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 1.23 2006/03/27 01:54:18 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 int vnode_pbuf_freecnt = -1;    /* start out unlimited */
  95
  96 /*
  97  * Allocate (or lookup) pager for a vnode.
  98  * Handle is a vnode pointer.
  99  */
 100 vm_object_t
 101 vnode_pager_alloc(void *handle, off_t size, vm_prot_t prot, off_t offset)
 102 {
 103         vm_object_t object;
 104         struct vnode *vp;
 105
 106         /*
 107          * Pageout to vnode, no can do yet.
 108          */
 109         if (handle == NULL)
 110                 return (NULL);
 111
 112         /*
 113          * XXX hack - This initialization should be put somewhere else.
 114          */
 115         if (vnode_pbuf_freecnt < 0) {
 116             vnode_pbuf_freecnt = nswbuf / 2 + 1;
 117         }
 118
 119         vp = (struct vnode *) handle;
 120
 121         /*
 122          * Prevent race condition when allocating the object. This
 123          * can happen with NFS vnodes since the nfsnode isn't locked.
 124          */
 125         while (vp->v_flag & VOLOCK) {
 126                 vp->v_flag |= VOWANT;
 127                 tsleep(vp, 0, "vnpobj", 0);
 128         }
 129         vp->v_flag |= VOLOCK;
 130
 131         /*
 132          * If the object is being terminated, wait for it to
 133          * go away.
 134          */
 135         while (((object = vp->v_object) != NULL) &&
 136                 (object->flags & OBJ_DEAD)) {
 137                 tsleep(object, 0, "vadead", 0);
 138         }
 139
 140         if (vp->v_usecount == 0)
 141                 panic("vnode_pager_alloc: no vnode reference");
 142
 143         if (object == NULL) {
 144                 /*
 145                  * And an object of the appropriate size
 146                  */
 147                 object = vm_object_allocate(OBJT_VNODE, OFF_TO_IDX(round_page(size)));
 148                 object->flags = 0;
 149                 object->handle = handle;
 150                 vp->v_object = object;
 151                 vp->v_filesize = size;
 152         } else {
 153                 object->ref_count++;
 154                 if (vp->v_filesize != size)
 155                         printf("vnode_pager_alloc: Warning, filesize mismatch %lld/%lld\n", vp->v_filesize, size);
 156         }
 157         vp->v_usecount++;
 158
 159         vp->v_flag &= ~VOLOCK;
 160         if (vp->v_flag & VOWANT) {
 161                 vp->v_flag &= ~VOWANT;
 162                 wakeup(vp);
 163         }
 164         return (object);
 165 }
 166
 167 static void
 168 vnode_pager_dealloc(vm_object_t object)
 169 {
 170         struct vnode *vp = object->handle;
 171
 172         if (vp == NULL)
 173                 panic("vnode_pager_dealloc: pager already dealloced");
 174
 175         vm_object_pip_wait(object, "vnpdea");
 176
 177         object->handle = NULL;
 178         object->type = OBJT_DEAD;
 179         vp->v_object = NULL;
 180         vp->v_filesize = NOOFFSET;
 181         vp->v_flag &= ~(VTEXT | VOBJBUF);
 182 }
 183
 184 /*
 185  * Return whether the vnode pager has the requested page.  Return the
 186  * number of disk-contiguous pages before and after the requested page,
 187  * not including the requested page.
 188  */
 189 static boolean_t
 190 vnode_pager_haspage(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, int *before,
 191                     int *after)
 192 {
 193         struct vnode *vp = object->handle;
 194         off_t loffset;
 195         off_t doffset;
 196         int voff;
 197         int bsize;
 198         int error;
 199
 200         /*
 201          * If no vp or vp is doomed or marked transparent to VM, we do not
 202          * have the page.
 203          */
 204         if ((vp == NULL) || (vp->v_flag & VRECLAIMED))
 205                 return FALSE;
 206
 207         /*
 208          * If filesystem no longer mounted or offset beyond end of file we do
 209          * not have the page.
 210          */
 211         loffset = IDX_TO_OFF(pindex);
 212
 213         if (vp->v_mount == NULL || loffset >= vp->v_filesize)
 214                 return FALSE;
 215
 216         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 217         voff = loffset % bsize;
 218
 219         error = VOP_BMAP(vp, loffset - voff, NULL, &doffset, after, before);
 220         if (error)
 221                 return TRUE;
 222         if (doffset == NOOFFSET)
 223                 return FALSE;
 224
 225         if (before) {
 226                 *before = (*before + voff) >> PAGE_SHIFT;
 227         }
 228         if (after) {
 229                 *after -= voff;
 230                 if (loffset + *after > vp->v_filesize)
 231                         *after = vp->v_filesize - loffset;
 232                 *after >>= PAGE_SHIFT;
 233                 if (*after < 0)
 234                         *after = 0;
 235         }
 236         return TRUE;
 237 }
 238
 239 /*
 240  * Lets the VM system know about a change in size for a file.
 241  * We adjust our own internal size and flush any cached pages in
 242  * the associated object that are affected by the size change.
 243  *
 244  * NOTE: This routine may be invoked as a result of a pager put
 245  * operation (possibly at object termination time), so we must be careful.
 246  *
 247  * NOTE: vp->v_filesize is initialized to NOOFFSET (-1), be sure that
 248  * we do not blow up on the case.  nsize will always be >= 0, however.
 249  */
 250 void
 251 vnode_pager_setsize(struct vnode *vp, vm_ooffset_t nsize)
 252 {
 253         vm_pindex_t nobjsize;
 254         vm_object_t object = vp->v_object;
 255
 256         if (object == NULL)
 257                 return;
 258
 259         /*
 260          * Hasn't changed size
 261          */
 262         if (nsize == vp->v_filesize)
 263                 return;
 264
 265         nobjsize = OFF_TO_IDX(nsize + PAGE_MASK);
 266
 267         /*
 268          * File has shrunk. Toss any cached pages beyond the new EOF.
 269          */
 270         if (nsize < vp->v_filesize) {
 271                 vm_freeze_copyopts(object, OFF_TO_IDX(nsize), object->size);
 272                 if (nobjsize < object->size) {
 273                         vm_object_page_remove(object, nobjsize, object->size,
 274                                 FALSE);
 275                 }
 276                 /*
 277                  * This gets rid of garbage at the end of a page that is now
 278                  * only partially backed by the vnode.  Since we are setting
 279                  * the entire page valid & clean after we are done we have
 280                  * to be sure that the portion of the page within the file
 281                  * bounds is already valid.  If it isn't then making it
 282                  * valid would create a corrupt block.
 283                  */
 284                 if (nsize & PAGE_MASK) {
 285                         vm_offset_t kva;
 286                         vm_page_t m;
 287
 288                         m = vm_page_lookup(object, OFF_TO_IDX(nsize));
 289                         if (m && m->valid) {
 290                                 int base = (int)nsize & PAGE_MASK;
 291                                 int size = PAGE_SIZE - base;
 292                                 struct sf_buf *sf;
 293
 294                                 /*
 295                                  * Clear out partial-page garbage in case
 296                                  * the page has been mapped.
 297                                  */
 298                                 sf = sf_buf_alloc(m, SFB_CPUPRIVATE);
 299                                 kva = sf_buf_kva(sf);
 300                                 bzero((caddr_t)kva + base, size);
 301                                 sf_buf_free(sf);
 302
 303                                 /*
 304                                  * XXX work around SMP data integrity race
 305                                  * by unmapping the page from user processes.
 306                                  * The garbage we just cleared may be mapped
 307                                  * to a user process running on another cpu
 308                                  * and this code is not running through normal
 309                                  * I/O channels which handle SMP issues for
 310                                  * us, so unmap page to synchronize all cpus.
 311                                  *
 312                                  * XXX should vm_pager_unmap_page() have
 313                                  * dealt with this?
 314                                  */
 315                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
 316
 317                                 /*
 318                                  * Clear out partial-page dirty bits.  This
 319                                  * has the side effect of setting the valid
 320                                  * bits, but that is ok.  There are a bunch
 321                                  * of places in the VM system where we expected
 322                                  * m->dirty == VM_PAGE_BITS_ALL.  The file EOF
 323                                  * case is one of them.  If the page is still
 324                                  * partially dirty, make it fully dirty.
 325                                  *
 326                                  * note that we do not clear out the valid
 327                                  * bits.  This would prevent bogus_page
 328                                  * replacement from working properly.
 329                                  */
 330                                 vm_page_set_validclean(m, base, size);
 331                                 if (m->dirty != 0)
 332                                         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
 333                         }
 334                 }
 335         }
 336         vp->v_filesize = nsize;
 337         object->size = nobjsize;
 338 }
 339
 340 void
 341 vnode_pager_freepage(vm_page_t m)
 342 {
 343         vm_page_free(m);
 344 }
 345
 346 /*
 347  * calculate the disk byte address of specified logical byte offset.  The
 348  * logical offset will be block-aligned.  Return the number of contiguous
 349  * pages that may be read from the underlying block device in *run.  If
 350  * *run is non-NULL, it will be set to a value of at least 1.
 351  */
 352 static off_t
 353 vnode_pager_addr(struct vnode *vp, off_t loffset, int *run)
 354 {
 355         struct vnode *rtvp;
 356         off_t doffset;
 357         int bsize;
 358         int error;
 359         int voff;
 360
 361         if (loffset < 0)
 362                 return -1;
 363
 364         if (vp->v_mount == NULL)
 365                 return -1;
 366
 367         /*
 368          * Align loffset to a block boundary for the BMAP, then adjust the
 369          * returned disk address appropriately.
 370          */
 371         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 372         voff = loffset % bsize;
 373
 374         /*
 375          * Map the block, adjust the disk offset so it represents the
 376          * passed loffset rather then the block containing loffset.
 377          */
 378         error = VOP_BMAP(vp, loffset - voff, &rtvp, &doffset, run, NULL);
 379         if (error || doffset == NOOFFSET) {
 380                 doffset = NOOFFSET;
 381         } else {
 382                 doffset += voff;
 383
 384                 /*
 385                  * When calculating *run, which is the number of pages
 386                  * worth of data which can be read linearly from disk,
 387                  * the minimum return value is 1 page.
 388                  */
 389                 if (run) {
 390                         *run = (*run - voff) >> PAGE_SHIFT;
 391                         if (*run < 1)
 392                                 *run = 1;
 393                 }
 394
 395         }
 396         return (doffset);
 397 }
 398
 399 /*
 400  * interrupt routine for I/O completion
 401  */
 402 static void
 403 vnode_pager_iodone(struct bio *bio)
 404 {
 405         struct buf *bp = bio->bio_buf;
 406
 407         bp->b_flags |= B_DONE;
 408         wakeup(bp);
 409 }
 410
 411 /*
 412  * small block file system vnode pager input
 413  */
 414 static int
 415 vnode_pager_input_smlfs(vm_object_t object, vm_page_t m)
 416 {
 417         int i;
 418         struct vnode *dp, *vp;
 419         struct buf *bp;
 420         vm_offset_t kva;
 421         struct sf_buf *sf;
 422         off_t doffset;
 423         vm_offset_t bsize;
 424         int error = 0;
 425
 426         vp = object->handle;
 427         if (vp->v_mount == NULL)
 428                 return VM_PAGER_BAD;
 429
 430         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 431
 432
 433         VOP_BMAP(vp, (off_t)0, &dp, NULL, NULL, NULL);
 434
 435         sf = sf_buf_alloc(m, 0);
 436         kva = sf_buf_kva(sf);
 437
 438         for (i = 0; i < PAGE_SIZE / bsize; i++) {
 439                 off_t loffset;
 440
 441                 if (vm_page_bits(i * bsize, bsize) & m->valid)
 442                         continue;
 443
 444                 loffset = IDX_TO_OFF(m->pindex) + i * bsize;
 445                 if (loffset >= vp->v_filesize) {
 446                         doffset = NOOFFSET;
 447                 } else {
 448                         doffset = vnode_pager_addr(vp, loffset, NULL);
 449                 }
 450                 if (doffset != NOOFFSET) {
 451                         bp = getpbuf(&vnode_pbuf_freecnt);
 452
 453                         /* build a minimal buffer header */
 454                         bp->b_flags = B_READ;
 455                         bp->b_data = (caddr_t) kva + i * bsize;
 456                         bp->b_bio1.bio_done = vnode_pager_iodone;
 457                         bp->b_bio1.bio_offset = doffset;
 458                         pbgetvp(dp, bp);
 459                         bp->b_bcount = bsize;
 460                         bp->b_bufsize = bsize;
 461                         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
 462                         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 463
 464                         /* do the input */
 465                         vn_strategy(dp, &bp->b_bio1);
 466
 467                         /* we definitely need to be at splvm here */
 468
 469                         crit_enter();
 470                         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
 471                                 tsleep(bp, 0, "vnsrd", 0);
 472                         }
 473                         crit_exit();
 474                         if ((bp->b_flags & B_ERROR) != 0)
 475                                 error = EIO;
 476
 477                         /*
 478                          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 479                          */
 480                         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 481                         if (error)
 482                                 break;
 483
 484                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 485                 } else {
 486                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 487                         bzero((caddr_t) kva + i * bsize, bsize);
 488                 }
 489         }
 490         sf_buf_free(sf);
 491         pmap_clear_modify(m);
 492         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 493         if (error) {
 494                 return VM_PAGER_ERROR;
 495         }
 496         return VM_PAGER_OK;
 497
 498 }
 499
 500
 501 /*
 502  * old style vnode pager output routine
 503  */
 504 static int
 505 vnode_pager_input_old(vm_object_t object, vm_page_t m)
 506 {
 507         struct uio auio;
 508         struct iovec aiov;
 509         int error;
 510         int size;
 511         vm_offset_t kva;
 512         struct sf_buf *sf;
 513         struct vnode *vp;
 514
 515         error = 0;
 516         vp = object->handle;
 517
 518         /*
 519          * Return failure if beyond current EOF
 520          */
 521         if (IDX_TO_OFF(m->pindex) >= vp->v_filesize) {
 522                 return VM_PAGER_BAD;
 523         } else {
 524                 size = PAGE_SIZE;
 525                 if (IDX_TO_OFF(m->pindex) + size > vp->v_filesize)
 526                         size = vp->v_filesize - IDX_TO_OFF(m->pindex);
 527
 528                 /*
 529                  * Allocate a kernel virtual address and initialize so that
 530                  * we can use VOP_READ/WRITE routines.
 531                  */
 532                 sf = sf_buf_alloc(m, 0);
 533                 kva = sf_buf_kva(sf);
 534
 535                 aiov.iov_base = (caddr_t) kva;
 536                 aiov.iov_len = size;
 537                 auio.uio_iov = &aiov;
 538                 auio.uio_iovcnt = 1;
 539                 auio.uio_offset = IDX_TO_OFF(m->pindex);
 540                 auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 541                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 542                 auio.uio_resid = size;
 543                 auio.uio_td = curthread;
 544
 545                 error = VOP_READ(((struct vnode *)object->handle),
 546                                 &auio, 0, proc0.p_ucred);
 547                 if (!error) {
 548                         int count = size - auio.uio_resid;
 549
 550                         if (count == 0)
 551                                 error = EINVAL;
 552                         else if (count != PAGE_SIZE)
 553                                 bzero((caddr_t) kva + count, PAGE_SIZE - count);
 554                 }
 555                 sf_buf_free(sf);
 556         }
 557         pmap_clear_modify(m);
 558         vm_page_undirty(m);
 559         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 560         if (!error)
 561                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 562         return error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK;
 563 }
 564
 565 /*
 566  * generic vnode pager input routine
 567  */
 568
 569 /*
 570  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 571  * implement their own VOP_GETPAGES, their VOP_GETPAGES should call to
 572  * vnode_pager_generic_getpages() to implement the previous behaviour.
 573  *
 574  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 575  * backing vp's VOP_GETPAGES.
 576  */
 577 static int
 578 vnode_pager_getpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count, int reqpage)
 579 {
 580         int rtval;
 581         struct vnode *vp;
 582         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 583
 584         vp = object->handle;
 585         /*
 586          * XXX temporary diagnostic message to help track stale FS code,
 587          * Returning EOPNOTSUPP from here may make things unhappy.
 588          */
 589         rtval = VOP_GETPAGES(vp, m, bytes, reqpage, 0);
 590         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 591             printf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS getpages\n");
 592             rtval = vnode_pager_generic_getpages( vp, m, bytes, reqpage);
 593         }
 594         return rtval;
 595 }
 596
 597
 598 /*
 599  * This is now called from local media FS's to operate against their
 600  * own vnodes if they fail to implement VOP_GETPAGES.
 601  */
 602 int
 603 vnode_pager_generic_getpages(struct vnode *vp, vm_page_t *m, int bytecount,
 604     int reqpage)
 605 {
 606         vm_object_t object;
 607         vm_offset_t kva;
 608         off_t foff, tfoff, nextoff;
 609         int i, size, bsize, first;
 610         off_t firstaddr;
 611         struct vnode *dp;
 612         int runpg;
 613         int runend;
 614         struct buf *bp;
 615         int count;
 616         int error = 0;
 617
 618         object = vp->v_object;
 619         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 620
 621         if (vp->v_mount == NULL)
 622                 return VM_PAGER_BAD;
 623
 624         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 625
 626         /* get the UNDERLYING device for the file with VOP_BMAP() */
 627
 628         /*
 629          * originally, we did not check for an error return value -- assuming
 630          * an fs always has a bmap entry point -- that assumption is wrong!!!
 631          */
 632         foff = IDX_TO_OFF(m[reqpage]->pindex);
 633
 634         /*
 635          * if we can't bmap, use old VOP code
 636          */
 637         if (VOP_BMAP(vp, (off_t)0, &dp, NULL, NULL, NULL)) {
 638                 for (i = 0; i < count; i++) {
 639                         if (i != reqpage) {
 640                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 641                         }
 642                 }
 643                 mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 644                 mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin++;
 645                 return vnode_pager_input_old(object, m[reqpage]);
 646
 647                 /*
 648                  * if the blocksize is smaller than a page size, then use
 649                  * special small filesystem code.  NFS sometimes has a small
 650                  * blocksize, but it can handle large reads itself.
 651                  */
 652         } else if ((PAGE_SIZE / bsize) > 1 &&
 653             (vp->v_mount->mnt_stat.f_type != nfs_mount_type)) {
 654                 for (i = 0; i < count; i++) {
 655                         if (i != reqpage) {
 656                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 657                         }
 658                 }
 659                 mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 660                 mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin++;
 661                 return vnode_pager_input_smlfs(object, m[reqpage]);
 662         }
 663
 664         /*
 665          * If we have a completely valid page available to us, we can
 666          * clean up and return.  Otherwise we have to re-read the
 667          * media.
 668          *
 669          * Note that this does not work with NFS, so NFS has its own
 670          * getpages routine.  The problem is that NFS can have partially
 671          * valid pages associated with the buffer cache due to the piecemeal
 672          * write support.  If we were to fall through and re-read the media
 673          * as we do here, dirty data could be lost.
 674          */
 675
 676         if (m[reqpage]->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
 677                 for (i = 0; i < count; i++) {
 678                         if (i != reqpage)
 679                                 vnode_pager_freepage(m[i]);
 680                 }
 681                 return VM_PAGER_OK;
 682         }
 683         m[reqpage]->valid = 0;
 684
 685         /*
 686          * here on direct device I/O
 687          */
 688
 689         firstaddr = -1;
 690         /*
 691          * calculate the run that includes the required page
 692          */
 693         for(first = 0, i = 0; i < count; i = runend) {
 694                 firstaddr = vnode_pager_addr(vp, IDX_TO_OFF(m[i]->pindex),
 695                                              &runpg);
 696                 if (firstaddr == -1) {
 697                         if (i == reqpage && foff < vp->v_filesize) {
 698                                 /* XXX no %qd in kernel. */
 699                                 panic("vnode_pager_getpages: unexpected missing page: firstaddr: %012llx, foff: 0x%012llx, v_filesize: 0x%012llx",
 700                                  firstaddr, foff, vp->v_filesize);
 701                         }
 702                         vnode_pager_freepage(m[i]);
 703                         runend = i + 1;
 704                         first = runend;
 705                         continue;
 706                 }
 707                 runend = i + runpg;
 708                 if (runend <= reqpage) {
 709                         int j;
 710                         for (j = i; j < runend; j++) {
 711                                 vnode_pager_freepage(m[j]);
 712                         }
 713                 } else {
 714                         if (runpg < (count - first)) {
 715                                 for (i = first + runpg; i < count; i++)
 716                                         vnode_pager_freepage(m[i]);
 717                                 count = first + runpg;
 718                         }
 719                         break;
 720                 }
 721                 first = runend;
 722         }
 723
 724         /*
 725          * the first and last page have been calculated now, move input pages
 726          * to be zero based...
 727          */
 728         if (first != 0) {
 729                 for (i = first; i < count; i++) {
 730                         m[i - first] = m[i];
 731                 }
 732                 count -= first;
 733                 reqpage -= first;
 734         }
 735
 736         /*
 737          * calculate the file virtual address for the transfer
 738          */
 739         foff = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 740
 741         /*
 742          * calculate the size of the transfer
 743          */
 744         size = count * PAGE_SIZE;
 745         if ((foff + size) > vp->v_filesize)
 746                 size = vp->v_filesize - foff;
 747
 748         /*
 749          * round up physical size for real devices.
 750          */
 751         if (dp->v_type == VBLK || dp->v_type == VCHR) {
 752                 int secmask = dp->v_rdev->si_bsize_phys - 1;
 753                 KASSERT(secmask < PAGE_SIZE, ("vnode_pager_generic_getpages: sector size %d too large\n", secmask + 1));
 754                 size = (size + secmask) & ~secmask;
 755         }
 756
 757         bp = getpbuf(&vnode_pbuf_freecnt);
 758         kva = (vm_offset_t) bp->b_data;
 759
 760         /*
 761          * and map the pages to be read into the kva
 762          */
 763         pmap_qenter(kva, m, count);
 764
 765         /* build a minimal buffer header */
 766         bp->b_flags = B_READ;
 767         bp->b_bio1.bio_done = vnode_pager_iodone;
 768         bp->b_bio1.bio_offset = firstaddr;
 769         pbgetvp(dp, bp);
 770         bp->b_bcount = size;
 771         bp->b_bufsize = size;
 772         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
 773         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 774
 775         mycpu->gd_cnt.v_vnodein++;
 776         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsin += count;
 777
 778         /* do the input */
 779         vn_strategy(dp, &bp->b_bio1);
 780
 781         crit_enter();
 782         /* we definitely need to be at splvm here */
 783
 784         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
 785                 tsleep(bp, 0, "vnread", 0);
 786         }
 787         crit_exit();
 788         if ((bp->b_flags & B_ERROR) != 0)
 789                 error = EIO;
 790
 791         if (!error) {
 792                 if (size != count * PAGE_SIZE)
 793                         bzero((caddr_t) kva + size, PAGE_SIZE * count - size);
 794         }
 795         pmap_qremove(kva, count);
 796
 797         /*
 798          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 799          */
 800         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 801
 802         for (i = 0, tfoff = foff; i < count; i++, tfoff = nextoff) {
 803                 vm_page_t mt;
 804
 805                 nextoff = tfoff + PAGE_SIZE;
 806                 mt = m[i];
 807
 808                 if (nextoff <= vp->v_filesize) {
 809                         /*
 810                          * Read filled up entire page.
 811                          */
 812                         mt->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 813                         vm_page_undirty(mt);    /* should be an assert? XXX */
 814                         pmap_clear_modify(mt);
 815                 } else {
 816                         /*
 817                          * Read did not fill up entire page.  Since this
 818                          * is getpages, the page may be mapped, so we have
 819                          * to zero the invalid portions of the page even
 820                          * though we aren't setting them valid.
 821                          *
 822                          * Currently we do not set the entire page valid,
 823                          * we just try to clear the piece that we couldn't
 824                          * read.
 825                          */
 826                         vm_page_set_validclean(mt, 0, vp->v_filesize - tfoff);
 827                         /* handled by vm_fault now */
 828                         /* vm_page_zero_invalid(mt, FALSE); */
 829                 }
 830
 831                 vm_page_flag_clear(mt, PG_ZERO);
 832                 if (i != reqpage) {
 833
 834                         /*
 835                          * whether or not to leave the page activated is up in
 836                          * the air, but we should put the page on a page queue
 837                          * somewhere. (it already is in the object). Result:
 838                          * It appears that empirical results show that
 839                          * deactivating pages is best.
 840                          */
 841
 842                         /*
 843                          * just in case someone was asking for this page we
 844                          * now tell them that it is ok to use
 845                          */
 846                         if (!error) {
 847                                 if (mt->flags & PG_WANTED)
 848                                         vm_page_activate(mt);
 849                                 else
 850                                         vm_page_deactivate(mt);
 851                                 vm_page_wakeup(mt);
 852                         } else {
 853                                 vnode_pager_freepage(mt);
 854                         }
 855                 }
 856         }
 857         if (error) {
 858                 printf("vnode_pager_getpages: I/O read error\n");
 859         }
 860         return (error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
 861 }
 862
 863 /*
 864  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 865  * implement their own VOP_PUTPAGES, their VOP_PUTPAGES should call to
 866  * vnode_pager_generic_putpages() to implement the previous behaviour.
 867  *
 868  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 869  * backing vp's VOP_PUTPAGES.
 870  */
 871 static void
 872 vnode_pager_putpages(vm_object_t object, vm_page_t *m, int count,
 873     boolean_t sync, int *rtvals)
 874 {
 875         int rtval;
 876         struct vnode *vp;
 877         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 878
 879         /*
 880          * Force synchronous operation if we are extremely low on memory
 881          * to prevent a low-memory deadlock.  VOP operations often need to
 882          * allocate more memory to initiate the I/O ( i.e. do a BMAP
 883          * operation ).  The swapper handles the case by limiting the amount
 884          * of asynchronous I/O, but that sort of solution doesn't scale well
 885          * for the vnode pager without a lot of work.
 886          *
 887          * Also, the backing vnode's iodone routine may not wake the pageout
 888          * daemon up.  This should be probably be addressed XXX.
 889          */
 890
 891         if ((vmstats.v_free_count + vmstats.v_cache_count) < vmstats.v_pageout_free_min)
 892                 sync |= OBJPC_SYNC;
 893
 894         /*
 895          * Call device-specific putpages function
 896          */
 897
 898         vp = object->handle;
 899         rtval = VOP_PUTPAGES(vp, m, bytes, sync, rtvals, 0);
 900         if (rtval == EOPNOTSUPP) {
 901             printf("vnode_pager: *** WARNING *** stale FS putpages\n");
 902             rtval = vnode_pager_generic_putpages( vp, m, bytes, sync, rtvals);
 903         }
 904 }
 905
 906
 907 /*
 908  * This is now called from local media FS's to operate against their
 909  * own vnodes if they fail to implement VOP_PUTPAGES.
 910  *
 911  * This is typically called indirectly via the pageout daemon and
 912  * clustering has already typically occured, so in general we ask the
 913  * underlying filesystem to write the data out asynchronously rather
 914  * then delayed.
 915  */
 916 int
 917 vnode_pager_generic_putpages(struct vnode *vp, vm_page_t *m, int bytecount,
 918     int flags, int *rtvals)
 919 {
 920         int i;
 921         vm_object_t object;
 922         int count;
 923
 924         int maxsize, ncount;
 925         vm_ooffset_t poffset;
 926         struct uio auio;
 927         struct iovec aiov;
 928         int error;
 929         int ioflags;
 930
 931         object = vp->v_object;
 932         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 933
 934         for (i = 0; i < count; i++)
 935                 rtvals[i] = VM_PAGER_AGAIN;
 936
 937         if ((int) m[0]->pindex < 0) {
 938                 printf("vnode_pager_putpages: attempt to write meta-data!!! -- 0x%lx(%x)\n",
 939                         (long)m[0]->pindex, m[0]->dirty);
 940                 rtvals[0] = VM_PAGER_BAD;
 941                 return VM_PAGER_BAD;
 942         }
 943
 944         maxsize = count * PAGE_SIZE;
 945         ncount = count;
 946
 947         poffset = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 948
 949         /*
 950          * If the page-aligned write is larger then the actual file we
 951          * have to invalidate pages occuring beyond the file EOF.  However,
 952          * there is an edge case where a file may not be page-aligned where
 953          * the last page is partially invalid.  In this case the filesystem
 954          * may not properly clear the dirty bits for the entire page (which
 955          * could be VM_PAGE_BITS_ALL due to the page having been mmap()d).
 956          * With the page locked we are free to fix-up the dirty bits here.
 957          *
 958          * We do not under any circumstances truncate the valid bits, as
 959          * this will screw up bogus page replacement.
 960          */
 961         if (maxsize + poffset > vp->v_filesize) {
 962                 if (vp->v_filesize > poffset) {
 963                         int pgoff;
 964
 965                         maxsize = vp->v_filesize - poffset;
 966                         ncount = btoc(maxsize);
 967                         if ((pgoff = (int)maxsize & PAGE_MASK) != 0) {
 968                                 vm_page_clear_dirty(m[ncount - 1], pgoff,
 969                                         PAGE_SIZE - pgoff);
 970                         }
 971                 } else {
 972                         maxsize = 0;
 973                         ncount = 0;
 974                 }
 975                 if (ncount < count) {
 976                         for (i = ncount; i < count; i++) {
 977                                 rtvals[i] = VM_PAGER_BAD;
 978                         }
 979                 }
 980         }
 981
 982         /*
 983          * pageouts are already clustered, use IO_ASYNC to force a bawrite()
 984          * rather then a bdwrite() to prevent paging I/O from saturating
 985          * the buffer cache.  Dummy-up the sequential heuristic to cause
 986          * large ranges to cluster.  If neither IO_SYNC or IO_ASYNC is set,
 987          * the system decides how to cluster.
 988          */
 989         ioflags = IO_VMIO;
 990         if (flags & (VM_PAGER_PUT_SYNC | VM_PAGER_PUT_INVAL))
 991                 ioflags |= IO_SYNC;
 992         else if ((flags & VM_PAGER_CLUSTER_OK) == 0)
 993                 ioflags |= IO_ASYNC;
 994         ioflags |= (flags & VM_PAGER_PUT_INVAL) ? IO_INVAL: 0;
 995         ioflags |= IO_SEQMAX << IO_SEQSHIFT;
 996
 997         aiov.iov_base = (caddr_t) 0;
 998         aiov.iov_len = maxsize;
 999         auio.uio_iov = &aiov;
1000         auio.uio_iovcnt = 1;
1001         auio.uio_offset = poffset;
1002         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1003         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
1004         auio.uio_resid = maxsize;
1005         auio.uio_td = NULL;
1006         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflags, proc0.p_ucred);
1007         mycpu->gd_cnt.v_vnodeout++;
1008         mycpu->gd_cnt.v_vnodepgsout += ncount;
1009
1010         if (error) {
1011                 printf("vnode_pager_putpages: I/O error %d\n", error);
1012         }
1013         if (auio.uio_resid) {
1014                 printf("vnode_pager_putpages: residual I/O %d at %lu\n",
1015                     auio.uio_resid, (u_long)m[0]->pindex);
1016         }
1017         for (i = 0; i < ncount; i++) {
1018                 rtvals[i] = VM_PAGER_OK;
1019         }
1020         return rtvals[0];
1021 }
1022
1023 struct vnode *
1024 vnode_pager_lock(vm_object_t object)
1025 {
1026         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
1027         int error;
1028
1029         for (; object != NULL; object = object->backing_object) {
1030                 if (object->type != OBJT_VNODE)
1031                         continue;
1032                 if (object->flags & OBJ_DEAD)
1033                         return NULL;
1034
1035                 for (;;) {
1036                         struct vnode *vp = object->handle;
1037                         error = vget(vp, LK_NOPAUSE | LK_SHARED |
1038                                          LK_RETRY | LK_CANRECURSE, td);
1039                         if (error == 0) {
1040                                 if (object->handle != vp) {
1041                                         vput(vp);
1042                                         continue;
1043                                 }
1044                                 return (vp);
1045                         }
1046                         if ((object->flags & OBJ_DEAD) ||
1047                             (object->type != OBJT_VNODE)) {
1048                                 return NULL;
1049                         }
1050                         printf("vnode_pager_lock: vp %p error %d lockstatus %d, retrying\n", vp, error, lockstatus(&vp->v_lock, td));
1051                         tsleep(object->handle, 0, "vnpgrl", hz);
1052                 }
1053         }
1054         return NULL;
1055 }