sys/kern/kern_physio.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1994 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. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  * 3. Absolutely no warranty of function or purpose is made by the author
  15  *    John S. Dyson.
  16  * 4. Modifications may be freely made to this file if the above conditions
  17  *    are met.
  18  */
  19
  20 #include <sys/cdefs.h>
  21 __FBSDID("$FreeBSD$");
  22
  23 #include <sys/param.h>
  24 #include <sys/systm.h>
  25 #include <sys/bio.h>
  26 #include <sys/buf.h>
  27 #include <sys/conf.h>
  28 #include <sys/malloc.h>
  29 #include <sys/proc.h>
  30 #include <sys/racct.h>
  31 #include <sys/uio.h>
  32 #include <geom/geom.h>
  33
  34 #include <vm/vm.h>
  35 #include <vm/vm_page.h>
  36 #include <vm/vm_extern.h>
  37 #include <vm/vm_map.h>
  38
  39 int
  40 physio(struct cdev *dev, struct uio *uio, int ioflag)
  41 {
  42         struct cdevsw *csw;
  43         struct buf *pbuf;
  44         struct bio *bp;
  45         struct vm_page **pages;
  46         caddr_t sa;
  47         u_int iolen, poff;
  48         int error, i, npages, maxpages;
  49         vm_prot_t prot;
  50
  51         csw = dev->si_devsw;
  52         /* check if character device is being destroyed */
  53         if (csw == NULL)
  54                 return (ENXIO);
  55
  56         /* XXX: sanity check */
  57         if(dev->si_iosize_max < PAGE_SIZE) {
  58                 printf("WARNING: %s si_iosize_max=%d, using DFLTPHYS.\n",
  59                     devtoname(dev), dev->si_iosize_max);
  60                 dev->si_iosize_max = DFLTPHYS;
  61         }
  62
  63         /*
  64          * If the driver does not want I/O to be split, that means that we
  65          * need to reject any requests that will not fit into one buffer.
  66          */
  67         if (dev->si_flags & SI_NOSPLIT &&
  68             (uio->uio_resid > dev->si_iosize_max || uio->uio_resid > MAXPHYS ||
  69             uio->uio_iovcnt > 1)) {
  70                 /*
  71                  * Tell the user why his I/O was rejected.
  72                  */
  73                 if (uio->uio_resid > dev->si_iosize_max)
  74                         uprintf("%s: request size=%zd > si_iosize_max=%d; "
  75                             "cannot split request\n", devtoname(dev),
  76                             uio->uio_resid, dev->si_iosize_max);
  77                 if (uio->uio_resid > MAXPHYS)
  78                         uprintf("%s: request size=%zd > MAXPHYS=%d; "
  79                             "cannot split request\n", devtoname(dev),
  80                             uio->uio_resid, MAXPHYS);
  81                 if (uio->uio_iovcnt > 1)
  82                         uprintf("%s: request vectors=%d > 1; "
  83                             "cannot split request\n", devtoname(dev),
  84                             uio->uio_iovcnt);
  85                 return (EFBIG);
  86         }
  87
  88         /*
  89          * Keep the process UPAGES from being swapped.  Processes swapped
  90          * out while holding pbufs, used by swapper, may lead to deadlock.
  91          */
  92         PHOLD(curproc);
  93
  94         bp = g_alloc_bio();
  95         if (uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE) {
  96                 pbuf = NULL;
  97                 pages = NULL;
  98         } else if ((dev->si_flags & SI_UNMAPPED) && unmapped_buf_allowed) {
  99                 pbuf = NULL;
 100                 maxpages = btoc(MIN(uio->uio_resid, MAXPHYS)) + 1;
 101                 pages = malloc(sizeof(*pages) * maxpages, M_DEVBUF, M_WAITOK);
 102         } else {
 103                 pbuf = getpbuf(NULL);
 104                 sa = pbuf->b_data;
 105                 maxpages = btoc(MAXPHYS);
 106                 pages = pbuf->b_pages;
 107         }
 108         prot = VM_PROT_READ;
 109         if (uio->uio_rw == UIO_READ)
 110                 prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
 111         error = 0;
 112         for (i = 0; i < uio->uio_iovcnt; i++) {
 113 #ifdef RACCT
 114                 if (racct_enable) {
 115                         PROC_LOCK(curproc);
 116                         if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
 117                                 racct_add_force(curproc, RACCT_READBPS,
 118                                     uio->uio_iov[i].iov_len);
 119                                 racct_add_force(curproc, RACCT_READIOPS, 1);
 120                         } else {
 121                                 racct_add_force(curproc, RACCT_WRITEBPS,
 122                                     uio->uio_iov[i].iov_len);
 123                                 racct_add_force(curproc, RACCT_WRITEIOPS, 1);
 124                         }
 125                         PROC_UNLOCK(curproc);
 126                 }
 127 #endif /* RACCT */
 128
 129                 while (uio->uio_iov[i].iov_len) {
 130                         g_reset_bio(bp);
 131                         if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
 132                                 bp->bio_cmd = BIO_READ;
 133                                 curthread->td_ru.ru_inblock++;
 134                         } else {
 135                                 bp->bio_cmd = BIO_WRITE;
 136                                 curthread->td_ru.ru_oublock++;
 137                         }
 138                         bp->bio_offset = uio->uio_offset;
 139                         bp->bio_data = uio->uio_iov[i].iov_base;
 140                         bp->bio_length = uio->uio_iov[i].iov_len;
 141                         if (bp->bio_length > dev->si_iosize_max)
 142                                 bp->bio_length = dev->si_iosize_max;
 143                         if (bp->bio_length > MAXPHYS)
 144                                 bp->bio_length = MAXPHYS;
 145
 146                         /*
 147                          * Make sure the pbuf can map the request.
 148                          * The pbuf has kvasize = MAXPHYS, so a request
 149                          * larger than MAXPHYS - PAGE_SIZE must be
 150                          * page aligned or it will be fragmented.
 151                          */
 152                         poff = (vm_offset_t)bp->bio_data & PAGE_MASK;
 153                         if (pbuf && bp->bio_length + poff > pbuf->b_kvasize) {
 154                                 if (dev->si_flags & SI_NOSPLIT) {
 155                                         uprintf("%s: request ptr %p is not "
 156                                             "on a page boundary; cannot split "
 157                                             "request\n", devtoname(dev),
 158                                             bp->bio_data);
 159                                         error = EFBIG;
 160                                         goto doerror;
 161                                 }
 162                                 bp->bio_length = pbuf->b_kvasize;
 163                                 if (poff != 0)
 164                                         bp->bio_length -= PAGE_SIZE;
 165                         }
 166
 167                         bp->bio_bcount = bp->bio_length;
 168                         bp->bio_dev = dev;
 169
 170                         if (pages) {
 171                                 if ((npages = vm_fault_quick_hold_pages(
 172                                     &curproc->p_vmspace->vm_map,
 173                                     (vm_offset_t)bp->bio_data, bp->bio_length,
 174                                     prot, pages, maxpages)) < 0) {
 175                                         error = EFAULT;
 176                                         goto doerror;
 177                                 }
 178                                 if (pbuf) {
 179                                         pmap_qenter((vm_offset_t)sa,
 180                                             pages, npages);
 181                                         bp->bio_data = sa + poff;
 182                                 } else {
 183                                         bp->bio_ma = pages;
 184                                         bp->bio_ma_n = npages;
 185                                         bp->bio_ma_offset = poff;
 186                                         bp->bio_data = unmapped_buf;
 187                                         bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
 188                                 }
 189                         }
 190
 191                         csw->d_strategy(bp);
 192                         if (uio->uio_rw == UIO_READ)
 193                                 biowait(bp, "physrd");
 194                         else
 195                                 biowait(bp, "physwr");
 196
 197                         if (pages) {
 198                                 if (pbuf)
 199                                         pmap_qremove((vm_offset_t)sa, npages);
 200                                 vm_page_unhold_pages(pages, npages);
 201                         }
 202
 203                         iolen = bp->bio_length - bp->bio_resid;
 204                         if (iolen == 0 && !(bp->bio_flags & BIO_ERROR))
 205                                 goto doerror;   /* EOF */
 206                         uio->uio_iov[i].iov_len -= iolen;
 207                         uio->uio_iov[i].iov_base =
 208                             (char *)uio->uio_iov[i].iov_base + iolen;
 209                         uio->uio_resid -= iolen;
 210                         uio->uio_offset += iolen;
 211                         if (bp->bio_flags & BIO_ERROR) {
 212                                 error = bp->bio_error;
 213                                 goto doerror;
 214                         }
 215                 }
 216         }
 217 doerror:
 218         if (pbuf)
 219                 relpbuf(pbuf, NULL);
 220         else if (pages)
 221                 free(pages, M_DEVBUF);
 222         g_destroy_bio(bp);
 223         PRELE(curproc);
 224         return (error);
 225 }