
2141                                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL &&
2142                                     buf_checkwrite(bp)) {
2143                                         bremfree(bp);
2144                                         brelse(bp);
2145                                 } else {
2146                                         bp->b_flags |= B_AGE;
2147                                         vfs_bio_awrite(bp);
2148                                 }
2149                                 ++r;
2150                                 break;
2151                         }
2152                 }
2153                 bp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist);
2154         }
2155         return (r);
2156 }
2157
2158 /*
2159  * inmem:
2160  *
2161  *      Returns true if no I/O is needed to access the associated VM object.
2162  *      This is like findblk except it also hunts around in the VM system for
2163  *      the data.
2164  *
2165  *      Note that we ignore vm_page_free() races from interrupts against our
2166  *      lookup, since if the caller is not protected our return value will not
2167  *      be any more valid then otherwise once we exit the critical section.
2168  */
2169 int
2170 inmem(struct vnode *vp, off_t loffset)
2171 {
2172         vm_object_t obj;
2173         vm_offset_t toff, tinc, size;
2174         vm_page_t m;
2175
2176         if (findblk(vp, loffset))
2177                 return 1;
2178         if (vp->v_mount == NULL)
2179                 return 0;
2180         if ((obj = vp->v_object) == NULL)
2181                 return 0;
2182
2183         size = PAGE_SIZE;
2184         if (size > vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize)
2185                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2186
2187         for (toff = 0; toff < vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize; toff += tinc) {
2188                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(loffset + toff));
2189                 if (m == NULL)
2190                         return 0;
2191                 tinc = size;
2192                 if (tinc > PAGE_SIZE - ((toff + loffset) & PAGE_MASK))
2193                         tinc = PAGE_SIZE - ((toff + loffset) & PAGE_MASK);
2194                 if (vm_page_is_valid(m,
2195                     (vm_offset_t) ((toff + loffset) & PAGE_MASK), tinc) == 0)
2196                         return 0;
2197         }
2198         return 1;
2199 }
2200
2201 /*
2202  * vfs_setdirty:
2203  *
2204  *      Sets the dirty range for a buffer based on the status of the dirty
2205  *      bits in the pages comprising the buffer.
2206  *
2207  *      The range is limited to the size of the buffer.
2208  *
2209  *      This routine is primarily used by NFS, but is generalized for the
2210  *      B_VMIO case.
2211  */
2212 static void
2213 vfs_setdirty(struct buf *bp)
2214 {
2215         int i;
2216         vm_object_t object;
2217
2218         /*
2219          * Degenerate case - empty buffer
2220          */
2221
2222         if (bp->b_bufsize == 0)
2223                 return;
2224
2225         /*
2226          * We qualify the scan for modified pages on whether the
2227          * object has been flushed yet.  The OBJ_WRITEABLE flag
2228          * is not cleared simply by protecting pages off.
2229          */
2230
2231         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0)
2232                 return;
2233
2234         object = bp->b_xio.xio_pages[0]->object;
2235
2236         if ((object->flags & OBJ_WRITEABLE) && !(object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY))
2237                 kprintf("Warning: object %p writeable but not mightbedirty\n", object);
2238         if (!(object->flags & OBJ_WRITEABLE) && (object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY))
2239                 kprintf("Warning: object %p mightbedirty but not writeable\n", object);
2240
2241         if (object->flags & (OBJ_MIGHTBEDIRTY|OBJ_CLEANING)) {
2242                 vm_offset_t boffset;
2243                 vm_offset_t eoffset;
2244
2245                 /*
2246                  * test the pages to see if they have been modified directly
2247                  * by users through the VM system.
2248                  */
2249                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2250                         vm_page_flag_clear(bp->b_xio.xio_pages[i], PG_ZERO);
2251                         vm_page_test_dirty(bp->b_xio.xio_pages[i]);
2252                 }
2253
2254                 /*
2255                  * Calculate the encompassing dirty range, boffset and eoffset,
2256                  * (eoffset - boffset) bytes.
2257                  */
2258
2259                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2260                         if (bp->b_xio.xio_pages[i]->dirty)
2261                                 break;
2262                 }
2263                 boffset = (i << PAGE_SHIFT) - (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
2264
2265                 for (i = bp->b_xio.xio_npages - 1; i >= 0; --i) {
2266                         if (bp->b_xio.xio_pages[i]->dirty) {
2267                                 break;
2268                         }
2269                 }
2270                 eoffset = ((i + 1) << PAGE_SHIFT) - (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
2271
2272                 /*
2273                  * Fit it to the buffer.
2274                  */
2275
2276                 if (eoffset > bp->b_bcount)
2277                         eoffset = bp->b_bcount;
2278
2279                 /*
2280                  * If we have a good dirty range, merge with the existing
2281                  * dirty range.
2282                  */
2283
2284                 if (boffset < eoffset) {
2285                         if (bp->b_dirtyoff > boffset)
2286                                 bp->b_dirtyoff = boffset;
2287                         if (bp->b_dirtyend < eoffset)
2288                                 bp->b_dirtyend = eoffset;
2289                 }
2290         }
2291 }
2292
2293 /*
2294  * findblk:
2295  *
2296  *      Locate and return the specified buffer, or NULL if the buffer does
2297  *      not exist.  Do not attempt to lock the buffer or manipulate it in
2298  *      any way.  The caller must validate that the correct buffer has been
2299  *      obtain after locking it.
2300  */
2301 struct buf *
2302 findblk(struct vnode *vp, off_t loffset)
2303 {
2304         struct buf *bp;
2305
2306         crit_enter();
2307         bp = buf_rb_hash_RB_LOOKUP(&vp->v_rbhash_tree, loffset);
2308         crit_exit();
2309         return(bp);
2310 }
2311
2312 /*
2313  * getblk:
2314  *
2315  *      Get a block given a specified block and offset into a file/device.
2316  *      B_INVAL may or may not be set on return.  The caller should clear
2317  *      B_INVAL prior to initiating a READ.
2318  *
2319  *      IT IS IMPORTANT TO UNDERSTAND THAT IF YOU CALL GETBLK() AND B_CACHE
2320  *      IS NOT SET, YOU MUST INITIALIZE THE RETURNED BUFFER, ISSUE A READ,
2321  *      OR SET B_INVAL BEFORE RETIRING IT.  If you retire a getblk'd buffer
2322  *      without doing any of those things the system will likely believe
2323  *      the buffer to be valid (especially if it is not B_VMIO), and the
2324  *      next getblk() will return the buffer with B_CACHE set.
2325  *
2326  *      For a non-VMIO buffer, B_CACHE is set to the opposite of B_INVAL for
2327  *      an existing buffer.
2328  *
2329  *      For a VMIO buffer, B_CACHE is modified according to the backing VM.
2330  *      If getblk()ing a previously 0-sized invalid buffer, B_CACHE is set
2331  *      and then cleared based on the backing VM.  If the previous buffer is
2332  *      non-0-sized but invalid, B_CACHE will be cleared.
2333  *
2334  *      If getblk() must create a new buffer, the new buffer is returned with
2335  *      both B_INVAL and B_CACHE clear unless it is a VMIO buffer, in which
2336  *      case it is returned with B_INVAL clear and B_CACHE set based on the
2337  *      backing VM.
2338  *
2339  *      getblk() also forces a bwrite() for any B_DELWRI buffer whos
2340  *      B_CACHE bit is clear.
2341  *
2342  *      What this means, basically, is that the caller should use B_CACHE to
2343  *      determine whether the buffer is fully valid or not and should clear
2344  *      B_INVAL prior to issuing a read.  If the caller intends to validate
2345  *      the buffer by loading its data area with something, the caller needs
2346  *      to clear B_INVAL.  If the caller does this without issuing an I/O,
2347  *      the caller should set B_CACHE ( as an optimization ), else the caller
2348  *      should issue the I/O and biodone() will set B_CACHE if the I/O was
2349  *      a write attempt or if it was a successfull read.  If the caller
2350  *      intends to issue a READ, the caller must clear B_INVAL and B_ERROR
2351  *      prior to issuing the READ.  biodone() will *not* clear B_INVAL.
2352  *
2353  *      getblk flags:
2354  *
2355  *      GETBLK_PCATCH - catch signal if blocked, can cause NULL return
2356  *      GETBLK_BHEAVY - heavy-weight buffer cache buffer
2357  */
2358 struct buf *
2359 getblk(struct vnode *vp, off_t loffset, int size, int blkflags, int slptimeo)
2360 {
2361         struct buf *bp;
2362         int slpflags = (blkflags & GETBLK_PCATCH) ? PCATCH : 0;
2363         int error;
2364
2365         if (size > MAXBSIZE)
2366                 panic("getblk: size(%d) > MAXBSIZE(%d)", size, MAXBSIZE);
2367         if (vp->v_object == NULL)
2368                 panic("getblk: vnode %p has no object!", vp);
2369
2370         crit_enter();
2371 loop:
2372         if ((bp = findblk(vp, loffset))) {
2373                 /*
2374                  * The buffer was found in the cache, but we need to lock it.
2375                  * Even with LK_NOWAIT the lockmgr may break our critical
2376                  * section, so double-check the validity of the buffer
2377                  * once the lock has been obtained.
2378                  */
2379                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT)) {
2380                         int lkflags = LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL;
2381                         if (blkflags & GETBLK_PCATCH)
2382                                 lkflags |= LK_PCATCH;
2383                         error = BUF_TIMELOCK(bp, lkflags, "getblk", slptimeo);
2384                         if (error) {
2385                                 if (error == ENOLCK)
2386                                         goto loop;
2387                                 crit_exit();
2388                                 return (NULL);
2389                         }
2390                 }
2391
2392                 /*
2393                  * Once the buffer has been locked, make sure we didn't race
2394                  * a buffer recyclement.  Buffers that are no longer hashed
2395                  * will have b_vp == NULL, so this takes care of that check
2396                  * as well.
2397                  */
2398                 if (bp->b_vp != vp || bp->b_loffset != loffset) {
2399                         kprintf("Warning buffer %p (vp %p loffset %lld) was recycled\n", bp, vp, loffset);
2400                         BUF_UNLOCK(bp);
2401                         goto loop;
2402                 }
2403
2404                 /*
2405                  * All vnode-based buffers must be backed by a VM object.
2406                  */
2407                 KKASSERT(bp->b_flags & B_VMIO);
2408                 KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_DONE);
2409                 bp->b_flags &= ~B_AGE;
2410
2411                 /*
2412                  * Make sure that B_INVAL buffers do not have a cached
2413                  * block number translation.
2414                  */
2415                 if ((bp->b_flags & B_INVAL) && (bp->b_bio2.bio_offset != NOOFFSET)) {
2416                         kprintf("Warning invalid buffer %p (vp %p loffset %lld) did not have cleared bio_offset cache\n", bp, vp, loffset);
2417                         clearbiocache(&bp->b_bio2);
2418                 }
2419
2420                 /*
2421                  * The buffer is locked.  B_CACHE is cleared if the buffer is
2422                  * invalid.
2423                  */
2424                 if (bp->b_flags & B_INVAL)
2425                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2426                 bremfree(bp);
2427
2428                 /*
2429                  * Any size inconsistancy with a dirty buffer or a buffer
2430                  * with a softupdates dependancy must be resolved.  Resizing
2431                  * the buffer in such circumstances can lead to problems.
2432                  */
2433                 if (size != bp->b_bcount) {
2434                         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2435                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2436                                 bwrite(bp);
2437                         } else if (LIST_FIRST(&bp->b_dep)) {
2438                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2439                                 bwrite(bp);
2440                         } else {
2441                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
2442                                 brelse(bp);
2443                         }
2444                         goto loop;
2445                 }
2446                 KKASSERT(size <= bp->b_kvasize);
2447                 KASSERT(bp->b_loffset != NOOFFSET,
2448                         ("getblk: no buffer offset"));
2449
2450                 /*
2451                  * A buffer with B_DELWRI set and B_CACHE clear must
2452                  * be committed before we can return the buffer in
2453                  * order to prevent the caller from issuing a read
2454                  * ( due to B_CACHE not being set ) and overwriting
2455                  * it.
2456                  *
2457                  * Most callers, including NFS and FFS, need this to
2458                  * operate properly either because they assume they
2459                  * can issue a read if B_CACHE is not set, or because
2460                  * ( for example ) an uncached B_DELWRI might loop due
2461                  * to softupdates re-dirtying the buffer.  In the latter
2462                  * case, B_CACHE is set after the first write completes,
2463                  * preventing further loops.
2464                  *
2465                  * NOTE!  b*write() sets B_CACHE.  If we cleared B_CACHE
2466                  * above while extending the buffer, we cannot allow the
2467                  * buffer to remain with B_CACHE set after the write
2468                  * completes or it will represent a corrupt state.  To
2469                  * deal with this we set B_NOCACHE to scrap the buffer
2470                  * after the write.
2471                  *
2472                  * We might be able to do something fancy, like setting
2473                  * B_CACHE in bwrite() except if B_DELWRI is already set,
2474                  * so the below call doesn't set B_CACHE, but that gets real
2475                  * confusing.  This is much easier.
2476                  */
2477
2478                 if ((bp->b_flags & (B_CACHE|B_DELWRI)) == B_DELWRI) {
2479                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2480                         bwrite(bp);
2481                         goto loop;
2482                 }
2483                 crit_exit();
2484         } else {
2485                 /*
2486                  * Buffer is not in-core, create new buffer.  The buffer
2487                  * returned by getnewbuf() is locked.  Note that the returned
2488                  * buffer is also considered valid (not marked B_INVAL).
2489                  *
2490                  * Calculating the offset for the I/O requires figuring out
2491                  * the block size.  We use DEV_BSIZE for VBLK or VCHR and
2492                  * the mount's f_iosize otherwise.  If the vnode does not
2493                  * have an associated mount we assume that the passed size is
2494                  * the block size.
2495                  *
2496                  * Note that vn_isdisk() cannot be used here since it may
2497                  * return a failure for numerous reasons.   Note that the
2498                  * buffer size may be larger then the block size (the caller
2499                  * will use block numbers with the proper multiple).  Beware
2500                  * of using any v_* fields which are part of unions.  In
2501                  * particular, in DragonFly the mount point overloading
2502                  * mechanism uses the namecache only and the underlying
2503                  * directory vnode is not a special case.
2504                  */
2505                 int bsize, maxsize;
2506
2507                 if (vp->v_type == VBLK || vp->v_type == VCHR)
2508                         bsize = DEV_BSIZE;
2509                 else if (vp->v_mount)
2510                         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2511                 else
2512                         bsize = size;
2513
2514                 maxsize = size + (loffset & PAGE_MASK);
2515                 maxsize = imax(maxsize, bsize);
2516
2517                 if ((bp = getnewbuf(blkflags, slptimeo, size, maxsize)) == NULL) {
2518                         if (slpflags || slptimeo) {
2519                                 crit_exit();
2520                                 return NULL;
2521                         }
2522                         goto loop;
2523                 }
2524
2525                 /*
2526                  * This code is used to make sure that a buffer is not
2527                  * created while the getnewbuf routine is blocked.
2528                  * This can be a problem whether the vnode is locked or not.
2529                  * If the buffer is created out from under us, we have to
2530                  * throw away the one we just created.  There is no window
2531                  * race because we are safely running in a critical section
2532                  * from the point of the duplicate buffer creation through
2533                  * to here, and we've locked the buffer.
2534                  */
2535                 if (findblk(vp, loffset)) {
2536                         bp->b_flags |= B_INVAL;
2537                         brelse(bp);
2538                         goto loop;
2539                 }
2540
2541                 /*
2542                  * Insert the buffer into the hash, so that it can
2543                  * be found by findblk().
2544                  *
2545                  * Make sure the translation layer has been cleared.
2546                  */
2547                 bp->b_loffset = loffset;
2548                 bp->b_bio2.bio_offset = NOOFFSET;
2549                 /* bp->b_bio2.bio_next = NULL; */
2550
2551                 bgetvp(vp, bp);
2552
2553                 /*
2554                  * All vnode-based buffers must be backed by a VM object.
2555                  */
2556                 KKASSERT(vp->v_object != NULL);
2557                 bp->b_flags |= B_VMIO;
2558                 KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_DONE);
2559
2560                 allocbuf(bp, size);
2561
2562                 crit_exit();
2563         }
2564         return (bp);
2565 }
2566
2567 /*
2568  * regetblk(bp)
2569  *
2570  * Reacquire a buffer that was previously released to the locked queue,
2571  * or reacquire a buffer which is interlocked by having bioops->io_deallocate
2572  * set B_LOCKED (which handles the acquisition race).
2573  *
2574  * To this end, either B_LOCKED must be set or the dependancy list must be
2575  * non-empty.
2576  */
2577 void
2578 regetblk(struct buf *bp)
2579 {
2580         KKASSERT((bp->b_flags & B_LOCKED) || LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL);
2581         BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2582         crit_enter();
2583         bremfree(bp);
2584         crit_exit();
2585 }
2586
2587 /*
2588  * geteblk:
2589  *
2590  *      Get an empty, disassociated buffer of given size.  The buffer is
2591  *      initially set to B_INVAL.
2592  *
2593  *      critical section protection is not required for the allocbuf()
2594  *      call because races are impossible here.
2595  */
2596 struct buf *
2597 geteblk(int size)
2598 {
2599         struct buf *bp;
2600         int maxsize;
2601
2602         maxsize = (size + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
2603
2604         crit_enter();
2605         while ((bp = getnewbuf(0, 0, size, maxsize)) == 0)
2606                 ;
2607         crit_exit();
2608         allocbuf(bp, size);
2609         bp->b_flags |= B_INVAL; /* b_dep cleared by getnewbuf() */
2610         return (bp);
2611 }
2612
2613
2614 /*
2615  * allocbuf:
2616  *
2617  *      This code constitutes the buffer memory from either anonymous system
2618  *      memory (in the case of non-VMIO operations) or from an associated
2619  *      VM object (in the case of VMIO operations).  This code is able to
2620  *      resize a buffer up or down.
2621  *
2622  *      Note that this code is tricky, and has many complications to resolve
2623  *      deadlock or inconsistant data situations.  Tread lightly!!!
2624  *      There are B_CACHE and B_DELWRI interactions that must be dealt with by
2625  *      the caller.  Calling this code willy nilly can result in the loss of data.
2626  *
2627  *      allocbuf() only adjusts B_CACHE for VMIO buffers.  getblk() deals with
2628  *      B_CACHE for the non-VMIO case.
2629  *
2630  *      This routine does not need to be called from a critical section but you
2631  *      must own the buffer.
2632  */
2633 int
2634 allocbuf(struct buf *bp, int size)
2635 {
2636         int newbsize, mbsize;
2637         int i;
2638
2639         if (BUF_REFCNT(bp) == 0)
2640                 panic("allocbuf: buffer not busy");
2641
2642         if (bp->b_kvasize < size)
2643                 panic("allocbuf: buffer too small");
2644
2645         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
2646                 caddr_t origbuf;
2647                 int origbufsize;
2648                 /*
2649                  * Just get anonymous memory from the kernel.  Don't
2650                  * mess with B_CACHE.
2651                  */
2652                 mbsize = (size + DEV_BSIZE - 1) & ~(DEV_BSIZE - 1);
2653                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
2654                         newbsize = mbsize;
2655                 else
2656                         newbsize = round_page(size);
2657
2658                 if (newbsize < bp->b_bufsize) {
2659                         /*
2660                          * Malloced buffers are not shrunk
2661                          */
2662                         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
2663                                 if (newbsize) {
2664                                         bp->b_bcount = size;
2665                                 } else {
2666                                         kfree(bp->b_data, M_BIOBUF);
2667                                         if (bp->b_bufsize) {
2668                                                 bufmallocspace -= bp->b_bufsize;
2669                                                 bufspacewakeup();
2670                                                 bp->b_bufsize = 0;
2671                                         }
2672                                         bp->b_data = bp->b_kvabase;
2673                                         bp->b_bcount = 0;
2674                                         bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
2675                                 }
2676                                 return 1;
2677                         }
2678                         vm_hold_free_pages(
2679                             bp,
2680                             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize,
2681                             (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize);
2682                 } else if (newbsize > bp->b_bufsize) {
2683                         /*
2684                          * We only use malloced memory on the first allocation.
2685                          * and revert to page-allocated memory when the buffer
2686                          * grows.
2687                          */
2688                         if ((bufmallocspace < maxbufmallocspace) &&
2689                                 (bp->b_bufsize == 0) &&
2690                                 (mbsize <= PAGE_SIZE/2)) {
2691
2692                                 bp->b_data = kmalloc(mbsize, M_BIOBUF, M_WAITOK);
2693                                 bp->b_bufsize = mbsize;
2694                                 bp->b_bcount = size;
2695                                 bp->b_flags |= B_MALLOC;
2696                                 bufmallocspace += mbsize;
2697                                 return 1;
2698                         }
2699                         origbuf = NULL;
2700                         origbufsize = 0;
2701                         /*
2702                          * If the buffer is growing on its other-than-first
2703                          * allocation, then we revert to the page-allocation
2704                          * scheme.
2705                          */
2706                         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
2707                                 origbuf = bp->b_data;
2708                                 origbufsize = bp->b_bufsize;
2709                                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
2710                                 if (bp->b_bufsize) {
2711                                         bufmallocspace -= bp->b_bufsize;
2712                                         bufspacewakeup();
2713                                         bp->b_bufsize = 0;
2714                                 }
2715                                 bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
2716                                 newbsize = round_page(newbsize);
2717                         }
2718                         vm_hold_load_pages(
2719                             bp,
2720                             (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize,
2721                             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize);
2722                         if (origbuf) {
2723                                 bcopy(origbuf, bp->b_data, origbufsize);
2724                                 kfree(origbuf, M_BIOBUF);
2725                         }
2726                 }
2727         } else {
2728                 vm_page_t m;
2729                 int desiredpages;
2730
2731                 newbsize = (size + DEV_BSIZE - 1) & ~(DEV_BSIZE - 1);
2732                 desiredpages = ((int)(bp->b_loffset & PAGE_MASK) +
2733                                 newbsize + PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT;
2734                 KKASSERT(desiredpages <= XIO_INTERNAL_PAGES);
2735
2736                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
2737                         panic("allocbuf: VMIO buffer can't be malloced");
2738                 /*
2739                  * Set B_CACHE initially if buffer is 0 length or will become
2740                  * 0-length.
2741                  */
2742                 if (size == 0 || bp->b_bufsize == 0)
2743                         bp->b_flags |= B_CACHE;
2744
2745                 if (newbsize < bp->b_bufsize) {
2746                         /*
2747                          * DEV_BSIZE aligned new buffer size is less then the
2748                          * DEV_BSIZE aligned existing buffer size.  Figure out
2749                          * if we have to remove any pages.
2750                          */
2751                         if (desiredpages < bp->b_xio.xio_npages) {
2752                                 for (i = desiredpages; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
2753                                         /*
2754                                          * the page is not freed here -- it
2755                                          * is the responsibility of
2756                                          * vnode_pager_setsize
2757                                          */
2758                                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
2759                                         KASSERT(m != bogus_page,
2760                                             ("allocbuf: bogus page found"));
2761                                         while (vm_page_sleep_busy(m, TRUE, "biodep"))
2762                                                 ;
2763
2764                                         bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
2765                                         vm_page_unwire(m, 0);
2766                                 }
2767                                 pmap_qremove((vm_offset_t) trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data) +
2768                                     (desiredpages << PAGE_SHIFT), (bp->b_xio.xio_npages - desiredpages));
2769                                 bp->b_xio.xio_npages = desiredpages;
2770                         }
2771                 } else if (size > bp->b_bcount) {
2772                         /*
2773                          * We are growing the buffer, possibly in a
2774                          * byte-granular fashion.
2775                          */
2776                         struct vnode *vp;
2777                         vm_object_t obj;
2778                         vm_offset_t toff;
2779                         vm_offset_t tinc;
2780
2781                         /*
2782                          * Step 1, bring in the VM pages from the object,
2783                          * allocating them if necessary.  We must clear
2784                          * B_CACHE if these pages are not valid for the
2785                          * range covered by the buffer.
2786                          *
2787                          * critical section protection is required to protect
2788                          * against interrupts unbusying and freeing pages
2789                          * between our vm_page_lookup() and our
2790                          * busycheck/wiring call.
2791                          */
2792                         vp = bp->b_vp;
2793                         obj = vp->v_object;
2794
2795                         crit_enter();
2796                         while (bp->b_xio.xio_npages < desiredpages) {
2797                                 vm_page_t m;
2798                                 vm_pindex_t pi;
2799
2800                                 pi = OFF_TO_IDX(bp->b_loffset) + bp->b_xio.xio_npages;
2801                                 if ((m = vm_page_lookup(obj, pi)) == NULL) {
2802                                         /*
2803                                          * note: must allocate system pages
2804                                          * since blocking here could intefere
2805                                          * with paging I/O, no matter which
2806                                          * process we are.
2807                                          */
2808                                         m = vm_page_alloc(obj, pi, VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_SYSTEM);
2809                                         if (m == NULL) {
2810                                                 vm_wait();
2811                                                 vm_pageout_deficit += desiredpages -
2812                                                         bp->b_xio.xio_npages;
2813                                         } else {
2814                                                 vm_page_wire(m);
2815                                                 vm_page_wakeup(m);
2816                                                 bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2817                                                 bp->b_xio.xio_pages[bp->b_xio.xio_npages] = m;
2818                                                 ++bp->b_xio.xio_npages;
2819                                         }
2820                                         continue;
2821                                 }
2822
2823                                 /*
2824                                  * We found a page.  If we have to sleep on it,
2825                                  * retry because it might have gotten freed out
2826                                  * from under us.
2827                                  *
2828                                  * We can only test PG_BUSY here.  Blocking on
2829                                  * m->busy might lead to a deadlock:
2830                                  *
2831                                  *  vm_fault->getpages->cluster_read->allocbuf
2832                                  *
2833                                  */
2834
2835                                 if (vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "pgtblk"))
2836                                         continue;
2837
2838                                 /*
2839                                  * We have a good page.  Should we wakeup the
2840                                  * page daemon?
2841                                  */
2842                                 if ((curthread != pagethread) &&
2843                                     ((m->queue - m->pc) == PQ_CACHE) &&
2844                                     ((vmstats.v_free_count + vmstats.v_cache_count) <
2845                                         (vmstats.v_free_min + vmstats.v_cache_min))) {
2846                                         pagedaemon_wakeup();
2847                                 }
2848                                 vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
2849                                 vm_page_wire(m);
2850                                 bp->b_xio.xio_pages[bp->b_xio.xio_npages] = m;
2851                                 ++bp->b_xio.xio_npages;
2852                         }
2853                         crit_exit();
2854
2855                         /*
2856                          * Step 2.  We've loaded the pages into the buffer,
2857                          * we have to figure out if we can still have B_CACHE
2858                          * set.  Note that B_CACHE is set according to the
2859                          * byte-granular range ( bcount and size ), not the
2860                          * aligned range ( newbsize ).
2861                          *
2862                          * The VM test is against m->valid, which is DEV_BSIZE
2863                          * aligned.  Needless to say, the validity of the data
2864                          * needs to also be DEV_BSIZE aligned.  Note that this
2865                          * fails with NFS if the server or some other client
2866                          * extends the file's EOF.  If our buffer is resized,
2867                          * B_CACHE may remain set! XXX
2868                          */
2869
2870                         toff = bp->b_bcount;
2871                         tinc = PAGE_SIZE - ((bp->b_loffset + toff) & PAGE_MASK);
2872
2873                         while ((bp->b_flags & B_CACHE) && toff < size) {
2874                                 vm_pindex_t pi;
2875
2876                                 if (tinc > (size - toff))
2877                                         tinc = size - toff;
2878
2879                                 pi = ((bp->b_loffset & PAGE_MASK) + toff) >>
2880                                     PAGE_SHIFT;
2881
2882                                 vfs_buf_test_cache(
2883                                     bp,
2884                                     bp->b_loffset,
2885                                     toff,
2886                                     tinc,
2887                                     bp->b_xio.xio_pages[pi]
2888                                 );
2889                                 toff += tinc;
2890                                 tinc = PAGE_SIZE;
2891                         }
2892
2893                         /*
2894                          * Step 3, fixup the KVM pmap.  Remember that
2895                          * bp->b_data is relative to bp->b_loffset, but
2896                          * bp->b_loffset may be offset into the first page.
2897                          */
2898
2899                         bp->b_data = (caddr_t)
2900                             trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data);
2901                         pmap_qenter(
2902                             (vm_offset_t)bp->b_data,
2903                             bp->b_xio.xio_pages,
2904                             bp->b_xio.xio_npages
2905                         );
2906                         bp->b_data = (caddr_t)((vm_offset_t)bp->b_data |
2907                             (vm_offset_t)(bp->b_loffset & PAGE_MASK));
2908                 }
2909         }
2910         if (newbsize < bp->b_bufsize)
2911                 bufspacewakeup();
2912         bp->b_bufsize = newbsize;       /* actual buffer allocation     */
2913         bp->b_bcount = size;            /* requested buffer size        */
2914         return 1;
2915 }
2916
2917 /*
2918  * biowait:
2919  *
2920  *      Wait for buffer I/O completion, returning error status.  The buffer
2921  *      is left locked on return.  B_EINTR is converted into an EINTR error
2922  *      and cleared.
2923  *
2924  *      NOTE!  The original b_cmd is lost on return, since b_cmd will be
2925  *      set to BUF_CMD_DONE.
2926  */
2927 int
2928 biowait(struct buf *bp)
2929 {
2930         crit_enter();
2931         while (bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE) {
2932                 if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
2933                         tsleep(bp, 0, "biord", 0);
2934                 else
2935                         tsleep(bp, 0, "biowr", 0);
2936         }
2937         crit_exit();
2938         if (bp->b_flags & B_EINTR) {
2939                 bp->b_flags &= ~B_EINTR;
2940                 return (EINTR);
2941         }
2942         if (bp->b_flags & B_ERROR) {
2943                 return (bp->b_error ? bp->b_error : EIO);
2944         } else {
2945                 return (0);
2946         }
2947 }
2948
2949 /*
2950  * This associates a tracking count with an I/O.  vn_strategy() and
2951  * dev_dstrategy() do this automatically but there are a few cases
2952  * where a vnode or device layer is bypassed when a block translation
2953  * is cached.  In such cases bio_start_transaction() may be called on
2954  * the bypassed layers so the system gets an I/O in progress indication
2955  * for those higher layers.
2956  */
2957 void
2958 bio_start_transaction(struct bio *bio, struct bio_track *track)
2959 {
2960         bio->bio_track = track;
2961         atomic_add_int(&track->bk_active, 1);
2962 }
2963
2964 /*
2965  * Initiate I/O on a vnode.
2966  */
2967 void
2968 vn_strategy(struct vnode *vp, struct bio *bio)
2969 {
2970         struct bio_track *track;
2971
2972         KKASSERT(bio->bio_buf->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
2973         if (bio->bio_buf->b_cmd == BUF_CMD_READ)
2974                 track = &vp->v_track_read;
2975         else
2976                 track = &vp->v_track_write;
2977         bio->bio_track = track;
2978         atomic_add_int(&track->bk_active, 1);
2979         vop_strategy(*vp->v_ops, vp, bio);
2980 }
2981
2982
2983 /*
2984  * biodone:
2985  *
2986  *      Finish I/O on a buffer, optionally calling a completion function.
2987  *      This is usually called from an interrupt so process blocking is
2988  *      not allowed.
2989  *
2990  *      biodone is also responsible for setting B_CACHE in a B_VMIO bp.
2991  *      In a non-VMIO bp, B_CACHE will be set on the next getblk()
2992  *      assuming B_INVAL is clear.
2993  *
2994  *      For the VMIO case, we set B_CACHE if the op was a read and no
2995  *      read error occured, or if the op was a write.  B_CACHE is never
2996  *      set if the buffer is invalid or otherwise uncacheable.
2997  *
2998  *      biodone does not mess with B_INVAL, allowing the I/O routine or the
2999  *      initiator to leave B_INVAL set to brelse the buffer out of existance
3000  *      in the biodone routine.
3001  */
3002 void
3003 biodone(struct bio *bio)
3004 {
3005         struct buf *bp = bio->bio_buf;
3006         buf_cmd_t cmd;
3007
3008         crit_enter();
3009
3010         KASSERT(BUF_REFCNTNB(bp) > 0,
3011                 ("biodone: bp %p not busy %d", bp, BUF_REFCNTNB(bp)));
3012         KASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE,
3013                 ("biodone: bp %p already done!", bp));
3014
3015         runningbufwakeup(bp);
3016
3017         /*
3018          * Run up the chain of BIO's.   Leave b_cmd intact for the duration.
3019          */
3020         while (bio) {
3021                 biodone_t *done_func;
3022                 struct bio_track *track;
3023
3024                 /*
3025                  * BIO tracking.  Most but not all BIOs are tracked.
3026                  */
3027                 if ((track = bio->bio_track) != NULL) {
3028                         atomic_subtract_int(&track->bk_active, 1);
3029                         if (track->bk_active < 0) {
3030                                 panic("biodone: bad active count bio %p\n",
3031                                       bio);
3032                         }
3033                         if (track->bk_waitflag) {
3034                                 track->bk_waitflag = 0;
3035                                 wakeup(track);
3036                         }
3037                         bio->bio_track = NULL;
3038                 }
3039
3040                 /*
3041                  * A bio_done function terminates the loop.  The function
3042                  * will be responsible for any further chaining and/or
3043                  * buffer management.
3044                  *
3045                  * WARNING!  The done function can deallocate the buffer!
3046                  */
3047                 if ((done_func = bio->bio_done) != NULL) {
3048                         bio->bio_done = NULL;
3049                         done_func(bio);
3050                         crit_exit();
3051                         return;
3052                 }
3053                 bio = bio->bio_prev;
3054         }
3055
3056         cmd = bp->b_cmd;
3057         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
3058
3059         /*
3060          * Only reads and writes are processed past this point.
3061          */
3062         if (cmd != BUF_CMD_READ && cmd != BUF_CMD_WRITE) {
3063                 brelse(bp);
3064                 crit_exit();
3065                 return;
3066         }
3067
3068         /*
3069          * Warning: softupdates may re-dirty the buffer.
3070          */
3071         if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
3072                 buf_complete(bp);
3073
3074         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3075                 int i;
3076                 vm_ooffset_t foff;
3077                 vm_page_t m;
3078                 vm_object_t obj;
3079                 int iosize;
3080                 struct vnode *vp = bp->b_vp;
3081
3082                 obj = vp->v_object;
3083
3084 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3085                 if (vp->v_auxrefs == 0)
3086                         panic("biodone: zero vnode hold count");
3087                 if ((vp->v_flag & VOBJBUF) == 0)
3088                         panic("biodone: vnode is not setup for merged cache");
3089 #endif
3090
3091                 foff = bp->b_loffset;
3092                 KASSERT(foff != NOOFFSET, ("biodone: no buffer offset"));
3093                 KASSERT(obj != NULL, ("biodone: missing VM object"));
3094
3095 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3096                 if (obj->paging_in_progress < bp->b_xio.xio_npages) {
3097                         kprintf("biodone: paging in progress(%d) < bp->b_xio.xio_npages(%d)\n",
3098                             obj->paging_in_progress, bp->b_xio.xio_npages);
3099                 }
3100 #endif
3101
3102                 /*
3103                  * Set B_CACHE if the op was a normal read and no error
3104                  * occured.  B_CACHE is set for writes in the b*write()
3105                  * routines.
3106                  */
3107                 iosize = bp->b_bcount - bp->b_resid;
3108                 if (cmd == BUF_CMD_READ && (bp->b_flags & (B_INVAL|B_NOCACHE|B_ERROR)) == 0) {
3109                         bp->b_flags |= B_CACHE;
3110                 }
3111
3112                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3113                         int bogusflag = 0;
3114                         int resid;
3115
3116                         resid = ((foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK) - foff;
3117                         if (resid > iosize)
3118                                 resid = iosize;
3119
3120                         /*
3121                          * cleanup bogus pages, restoring the originals.  Since
3122                          * the originals should still be wired, we don't have
3123                          * to worry about interrupt/freeing races destroying
3124                          * the VM object association.
3125                          */
3126                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3127                         if (m == bogus_page) {
3128                                 bogusflag = 1;
3129                                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(foff));
3130                                 if (m == NULL)
3131                                         panic("biodone: page disappeared");
3132                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = m;
3133                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3134                                         bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3135                         }
3136 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3137                         if (OFF_TO_IDX(foff) != m->pindex) {
3138                                 kprintf(
3139 "biodone: foff(%lu)/m->pindex(%d) mismatch\n",
3140                                     (unsigned long)foff, m->pindex);
3141                         }
3142 #endif
3143
3144                         /*
3145                          * In the write case, the valid and clean bits are
3146                          * already changed correctly ( see bdwrite() ), so we
3147                          * only need to do this here in the read case.
3148                          */
3149                         if (cmd == BUF_CMD_READ && !bogusflag && resid > 0) {
3150                                 vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3151                         }
3152                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3153
3154                         /*
3155                          * when debugging new filesystems or buffer I/O methods, this
3156                          * is the most common error that pops up.  if you see this, you
3157                          * have not set the page busy flag correctly!!!
3158                          */
3159                         if (m->busy == 0) {
3160                                 kprintf("biodone: page busy < 0, "
3161                                     "pindex: %d, foff: 0x(%x,%x), "
3162                                     "resid: %d, index: %d\n",
3163                                     (int) m->pindex, (int)(foff >> 32),
3164                                                 (int) foff & 0xffffffff, resid, i);
3165                                 if (!vn_isdisk(vp, NULL))
3166                                         kprintf(" iosize: %ld, loffset: %lld, flags: 0x%08x, npages: %d\n",
3167                                             bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize,
3168                                             bp->b_loffset,
3169                                             bp->b_flags, bp->b_xio.xio_npages);
3170                                 else
3171                                         kprintf(" VDEV, loffset: %lld, flags: 0x%08x, npages: %d\n",
3172                                             bp->b_loffset,
3173                                             bp->b_flags, bp->b_xio.xio_npages);
3174                                 kprintf(" valid: 0x%x, dirty: 0x%x, wired: %d\n",
3175                                     m->valid, m->dirty, m->wire_count);
3176                                 panic("biodone: page busy < 0");
3177                         }
3178                         vm_page_io_finish(m);
3179                         vm_object_pip_subtract(obj, 1);
3180                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3181                         iosize -= resid;
3182                 }
3183                 if (obj)
3184                         vm_object_pip_wakeupn(obj, 0);
3185         }
3186
3187         /*
3188          * For asynchronous completions, release the buffer now. The brelse
3189          * will do a wakeup there if necessary - so no need to do a wakeup
3190          * here in the async case. The sync case always needs to do a wakeup.
3191          */
3192
3193         if (bp->b_flags & B_ASYNC) {
3194                 if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_ERROR | B_RELBUF)) != 0)
3195                         brelse(bp);
3196                 else
3197                         bqrelse(bp);
3198         } else {
3199                 wakeup(bp);
3200         }
3201         crit_exit();
3202 }
3203
3204 /*
3205  * vfs_unbusy_pages:
3206  *
3207  *      This routine is called in lieu of iodone in the case of
3208  *      incomplete I/O.  This keeps the busy status for pages
3209  *      consistant.
3210  */
3211 void
3212 vfs_unbusy_pages(struct buf *bp)
3213 {
3214         int i;
3215
3216         runningbufwakeup(bp);
3217         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3218                 struct vnode *vp = bp->b_vp;
3219                 vm_object_t obj;
3220
3221                 obj = vp->v_object;
3222
3223                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3224                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3225
3226                         /*
3227                          * When restoring bogus changes the original pages
3228                          * should still be wired, so we are in no danger of
3229                          * losing the object association and do not need
3230                          * critical section protection particularly.
3231                          */
3232                         if (m == bogus_page) {
3233                                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(bp->b_loffset) + i);
3234                                 if (!m) {
3235                                         panic("vfs_unbusy_pages: page missing");
3236                                 }
3237                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = m;
3238                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3239                                         bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3240                         }
3241                         vm_object_pip_subtract(obj, 1);
3242                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3243                         vm_page_io_finish(m);
3244                 }
3245                 vm_object_pip_wakeupn(obj, 0);
3246         }
3247 }
3248
3249 /*
3250  * vfs_page_set_valid:
3251  *
3252  *      Set the valid bits in a page based on the supplied offset.   The
3253  *      range is restricted to the buffer's size.
3254  *
3255  *      This routine is typically called after a read completes.
3256  */
3257 static void
3258 vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, int pageno, vm_page_t m)
3259 {
3260         vm_ooffset_t soff, eoff;
3261
3262         /*
3263          * Start and end offsets in buffer.  eoff - soff may not cross a
3264          * page boundry or cross the end of the buffer.  The end of the
3265          * buffer, in this case, is our file EOF, not the allocation size
3266          * of the buffer.
3267          */
3268         soff = off;
3269         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3270         if (eoff > bp->b_loffset + bp->b_bcount)
3271                 eoff = bp->b_loffset + bp->b_bcount;
3272
3273         /*
3274          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
3275          * entire page.
3276          */
3277         if (eoff > soff) {
3278                 vm_page_set_validclean(
3279                     m,
3280                    (vm_offset_t) (soff & PAGE_MASK),
3281                    (vm_offset_t) (eoff - soff)
3282                 );
3283         }
3284 }
3285
3286 /*
3287  * vfs_busy_pages:
3288  *
3289  *      This routine is called before a device strategy routine.
3290  *      It is used to tell the VM system that paging I/O is in
3291  *      progress, and treat the pages associated with the buffer
3292  *      almost as being PG_BUSY.  Also the object 'paging_in_progress'
3293  *      flag is handled to make sure that the object doesn't become
3294  *      inconsistant.
3295  *
3296  *      Since I/O has not been initiated yet, certain buffer flags
3297  *      such as B_ERROR or B_INVAL may be in an inconsistant state
3298  *      and should be ignored.
3299  */
3300 void
3301 vfs_busy_pages(struct vnode *vp, struct buf *bp)
3302 {
3303         int i, bogus;
3304         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
3305
3306         /*
3307          * The buffer's I/O command must already be set.  If reading,
3308          * B_CACHE must be 0 (double check against callers only doing
3309          * I/O when B_CACHE is 0).
3310          */
3311         KKASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
3312         KKASSERT(bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE || (bp->b_flags & B_CACHE) == 0);
3313
3314         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3315                 vm_object_t obj;
3316                 vm_ooffset_t foff;
3317
3318                 obj = vp->v_object;
3319                 foff = bp->b_loffset;
3320                 KASSERT(bp->b_loffset != NOOFFSET,
3321                         ("vfs_busy_pages: no buffer offset"));
3322                 vfs_setdirty(bp);
3323
3324                 /*
3325                  * Loop until none of the pages are busy.
3326                  */
3327 retry:
3328                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3329                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3330
3331                         if (vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "vbpage"))
3332                                 goto retry;
3333                 }
3334
3335                 /*
3336                  * Setup for I/O, soft-busy the page right now because
3337                  * the next loop may block.
3338                  */
3339                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3340                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3341
3342                         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
3343                         if ((bp->b_flags & B_CLUSTER) == 0) {
3344                                 vm_object_pip_add(obj, 1);
3345                                 vm_page_io_start(m);
3346                         }
3347                 }
3348
3349                 /*
3350                  * Adjust protections for I/O and do bogus-page mapping.
3351                  * Assume that vm_page_protect() can block (it can block
3352                  * if VM_PROT_NONE, don't take any chances regardless).
3353                  */
3354                 bogus = 0;
3355                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3356                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3357
3358                         /*
3359                          * When readying a vnode-backed buffer for a write
3360                          * we must zero-fill any invalid portions of the
3361                          * backing VM pages.
3362                          *
3363                          * When readying a vnode-backed buffer for a read
3364                          * we must replace any dirty pages with a bogus
3365                          * page so we do not destroy dirty data when
3366                          * filling in gaps.  Dirty pages might not
3367                          * necessarily be marked dirty yet, so use m->valid
3368                          * as a reasonable test.
3369                          *
3370                          * Bogus page replacement is, uh, bogus.  We need
3371                          * to find a better way.
3372                          */
3373                         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_WRITE) {
3374                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_READ);
3375                                 vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3376                         } else if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
3377                                 bp->b_xio.xio_pages[i] = bogus_page;
3378                                 bogus++;
3379                         } else {
3380                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
3381                         }
3382                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3383                 }
3384                 if (bogus)
3385                         pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3386                                 bp->b_xio.xio_pages, bp->b_xio.xio_npages);
3387         }
3388
3389         /*
3390          * This is the easiest place to put the process accounting for the I/O
3391          * for now.
3392          */
3393         if (lp != NULL) {
3394                 if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3395                         lp->lwp_ru.ru_inblock++;
3396                 else
3397                         lp->lwp_ru.ru_oublock++;
3398         }
3399 }
3400
3401 /*
3402  * vfs_clean_pages:
3403  *
3404  *      Tell the VM system that the pages associated with this buffer
3405  *      are clean.  This is used for delayed writes where the data is
3406  *      going to go to disk eventually without additional VM intevention.
3407  *
3408  *      Note that while we only really need to clean through to b_bcount, we
3409  *      just go ahead and clean through to b_bufsize.
3410  */
3411 static void
3412 vfs_clean_pages(struct buf *bp)
3413 {
3414         int i;
3415
3416         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3417                 vm_ooffset_t foff;
3418
3419                 foff = bp->b_loffset;
3420                 KASSERT(foff != NOOFFSET, ("vfs_clean_pages: no buffer offset"));
3421                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3422                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3423                         vm_ooffset_t noff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3424                         vm_ooffset_t eoff = noff;
3425
3426                         if (eoff > bp->b_loffset + bp->b_bufsize)
3427                                 eoff = bp->b_loffset + bp->b_bufsize;
3428                         vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3429                         /* vm_page_clear_dirty(m, foff & PAGE_MASK, eoff - foff); */
3430                         foff = noff;
3431                 }
3432         }
3433 }
3434
3435 /*
3436  * vfs_bio_set_validclean:
3437  *
3438  *      Set the range within the buffer to valid and clean.  The range is
3439  *      relative to the beginning of the buffer, b_loffset.  Note that
3440  *      b_loffset itself may be offset from the beginning of the first page.
3441  */
3442
3443 void
3444 vfs_bio_set_validclean(struct buf *bp, int base, int size)
3445 {
3446         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3447                 int i;
3448                 int n;
3449
3450                 /*
3451                  * Fixup base to be relative to beginning of first page.
3452                  * Set initial n to be the maximum number of bytes in the
3453                  * first page that can be validated.
3454                  */
3455
3456                 base += (bp->b_loffset & PAGE_MASK);
3457                 n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
3458
3459                 for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_xio.xio_npages; ++i) {
3460                         vm_page_t m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3461
3462                         if (n > size)
3463                                 n = size;
3464
3465                         vm_page_set_validclean(m, base & PAGE_MASK, n);
3466                         base += n;
3467                         size -= n;
3468                         n = PAGE_SIZE;
3469                 }
3470         }
3471 }
3472
3473 /*
3474  * vfs_bio_clrbuf:
3475  *
3476  *      Clear a buffer.  This routine essentially fakes an I/O, so we need
3477  *      to clear B_ERROR and B_INVAL.
3478  *
3479  *      Note that while we only theoretically need to clear through b_bcount,
3480  *      we go ahead and clear through b_bufsize.
3481  */
3482
3483 void
3484 vfs_bio_clrbuf(struct buf *bp)
3485 {
3486         int i, mask = 0;
3487         caddr_t sa, ea;
3488         if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_MALLOC)) == B_VMIO) {
3489                 bp->b_flags &= ~(B_INVAL|B_ERROR);
3490                 if ((bp->b_xio.xio_npages == 1) && (bp->b_bufsize < PAGE_SIZE) &&
3491                     (bp->b_loffset & PAGE_MASK) == 0) {
3492                         mask = (1 << (bp->b_bufsize / DEV_BSIZE)) - 1;
3493                         if ((bp->b_xio.xio_pages[0]->valid & mask) == mask) {
3494                                 bp->b_resid = 0;
3495                                 return;
3496                         }
3497                         if (((bp->b_xio.xio_pages[0]->flags & PG_ZERO) == 0) &&
3498                             ((bp->b_xio.xio_pages[0]->valid & mask) == 0)) {
3499                                 bzero(bp->b_data, bp->b_bufsize);
3500                                 bp->b_xio.xio_pages[0]->valid |= mask;
3501                                 bp->b_resid = 0;
3502                                 return;
3503                         }
3504                 }
3505                 ea = sa = bp->b_data;
3506                 for(i=0;i<bp->b_xio.xio_npages;i++,sa=ea) {
3507                         int j = ((vm_offset_t)sa & PAGE_MASK) / DEV_BSIZE;
3508                         ea = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)sa + PAGE_SIZE);
3509                         ea = (caddr_t)(vm_offset_t)ulmin(
3510                             (u_long)(vm_offset_t)ea,
3511                             (u_long)(vm_offset_t)bp->b_data + bp->b_bufsize);
3512                         mask = ((1 << ((ea - sa) / DEV_BSIZE)) - 1) << j;
3513                         if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & mask) == mask)
3514                                 continue;
3515                         if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & mask) == 0) {
3516                                 if ((bp->b_xio.xio_pages[i]->flags & PG_ZERO) == 0) {
3517                                         bzero(sa, ea - sa);
3518                                 }
3519                         } else {
3520                                 for (; sa < ea; sa += DEV_BSIZE, j++) {
3521                                         if (((bp->b_xio.xio_pages[i]->flags & PG_ZERO) == 0) &&
3522                                                 (bp->b_xio.xio_pages[i]->valid & (1<<j)) == 0)
3523                                                 bzero(sa, DEV_BSIZE);
3524                                 }
3525                         }
3526                         bp->b_xio.xio_pages[i]->valid |= mask;
3527                         vm_page_flag_clear(bp->b_xio.xio_pages[i], PG_ZERO);
3528                 }
3529                 bp->b_resid = 0;
3530         } else {
3531                 clrbuf(bp);
3532         }
3533 }
3534
3535 /*
3536  * vm_hold_load_pages:
3537  *
3538  *      Load pages into the buffer's address space.  The pages are
3539  *      allocated from the kernel object in order to reduce interference
3540  *      with the any VM paging I/O activity.  The range of loaded
3541  *      pages will be wired.
3542  *
3543  *      If a page cannot be allocated, the 'pagedaemon' is woken up to
3544  *      retrieve the full range (to - from) of pages.
3545  *
3546  */
3547 void
3548 vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
3549 {
3550         vm_offset_t pg;
3551         vm_page_t p;
3552         int index;
3553
3554         to = round_page(to);
3555         from = round_page(from);
3556         index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
3557
3558         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
3559
3560 tryagain:
3561
3562                 /*
3563                  * Note: must allocate system pages since blocking here
3564                  * could intefere with paging I/O, no matter which
3565                  * process we are.
3566                  */
3567                 p = vm_page_alloc(&kernel_object,
3568                                   (pg >> PAGE_SHIFT),
3569                                   VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_SYSTEM);
3570                 if (!p) {
3571                         vm_pageout_deficit += (to - from) >> PAGE_SHIFT;
3572                         vm_wait();
3573                         goto tryagain;
3574                 }
3575                 vm_page_wire(p);
3576                 p->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
3577                 vm_page_flag_clear(p, PG_ZERO);
3578                 pmap_kenter(pg, VM_PAGE_TO_PHYS(p));
3579                 bp->b_xio.xio_pages[index] = p;
3580                 vm_page_wakeup(p);
3581         }
3582         bp->b_xio.xio_npages = index;
3583 }
3584
3585 /*
3586  * vm_hold_free_pages:
3587  *
3588  *      Return pages associated with the buffer back to the VM system.
3589  *
3590  *      The range of pages underlying the buffer's address space will
3591  *      be unmapped and un-wired.
3592  */
3593 void
3594 vm_hold_free_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
3595 {
3596         vm_offset_t pg;
3597         vm_page_t p;
3598         int index, newnpages;
3599
3600         from = round_page(from);
3601         to = round_page(to);
3602         newnpages = index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
3603
3604         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
3605                 p = bp->b_xio.xio_pages[index];
3606                 if (p && (index < bp->b_xio.xio_npages)) {
3607                         if (p->busy) {
3608                                 kprintf("vm_hold_free_pages: doffset: %lld, loffset: %lld\n",
3609                                         bp->b_bio2.bio_offset, bp->b_loffset);
3610                         }
3611                         bp->b_xio.xio_pages[index] = NULL;
3612                         pmap_kremove(pg);
3613                         vm_page_busy(p);
3614                         vm_page_unwire(p, 0);
3615                         vm_page_free(p);
3616                 }
3617         }
3618         bp->b_xio.xio_npages = newnpages;
3619 }
3620
3621 /*
3622  * vmapbuf:
3623  *
3624  *      Map a user buffer into KVM via a pbuf.  On return the buffer's
3625  *      b_data, b_bufsize, and b_bcount will be set, and its XIO page array
3626  *      initialized.
3627  */
3628 int
3629 vmapbuf(struct buf *bp, caddr_t udata, int bytes)
3630 {
3631         caddr_t addr;
3632         vm_offset_t va;
3633         vm_page_t m;
3634         int vmprot;
3635         int error;
3636         int pidx;
3637         int i;
3638
3639         /*
3640          * bp had better have a command and it better be a pbuf.
3641          */
3642         KKASSERT(bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE);
3643         KKASSERT(bp->b_flags & B_PAGING);
3644
3645         if (bytes < 0)
3646                 return (-1);
3647
3648         /*
3649          * Map the user data into KVM.  Mappings have to be page-aligned.
3650          */
3651         addr = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)udata);
3652         pidx = 0;
3653
3654         vmprot = VM_PROT_READ;
3655         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3656                 vmprot |= VM_PROT_WRITE;
3657
3658         while (addr < udata + bytes) {
3659                 /*
3660                  * Do the vm_fault if needed; do the copy-on-write thing
3661                  * when reading stuff off device into memory.
3662                  *
3663                  * vm_fault_page*() returns a held VM page.
3664                  */
3665                 va = (addr >= udata) ? (vm_offset_t)addr : (vm_offset_t)udata;
3666                 va = trunc_page(va);
3667
3668                 m = vm_fault_page_quick(va, vmprot, &error);
3669                 if (m == NULL) {
3670                         for (i = 0; i < pidx; ++i) {
3671                             vm_page_unhold(bp->b_xio.xio_pages[i]);
3672                             bp->b_xio.xio_pages[i] = NULL;
3673                         }
3674                         return(-1);
3675                 }
3676                 bp->b_xio.xio_pages[pidx] = m;
3677                 addr += PAGE_SIZE;
3678                 ++pidx;
3679         }
3680
3681         /*
3682          * Map the page array and set the buffer fields to point to
3683          * the mapped data buffer.
3684          */
3685         if (pidx > btoc(MAXPHYS))
3686                 panic("vmapbuf: mapped more than MAXPHYS");
3687         pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_xio.xio_pages, pidx);
3688
3689         bp->b_xio.xio_npages = pidx;
3690         bp->b_data = bp->b_kvabase + ((int)(intptr_t)udata & PAGE_MASK);
3691         bp->b_bcount = bytes;
3692         bp->b_bufsize = bytes;
3693         return(0);
3694 }
3695
3696 /*
3697  * vunmapbuf:
3698  *
3699  *      Free the io map PTEs associated with this IO operation.
3700  *      We also invalidate the TLB entries and restore the original b_addr.
3701  */
3702 void
3703 vunmapbuf(struct buf *bp)
3704 {
3705         int pidx;
3706         int npages;
3707
3708         KKASSERT(bp->b_flags & B_PAGING);
3709
3710         npages = bp->b_xio.xio_npages;
3711         pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), npages);
3712         for (pidx = 0; pidx < npages; ++pidx) {
3713                 vm_page_unhold(bp->b_xio.xio_pages[pidx]);
3714                 bp->b_xio.xio_pages[pidx] = NULL;
3715         }
3716         bp->b_xio.xio_npages = 0;
3717         bp->b_data = bp->b_kvabase;
3718 }
3719
3720 /*
3721  * Scan all buffers in the system and issue the callback.
3722  */
3723 int
3724 scan_all_buffers(int (*callback)(struct buf *, void *), void *info)
3725 {
3726         int count = 0;
3727         int error;
3728         int n;
3729
3730         for (n = 0; n < nbuf; ++n) {
3731                 if ((error = callback(&buf[n], info)) < 0) {
3732                         count = error;
3733                         break;
3734                 }
3735                 count += error;
3736         }
3737         return (count);
3738 }
3739
3740 /*
3741  * print out statistics from the current status of the buffer pool
3742  * this can be toggeled by the system control option debug.syncprt
3743  */
3744 #ifdef DEBUG
3745 void
3746 vfs_bufstats(void)
3747 {
3748         int i, j, count;
3749         struct buf *bp;
3750         struct bqueues *dp;
3751         int counts[(MAXBSIZE / PAGE_SIZE) + 1];
3752         static char *bname[3] = { "LOCKED", "LRU", "AGE" };
3753
3754         for (dp = bufqueues, i = 0; dp < &bufqueues[3]; dp++, i++) {
3755                 count = 0;
3756                 for (j = 0; j <= MAXBSIZE/PAGE_SIZE; j++)
3757                         counts[j] = 0;
3758                 crit_enter();
3759                 TAILQ_FOREACH(bp, dp, b_freelist) {
3760                         counts[bp->b_bufsize/PAGE_SIZE]++;
3761                         count++;
3762                 }
3763                 crit_exit();
3764                 kprintf("%s: total-%d", bname[i], count);
3765                 for (j = 0; j <= MAXBSIZE/PAGE_SIZE; j++)
3766                         if (counts[j] != 0)
3767                                 kprintf(", %d-%d", j * PAGE_SIZE, counts[j]);
3768                 kprintf("\n");
3769         }
3770 }
3771 #endif
3772
3773 #ifdef DDB
3774
3775 DB_SHOW_COMMAND(buffer, db_show_buffer)
3776 {
3777         /* get args */
3778         struct buf *bp = (struct buf *)addr;
3779
3780         if (!have_addr) {
3781                 db_printf("usage: show buffer <addr>\n");
3782                 return;
3783         }
3784
3785         db_printf("b_flags = 0x%b\n", (u_int)bp->b_flags, PRINT_BUF_FLAGS);
3786         db_printf("b_cmd = %d\n", bp->b_cmd);
3787         db_printf("b_error = %d, b_bufsize = %d, b_bcount = %d, "
3788                   "b_resid = %d\n, b_data = %p, "
3789                   "bio_offset(disk) = %lld, bio_offset(phys) = %lld\n",
3790                   bp->b_error, bp->b_bufsize, bp->b_bcount, bp->b_resid,
3791                   bp->b_data, bp->b_bio2.bio_offset, (bp->b_bio2.bio_next ? bp->b_bio2.bio_next->bio_offset : (off_t)-1));
3792         if (bp->b_xio.xio_npages) {
3793                 int i;
3794                 db_printf("b_xio.xio_npages = %d, pages(OBJ, IDX, PA): ",
3795                         bp->b_xio.xio_npages);
3796                 for (i = 0; i < bp->b_xio.xio_npages; i++) {
3797                         vm_page_t m;
3798                         m = bp->b_xio.xio_pages[i];
3799                         db_printf("(%p, 0x%lx, 0x%lx)", (void *)m->object,
3800                             (u_long)m->pindex, (u_long)VM_PAGE_TO_PHYS(m));
3801                         if ((i + 1) < bp->b_xio.xio_npages)
3802                                 db_printf(",");
3803                 }
3804                 db_printf("\n");
3805         }
3806 }
3807 #endif /* DDB */