sys/vm/vnode_pager.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1990 University of Utah.
   3  * Copyright (c) 1991 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  * Copyright (c) 1993, 1994 John S. Dyson
   6  * Copyright (c) 1995, David Greenman
   7  *
   8  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   9  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
  10  * Science Department.
  11  *
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14  * are met:
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  20  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  21  *    must display the following acknowledgement:
  22  *      This product includes software developed by the University of
  23  *      California, Berkeley and its contributors.
  24  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  25  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  26  *    without specific prior written permission.
  27  *
  28  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  29  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  30  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  31  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  32  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  33  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  34  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  35  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  36  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  37  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  38  * SUCH DAMAGE.
  39  *
  40  *      from: @(#)vnode_pager.c 7.5 (Berkeley) 4/20/91
  41  * $FreeBSD: src/sys/vm/vnode_pager.c,v 1.116.2.7 2002/12/31 09:34:51 dillon Exp $
  42  * $DragonFly: src/sys/vm/vnode_pager.c,v 1.35 2007/07/30 21:41:30 dillon Exp $
  43  */
  44
  45 /*
  46  * Page to/from files (vnodes).
  47  */
  48
  49 /*
  50  * TODO:
  51  *      Implement VOP_GETPAGES/PUTPAGES interface for filesystems. Will
  52  *      greatly re-simplify the vnode_pager.
  53  */
  54
  55 #include <sys/param.h>
  56 #include <sys/systm.h>
  57 #include <sys/kernel.h>
  58 #include <sys/proc.h>
  59 #include <sys/vnode.h>
  60 #include <sys/mount.h>
  61 #include <sys/buf.h>
  62 #include <sys/vmmeter.h>
  63 #include <sys/conf.h>
  64 #include <sys/sfbuf.h>
  65 #include <sys/thread2.h>
  66
  67 #include <vm/vm.h>
  68 #include <vm/vm_object.h>
  69 #include <vm/vm_page.h>
  70 #include <vm/vm_pager.h>
  71 #include <vm/vm_map.h>
  72 #include <vm/vnode_pager.h>
  73 #include <vm/vm_extern.h>
  74
  75 static off_t vnode_pager_addr (struct vnode *vp, off_t loffset, int *run);
  76 static void vnode_pager_iodone (struct bio *bio);
  77 static int vnode_pager_input_smlfs (vm_object_t object, vm_page_t m);
  78 static int vnode_pager_input_old (vm_object_t object, vm_page_t m);
  79 static void vnode_pager_dealloc (vm_object_t);
  80 static int vnode_pager_getpages (vm_object_t, vm_page_t *, int, int);
  81 static void vnode_pager_putpages (vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *);
  82 static boolean_t vnode_pager_haspage (vm_object_t, vm_pindex_t, int *, int *);
  83
  84 struct pagerops vnodepagerops = {
  85         NULL,
  86         vnode_pager_alloc,
  87         vnode_pager_dealloc,
  88         vnode_pager_getpages,
  89         vnode_pager_putpages,
  90         vnode_pager_haspage,
  91         NULL
  92 };
  93
  94 static struct krate vbadrate = { 1 };
  95 static struct krate vresrate = { 1 };
  96
  97 int vnode_pbuf_freecnt = -1;    /* start out unlimited */
  98
  99 /*
 100  * Allocate (or lookup) pager for a vnode.
 101  * Handle is a vnode pointer.
 102  */
 103 vm_object_t
 104 vnode_pager_alloc(void *handle, off_t size, vm_prot_t prot, off_t offset)
 105 {
 106         vm_object_t object;
 107         struct vnode *vp;
 108
 109         /*
 110          * Pageout to vnode, no can do yet.
 111          */
 112         if (handle == NULL)
 113                 return (NULL);
 114
 115         /*
 116          * XXX hack - This initialization should be put somewhere else.
 117          */
 118         if (vnode_pbuf_freecnt < 0) {
 119             vnode_pbuf_freecnt = nswbuf / 2 + 1;
 120         }
 121
 122         vp = (struct vnode *) handle;
 123
 124         /*
 125          * Prevent race condition when allocating the object. This
 126          * can happen with NFS vnodes since the nfsnode isn't locked.
 127          */
 128         while (vp->v_flag & VOLOCK) {
 129                 vp->v_flag |= VOWANT;
 130                 tsleep(vp, 0, "vnpobj", 0);
 131         }
 132         vp->v_flag |= VOLOCK;
 133
 134         /*
 135          * If the object is being terminated, wait for it to
 136          * go away.
 137          */
 138         while (((object = vp->v_object) != NULL) &&
 139                 (object->flags & OBJ_DEAD)) {
 140                 vm_object_dead_sleep(object, "vadead");
 141         }
 142
 143         if (vp->v_sysref.refcnt <= 0)
 144                 panic("vnode_pager_alloc: no vnode reference");
 145
 146         if (object == NULL) {
 147                 /*
 148                  * And an object of the appropriate size
 149                  */
 150                 object = vm_object_allocate(OBJT_VNODE, OFF_TO_IDX(round_page(size)));
 151                 object->flags = 0;
 152                 object->handle = handle;
 153                 vp->v_object = object;
 154                 vp->v_filesize = size;
 155         } else {
 156                 object->ref_count++;
 157                 if (vp->v_filesize != size)
 158                         kprintf("vnode_pager_alloc: Warning, filesize mismatch %lld/%lld\n", vp->v_filesize, size);
 159         }
 160         vref(vp);
 161
 162         vp->v_flag &= ~VOLOCK;
 163         if (vp->v_flag & VOWANT) {
 164                 vp->v_flag &= ~VOWANT;
 165                 wakeup(vp);
 166         }
 167         return (object);
 168 }
 169
 170 static void
 171 vnode_pager_dealloc(vm_object_t object)
 172 {
 173         struct vnode *vp = object->handle;
 174
 175         if (vp == NULL)
 176                 panic("vnode_pager_dealloc: pager already dealloced");
 177
 178         vm_object_pip_wait(object, "vnpdea");
 179
 180         object->handle = NULL;
 181         object->type = OBJT_DEAD;
 182         vp->v_object = NULL;
 183         vp->v_filesize = NOOFFSET;
 184         vp->v_flag &= ~(VTEXT | VOBJBUF);
 185 }
 186
 187 /*
 188  * Return whether the vnode pager has the requested page.  Return the
 189  * number of disk-contiguous pages before and after the requested page,
 190  * not including the requested page.
 191  */
 192 static boolean_t
 193 vnode_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before,
 194                     int *after)
 195 {
 196         struct vnode *vp = object->handle;
 197         off_t loffset;
 198         off_t doffset;
 199         int voff;
 200         int bsize;
 201         int error;
 202
 203         /*
 204          * If no vp or vp is doomed or marked transparent to VM, we do not
 205          * have the page.
 206          */
 207         if ((vp == NULL) || (vp->v_flag & VRECLAIMED))
 208                 return FALSE;
 209
 210         /*
 211          * If filesystem no longer mounted or offset beyond end of file we do
 212          * not have the page.
 213          */
 214         loffset = IDX_TO_OFF(pindex);
 215
 216         if (vp->v_mount == NULL || loffset >= vp->v_filesize)
 217                 return FALSE;
 218
 219         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 220         voff = loffset % bsize;
 221
 222         error = VOP_BMAP(vp, loffset - voff, NULL, &doffset, after, before);
 223         if (error)
 224                 return TRUE;
 225         if (doffset == NOOFFSET)
 226                 return FALSE;
 227
 228         if (before) {
 229                 *before = (*before + voff) >> PAGE_SHIFT;
 230         }
 231         if (after) {
 232                 *after -= voff;
 233                 if (loffset + *after > vp->v_filesize)
 234                         *after = vp->v_filesize - loffset;
 235                 *after >>= PAGE_SHIFT;
 236                 if (*after < 0)
 237                         *after = 0;
 238         }
 239         return TRUE;
 240 }
 241
 242 /*
 243  * Lets the VM system know about a change in size for a file.
 244  * We adjust our own internal size and flush any cached pages in
 245  * the associated object that are affected by the size change.
 246  *
 247  * NOTE: This routine may be invoked as a result of a pager put
 248  * operation (possibly at object termination time), so we must be careful.
 249  *
 250  * NOTE: vp->v_filesize is initialized to NOOFFSET (-1), be sure that
 251  * we do not blow up on the case.  nsize will always be >= 0, however.
 252  */
 253 void
 254 vnode_pager_setsize(struct vnode *vp, vm_ooffset_t nsize)
 255 {
 256         vm_pindex_t nobjsize;
 257         vm_pindex_t oobjsize;
 258         vm_object_t object = vp->v_object;
 259
 260         if (object == NULL)
 261                 return;
 262
 263         /*
 264          * Hasn't changed size
 265          */
 266         if (nsize == vp->v_filesize)
 267                 return;
 268
 269         /*
 270          * Has changed size.  Adjust the VM object's size and v_filesize
 271          * before we start scanning pages to prevent new pages from being
 272          * allocated during the scan.
 273          */
 274         nobjsize = OFF_TO_IDX(nsize + PAGE_MASK);
 275         oobjsize = object->size;
 276         object->size = nobjsize;
 277
 278         /*
 279          * File has shrunk. Toss any cached pages beyond the new EOF.
 280          */
 281         if (nsize < vp->v_filesize) {
 282                 vp->v_filesize = nsize;
 283                 if (nobjsize < oobjsize) {
 284                         vm_object_page_remove(object, nobjsize, oobjsize,
 285                                               FALSE);
 286                 }
 287                 /*
 288                  * This gets rid of garbage at the end of a page that is now
 289                  * only partially backed by the vnode.  Since we are setting
 290                  * the entire page valid & clean after we are done we have
 291                  * to be sure that the portion of the page within the file
 292                  * bounds is already valid.  If it isn't then making it
 293                  * valid would create a corrupt block.
 294                  */
 295                 if (nsize & PAGE_MASK) {
 296                         vm_offset_t kva;
 297                         vm_page_t m;
 298
 299                         m = vm_page_lookup(object, OFF_TO_IDX(nsize));
 300                         if (m && m->valid) {
 301                                 int base = (int)nsize & PAGE_MASK;
 302                                 int size = PAGE_SIZE - base;
 303                                 struct sf_buf *sf;
 304
 305                                 /*
 306                                  * Clear out partial-page garbage in case
 307                                  * the page has been mapped.
 308                                  */
 309                                 sf = sf_buf_alloc(m, SFB_CPUPRIVATE);
 310                                 kva = sf_buf_kva(sf);
 311                                 bzero((caddr_t)kva + base, size);
 312                                 sf_buf_free(sf);
 313
 314                                 /*
 315                                  * XXX work around SMP data integrity race
 316                                  * by unmapping the page from user processes.
 317                                  * The garbage we just cleared may be mapped
 318                                  * to a user process running on another cpu
 319                                  * and this code is not running through normal
 320                                  * I/O channels which handle SMP issues for
 321                                  * us, so unmap page to synchronize all cpus.
 322                                  *
 323                                  * XXX should vm_pager_unmap_page() have
 324                                  * dealt with this?
 325                                  */
 326                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
 327
 328                                 /*
 329                                  * Clear out partial-page dirty bits.  This
 330                                  * has the side effect of setting the valid
 331                                  * bits, but that is ok.  There are a bunch
 332                                  * of places in the VM system where we expected
 333                                  * m->dirty == VM_PAGE_BITS_ALL.  The file EOF
 334                                  * case is one of them.  If the page is still
 335                                  * partially dirty, make it fully dirty.
 336                                  *
 337                                  * note that we do not clear out the valid
 338                                  * bits.  This would prevent bogus_page
 339                                  * replacement from working properly.
 340                                  */
 341                                 vm_page_set_validclean(m, base, size);
 342                                 if (m->dirty != 0)
 343                                         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
 344                         }
 345                 }
 346         } else {
 347                 vp->v_filesize = nsize;
 348         }
 349 }
 350
 351 void
 352 vnode_pager_freepage(vm_page_t m)
 353 {
 354         vm_page_free(m);
 355 }
 356
 357 /*
 358  * calculate the disk byte address of specified logical byte offset.  The
 359  * logical offset will be block-aligned.  Return the number of contiguous
 360  * pages that may be read from the underlying block device in *run.  If
 361  * *run is non-NULL, it will be set to a value of at least 1.
 362  */
 363 static off_t
 364 vnode_pager_addr(struct vnode *vp, off_t loffset, int *run)
 365 {
 366         struct vnode *rtvp;
 367         off_t doffset;
 368         int bsize;
 369         int error;
 370         int voff;
 371
 372         if (loffset < 0)
 373                 return -1;
 374
 375         if (vp->v_mount == NULL)
 376                 return -1;
 377
 378         /*
 379          * Align loffset to a block boundary for the BMAP, then adjust the
 380          * returned disk address appropriately.
 381          */
 382         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 383         voff = loffset % bsize;
 384
 385         /*
 386          * Map the block, adjust the disk offset so it represents the
 387          * passed loffset rather then the block containing loffset.
 388          */
 389         error = VOP_BMAP(vp, loffset - voff, &rtvp, &doffset, run, NULL);
 390         if (error || doffset == NOOFFSET) {
 391                 doffset = NOOFFSET;
 392         } else {
 393                 doffset += voff;
 394
 395                 /*
 396                  * When calculating *run, which is the number of pages
 397                  * worth of data which can be read linearly from disk,
 398                  * the minimum return value is 1 page.
 399                  */
 400                 if (run) {
 401                         *run = (*run - voff) >> PAGE_SHIFT;
 402                         if (*run < 1)
 403                                 *run = 1;
 404                 }
 405
 406         }
 407         return (doffset);
 408 }
 409
 410 /*
 411  * interrupt routine for I/O completion
 412  */
 413 static void
 414 vnode_pager_iodone(struct bio *bio)
 415 {
 416         struct buf *bp = bio->bio_buf;
 417
 418         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
 419         wakeup(bp);
 420 }
 421
 422 /*
 423  * small block file system vnode pager input
 424  */
 425 static int
 426 vnode_pager_input_smlfs(vm_object_t object, vm_page_t m)
 427 {
 428         int i;
 429         struct vnode *dp, *vp;
 430         struct buf *bp;
 431         vm_offset_t kva;
 432         struct sf_buf *sf;
 433         off_t doffset;
 434         vm_offset_t bsize;
 435         int error = 0;
 436
 437         vp = object->handle;
 438         if (vp->v_mount == NULL)
 439                 return VM_PAGER_BAD;
 440
 441         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 442
 443
 444         VOP_BMAP(vp, (off_t)0, &dp, NULL, NULL, NULL);
 445
 446         sf = sf_buf_alloc(m, 0);
 447         kva = sf_buf_kva(sf);
 448
 449         for (i = 0; i < PAGE_SIZE / bsize; i++) {
 450                 off_t loffset;
 451
 452                 if (vm_page_bits(i * bsize, bsize) & m->valid)
 453                         continue;
 454
 455                 loffset = IDX_TO_OFF(m->pindex) + i * bsize;
 456                 if (loffset >= vp->v_filesize) {
 457                         doffset = NOOFFSET;
 458                 } else {
 459                         doffset = vnode_pager_addr(vp, loffset, NULL);
 460                 }
 461                 if (doffset != NOOFFSET) {
 462                         bp = getpbuf(&vnode_pbuf_freecnt);
 463
 464                         /* build a minimal buffer header */
 465                         bp->b_data = (caddr_t) kva + i * bsize;
 466                         bp->b_bio1.bio_done = vnode_pager_iodone;
 467                         bp->b_bio1.bio_offset = doffset;
 468                         bp->b_bcount = bsize;
 469                         bp->b_runningbufspace = bsize;
 470                         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 471                         bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
 472
 473                         /* do the input */
 474                         vn_strategy(dp, &bp->b_bio1);
 475
 476                         /* we definitely need to be at splvm here */
 477
 478                         crit_enter();
 479                         while (bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE)
 480                                 tsleep(bp, 0, "vnsrd", 0);
 481                         crit_exit();
 482                         if ((bp->b_flags & B_ERROR) != 0)
 483                                 error = EIO;
 484
 485                         /*
 486                          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 487                          */
 488                         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 489                         if (error)
 490                                 break;
 491
 492                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 493                 } else {
 494                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 495                         bzero((caddr_t) kva + i * bsize, bsize);
 496                 }
 497         }
 498         sf_buf_free(sf);
 499         pmap_clear_modify(m);
 500         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 501         if (error) {
 502                 return VM_PAGER_ERROR;
 503         }
 504         return VM_PAGER_OK;
 505
 506 }
 507
 508
 509 /*
 510  * old style vnode pager output routine
 511  */
 512 static int
 513 vnode_pager_input_old(vm_object_t object, vm_page_t m)
 514 {
 515         struct uio auio;
 516         struct iovec aiov;
 517         int error;
 518         int size;
 519         vm_offset_t kva;
 520         struct sf_buf *sf;
 521         struct vnode *vp;
 522
 523         error = 0;
 524         vp = object->handle;
 525
 526         /*
 527          * Return failure if beyond current EOF
 528          */
 529         if (IDX_TO_OFF(m->pindex) >= vp->v_filesize) {
 530                 return VM_PAGER_BAD;
 531         } else {
 532                 size = PAGE_SIZE;
 533                 if (IDX_TO_OFF(m->pindex) + size > vp->v_filesize)
 534                         size = vp->v_filesize - IDX_TO_OFF(m->pindex);
 535
 536                 /*
 537                  * Allocate a kernel virtual address and initialize so that
 538                  * we can use VOP_READ/WRITE routines.
 539                  */
 540                 sf = sf_buf_alloc(m, 0);
 541                 kva = sf_buf_kva(sf);
 542
 543                 aiov.iov_base = (caddr_t) kva;
 544                 aiov.iov_len = size;
 545                 auio.uio_iov = &aiov;
 546                 auio.uio_iovcnt = 1;
 547                 auio.uio_offset = IDX_TO_OFF(m->pindex);
 548                 auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 549                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 550                 auio.uio_resid = size;
 551                 auio.uio_td = curthread;
 552
 553                 error = VOP_READ(((struct vnode *)object->handle),
 554                                 &auio, 0, proc0.p_ucred);
 555                 if (!error) {
 556                         int count = size - auio.uio_resid;
 557
 558                         if (count == 0)
 559                                 error = EINVAL;
 560                         else if (count != PAGE_SIZE)
 561                                 bzero((caddr_t) kva + count, PAGE_SIZE - count);
 562                 }
 563                 sf_buf_free(sf);
 564         }
 565         pmap_clear_modify(m);
 566         vm_page_undirty(m);
 567         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 568         if (!error)
 569                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 570         return error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK;
 571 }
 572
 573 /*
 574  * generic vnode pager input routine
 575  */
 576
 577 /*
 578  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 579  * implement their own VOP_GETPAGES, their VOP_GETPAGES should call to
 580  * vnode_pager_generic_getpages() to implement the previous behaviour.
 581  *
 582  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 583  * backing vp's VOP_GETPAGES.
 584  */
 585 static int
 586 vnode_pager_getpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count, int reqpage)
 587 {
 588         int rtval;
 589         struct vnode *vp;
 590         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 591
 592         vp = object->handle;
 593         /*
 594          * XXX temporary diagnostic message to help track stale FS code,
 595          * Returning EOPNOTSUPP from here may make things unhappy.
 596          */
 597         rtval = VOP_GETPAGES(vp, m, bytes, reqpage, 0);
 598         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 599             kprintf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS getpages\n");
 600             rtval = vnode_pager_generic_getpages( vp, m, bytes, reqpage);
 601         }
 602         return rtval;
 603 }
 604
 605
 606 /*
 607  * This is now called from local media FS's to operate against their
 608  * own vnodes if they fail to implement VOP_GETPAGES.
 609  */
 610 int
 611 vnode_pager_generic_getpages(struct vnode *vp, vm_page_t *m, int bytecount,
 612     int reqpage)
 613 {
 614         vm_object_t object;
 615         vm_offset_t kva;
 616         off_t foff, tfoff, nextoff;
 617         int i, size, bsize, first;
 618         off_t firstaddr;
 619         struct vnode *dp;
 620         int runpg;
 621         int runend;
 622         struct buf *bp;
 623         int count;
 624         int error = 0;
 625
 626         object = vp->v_object;
 627         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 628
 629         if (vp->v_mount == NULL)
 630                 return VM_PAGER_BAD;
 631
 632         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 633
 634         /* get the UNDERLYING device for the file with VOP_BMAP() */
 635
 636         /*
 637          * originally, we did not check for an error return value -- assuming
 638          * an fs always has a bmap entry point -- that assumption is wrong!!!
 639          */
 640         foff = IDX_TO_OFF(m[reqpage]->pindex);
 641
 642         /*
 643          * if we can't bmap, use old VOP code
 644          */
 645         if (VOP_BMAP(vp, (off_t)0, &dp, NULL, NULL, NULL)) {
 646                 for (i = 0; i < count; i++) {
 647                         if (i != reqpage) {
 648                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 649                         }
 650                 }
 651                 mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 652                 mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin++;
 653                 return vnode_pager_input_old(object, m[reqpage]);
 654
 655                 /*
 656                  * if the blocksize is smaller than a page size, then use
 657                  * special small filesystem code.  NFS sometimes has a small
 658                  * blocksize, but it can handle large reads itself.
 659                  */
 660         } else if ((PAGE_SIZE / bsize) > 1 &&
 661             (vp->v_mount->mnt_stat.f_type != nfs_mount_type)) {
 662                 for (i = 0; i < count; i++) {
 663                         if (i != reqpage) {
 664                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 665                         }
 666                 }
 667                 mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 668                 mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin++;
 669                 return vnode_pager_input_smlfs(object, m[reqpage]);
 670         }
 671
 672         /*
 673          * If we have a completely valid page available to us, we can
 674          * clean up and return.  Otherwise we have to re-read the
 675          * media.
 676          *
 677          * Note that this does not work with NFS, so NFS has its own
 678          * getpages routine.  The problem is that NFS can have partially
 679          * valid pages associated with the buffer cache due to the piecemeal
 680          * write support.  If we were to fall through and re-read the media
 681          * as we do here, dirty data could be lost.
 682          */
 683
 684         if (m[reqpage]->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
 685                 for (i = 0; i < count; i++) {
 686                         if (i != reqpage)
 687                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 688                 }
 689                 return VM_PAGER_OK;
 690         }
 691         m[reqpage]->valid = 0;
 692
 693         /*
 694          * here on direct device I/O
 695          */
 696
 697         firstaddr = -1;
 698         /*
 699          * calculate the run that includes the required page
 700          */
 701         for(first = 0, i = 0; i < count; i = runend) {
 702                 firstaddr = vnode_pager_addr(vp, IDX_TO_OFF(m[i]->pindex),
 703                                              &runpg);
 704                 if (firstaddr == -1) {
 705                         if (i == reqpage && foff < vp->v_filesize) {
 706                                 /* XXX no %qd in kernel. */
 707                                 panic("vnode_pager_getpages: unexpected missing page: firstaddr: %012llx, foff: 0x%012llx, v_filesize: 0x%012llx",
 708                                  firstaddr, foff, vp->v_filesize);
 709                         }
 710                         vnode_pager_freepage(m[i]);
 711                         runend = i + 1;
 712                         first = runend;
 713                         continue;
 714                 }
 715                 runend = i + runpg;
 716                 if (runend <= reqpage) {
 717                         int j;
 718                         for (j = i; j < runend; j++) {
 719                                 vnode_pager_freepage(m[j]);
 720                         }
 721                 } else {
 722                         if (runpg < (count - first)) {
 723                                 for (i = first + runpg; i < count; i++)
 724                                         vnode_pager_freepage(m[i]);
 725                                 count = first + runpg;
 726                         }
 727                         break;
 728                 }
 729                 first = runend;
 730         }
 731
 732         /*
 733          * the first and last page have been calculated now, move input pages
 734          * to be zero based...
 735          */
 736         if (first != 0) {
 737                 for (i = first; i < count; i++) {
 738                         m[i - first] = m[i];
 739                 }
 740                 count -= first;
 741                 reqpage -= first;
 742         }
 743
 744         /*
 745          * calculate the file virtual address for the transfer
 746          */
 747         foff = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 748
 749         /*
 750          * calculate the size of the transfer
 751          */
 752         size = count * PAGE_SIZE;
 753         if ((foff + size) > vp->v_filesize)
 754                 size = vp->v_filesize - foff;
 755
 756         /*
 757          * round up physical size for real devices.
 758          */
 759         if (dp->v_type == VBLK || dp->v_type == VCHR) {
 760                 int secmask = dp->v_rdev->si_bsize_phys - 1;
 761                 KASSERT(secmask < PAGE_SIZE, ("vnode_pager_generic_getpages: sector size %d too large\n", secmask + 1));
 762                 size = (size + secmask) & ~secmask;
 763         }
 764
 765         bp = getpbuf(&vnode_pbuf_freecnt);
 766         kva = (vm_offset_t) bp->b_data;
 767
 768         /*
 769          * and map the pages to be read into the kva
 770          */
 771         pmap_qenter(kva, m, count);
 772
 773         /* build a minimal buffer header */
 774         bp->b_bio1.bio_done = vnode_pager_iodone;
 775         bp->b_bio1.bio_offset = firstaddr;
 776         bp->b_bcount = size;
 777         bp->b_runningbufspace = size;
 778         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 779         bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
 780
 781         mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 782         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin += count;
 783
 784         /* do the input */
 785         vn_strategy(dp, &bp->b_bio1);
 786
 787         crit_enter();
 788         /* we definitely need to be at splvm here */
 789
 790         while (bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE)
 791                 tsleep(bp, 0, "vnread", 0);
 792         crit_exit();
 793         if ((bp->b_flags & B_ERROR) != 0)
 794                 error = EIO;
 795
 796         if (!error) {
 797                 if (size != count * PAGE_SIZE)
 798                         bzero((caddr_t) kva + size, PAGE_SIZE * count - size);
 799         }
 800         pmap_qremove(kva, count);
 801
 802         /*
 803          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 804          */
 805         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 806
 807         for (i = 0, tfoff = foff; i < count; i++, tfoff = nextoff) {
 808                 vm_page_t mt;
 809
 810                 nextoff = tfoff + PAGE_SIZE;
 811                 mt = m[i];
 812
 813                 if (nextoff <= vp->v_filesize) {
 814                         /*
 815                          * Read filled up entire page.
 816                          */
 817                         mt->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 818                         vm_page_undirty(mt);    /* should be an assert? XXX */
 819                         pmap_clear_modify(mt);
 820                 } else {
 821                         /*
 822                          * Read did not fill up entire page.  Since this
 823                          * is getpages, the page may be mapped, so we have
 824                          * to zero the invalid portions of the page even
 825                          * though we aren't setting them valid.
 826                          *
 827                          * Currently we do not set the entire page valid,
 828                          * we just try to clear the piece that we couldn't
 829                          * read.
 830                          */
 831                         vm_page_set_validclean(mt, 0, vp->v_filesize - tfoff);
 832                         /* handled by vm_fault now */
 833                         /* vm_page_zero_invalid(mt, FALSE); */
 834                 }
 835
 836                 vm_page_flag_clear(mt, PG_ZERO);
 837                 if (i != reqpage) {
 838
 839                         /*
 840                          * whether or not to leave the page activated is up in
 841                          * the air, but we should put the page on a page queue
 842                          * somewhere. (it already is in the object). Result:
 843                          * It appears that empirical results show that
 844                          * deactivating pages is best.
 845                          */
 846
 847                         /*
 848                          * just in case someone was asking for this page we
 849                          * now tell them that it is ok to use
 850                          */
 851                         if (!error) {
 852                                 if (mt->flags & PG_WANTED)
 853                                         vm_page_activate(mt);
 854                                 else
 855                                         vm_page_deactivate(mt);
 856                                 vm_page_wakeup(mt);
 857                         } else {
 858                                 vnode_pager_freepage(mt);
 859                         }
 860                 }
 861         }
 862         if (error) {
 863                 kprintf("vnode_pager_getpages: I/O read error\n");
 864         }
 865         return (error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
 866 }
 867
 868 /*
 869  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 870  * implement their own VOP_PUTPAGES, their VOP_PUTPAGES should call to
 871  * vnode_pager_generic_putpages() to implement the previous behaviour.
 872  *
 873  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 874  * backing vp's VOP_PUTPAGES.
 875  */
 876 static void
 877 vnode_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
 878     boolean_t sync, int *rtvals)
 879 {
 880         int rtval;
 881         struct vnode *vp;
 882         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 883
 884         /*
 885          * Force synchronous operation if we are extremely low on memory
 886          * to prevent a low-memory deadlock.  VOP operations often need to
 887          * allocate more memory to initiate the I/O ( i.e. do a BMAP
 888          * operation ).  The swapper handles the case by limiting the amount
 889          * of asynchronous I/O, but that sort of solution doesn't scale well
 890          * for the vnode pager without a lot of work.
 891          *
 892          * Also, the backing vnode's iodone routine may not wake the pageout
 893          * daemon up.  This should be probably be addressed XXX.
 894          */
 895
 896         if ((vmstats.v_free_count + vmstats.v_cache_count) < vmstats.v_pageout_free_min)
 897                 sync |= OBJPC_SYNC;
 898
 899         /*
 900          * Call device-specific putpages function
 901          */
 902
 903         vp = object->handle;
 904         rtval = VOP_PUTPAGES(vp, m, bytes, sync, rtvals, 0);
 905         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 906             kprintf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS putpages\n");
 907             rtval = vnode_pager_generic_putpages( vp, m, bytes, sync, rtvals);
 908         }
 909 }
 910
 911
 912 /*
 913  * This is now called from local media FS's to operate against their
 914  * own vnodes if they fail to implement VOP_PUTPAGES.
 915  *
 916  * This is typically called indirectly via the pageout daemon and
 917  * clustering has already typically occured, so in general we ask the
 918  * underlying filesystem to write the data out asynchronously rather
 919  * then delayed.
 920  */
 921 int
 922 vnode_pager_generic_putpages(struct vnode *vp, vm_page_t *m, int bytecount,
 923     int flags, int *rtvals)
 924 {
 925         int i;
 926         vm_object_t object;
 927         int count;
 928
 929         int maxsize, ncount;
 930         vm_ooffset_t poffset;
 931         struct uio auio;
 932         struct iovec aiov;
 933         int error;
 934         int ioflags;
 935
 936         object = vp->v_object;
 937         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 938
 939         for (i = 0; i < count; i++)
 940                 rtvals[i] = VM_PAGER_AGAIN;
 941
 942         if ((int) m[0]->pindex < 0) {
 943                 kprintf("vnode_pager_putpages: attempt to write meta-data!!! -- 0x%lx(%x)\n",
 944                         (long)m[0]->pindex, m[0]->dirty);
 945                 rtvals[0] = VM_PAGER_BAD;
 946                 return VM_PAGER_BAD;
 947         }
 948
 949         maxsize = count * PAGE_SIZE;
 950         ncount = count;
 951
 952         poffset = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 953
 954         /*
 955          * If the page-aligned write is larger then the actual file we
 956          * have to invalidate pages occuring beyond the file EOF.  However,
 957          * there is an edge case where a file may not be page-aligned where
 958          * the last page is partially invalid.  In this case the filesystem
 959          * may not properly clear the dirty bits for the entire page (which
 960          * could be VM_PAGE_BITS_ALL due to the page having been mmap()d).
 961          * With the page locked we are free to fix-up the dirty bits here.
 962          *
 963          * We do not under any circumstances truncate the valid bits, as
 964          * this will screw up bogus page replacement.
 965          */
 966         if (maxsize + poffset > vp->v_filesize) {
 967                 if (vp->v_filesize > poffset) {
 968                         int pgoff;
 969
 970                         maxsize = vp->v_filesize - poffset;
 971                         ncount = btoc(maxsize);
 972                         if ((pgoff = (int)maxsize & PAGE_MASK) != 0) {
 973                                 vm_page_clear_dirty(m[ncount - 1], pgoff,
 974                                         PAGE_SIZE - pgoff);
 975                         }
 976                 } else {
 977                         maxsize = 0;
 978                         ncount = 0;
 979                 }
 980                 if (ncount < count) {
 981                         for (i = ncount; i < count; i++) {
 982                                 rtvals[i] = VM_PAGER_BAD;
 983                         }
 984                 }
 985         }
 986
 987         /*
 988          * pageouts are already clustered, use IO_ASYNC to force a bawrite()
 989          * rather then a bdwrite() to prevent paging I/O from saturating
 990          * the buffer cache.  Dummy-up the sequential heuristic to cause
 991          * large ranges to cluster.  If neither IO_SYNC or IO_ASYNC is set,
 992          * the system decides how to cluster.
 993          */
 994         ioflags = IO_VMIO;
 995         if (flags & (VM_PAGER_PUT_SYNC | VM_PAGER_PUT_INVAL))
 996                 ioflags |= IO_SYNC;
 997         else if ((flags & VM_PAGER_CLUSTER_OK) == 0)
 998                 ioflags |= IO_ASYNC;
 999         ioflags |= (flags & VM_PAGER_PUT_INVAL) ? IO_INVAL: 0;
1000         ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
1001
1002         aiov.iov_base = (caddr_t) 0;
1003         aiov.iov_len = maxsize;
1004         auio.uio_iov = &aiov;
1005         auio.uio_iovcnt = 1;
1006         auio.uio_offset = poffset;
1007         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1008         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
1009         auio.uio_resid = maxsize;
1010         auio.uio_td = NULL;
1011         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflags, proc0.p_ucred);
1012         mycpu->gd_cnt.v_vnodeout++;
1013         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsout += ncount;
1014
1015         if (error) {
1016                 krateprintf(&vbadrate,
1017                             "vnode_pager_putpages: I/O error %d\n", error);
1018         }
1019         if (auio.uio_resid) {
1020                 krateprintf(&vresrate,
1021                             "vnode_pager_putpages: residual I/O %d at %lu\n",
1022                             auio.uio_resid, (u_long)m[0]->pindex);
1023         }
1024         for (i = 0; i < ncount; i++) {
1025                 rtvals[i] = VM_PAGER_OK;
1026         }
1027         return rtvals[0];
1028 }
1029
1030 struct vnode *
1031 vnode_pager_lock(vm_object_t object)
1032 {
1033         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
1034         int error;
1035
1036         for (; object != NULL; object = object->backing_object) {
1037                 if (object->type != OBJT_VNODE)
1038                         continue;
1039                 if (object->flags & OBJ_DEAD)
1040                         return NULL;
1041
1042                 for (;;) {
1043                         struct vnode *vp = object->handle;
1044                         error = vget(vp, LK_SHARED | LK_RETRY | LK_CANRECURSE);
1045                         if (error == 0) {
1046                                 if (object->handle != vp) {
1047                                         vput(vp);
1048                                         continue;
1049                                 }
1050                                 return (vp);
1051                         }
1052                         if ((object->flags & OBJ_DEAD) ||
1053                             (object->type != OBJT_VNODE)) {
1054                                 return NULL;
1055                         }
1056                         kprintf("vnode_pager_lock: vp %p error %d lockstatus %d, retrying\n", vp, error, lockstatus(&vp->v_lock, td));
1057                         tsleep(object->handle, 0, "vnpgrl", hz);
1058                 }
1059         }
1060         return NULL;
1061 }