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/param.h>
  21 #include <sys/systm.h>
  22 #include <sys/bio.h>
  23 #include <sys/buf.h>
  24 #include <sys/conf.h>
  25 #include <sys/malloc.h>
  26 #include <sys/proc.h>
  27 #include <sys/racct.h>
  28 #include <sys/rwlock.h>
  29 #include <sys/uio.h>
  30 #include <geom/geom.h>
  31
  32 #include <vm/vm.h>
  33 #include <vm/vm_object.h>
  34 #include <vm/vm_page.h>
  35 #include <vm/vm_pager.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         char *base, *sa;
  47         u_int iolen, poff;
  48         int error, i, npages, maxpages;
  49         vm_prot_t prot;
  50
  51         csw = dev->si_devsw;
  52         npages = 0;
  53         sa = NULL;
  54         /* check if character device is being destroyed */
  55         if (csw == NULL)
  56                 return (ENXIO);
  57
  58         /* XXX: sanity check */
  59         if (dev->si_iosize_max < PAGE_SIZE) {
  60                 printf("WARNING: %s si_iosize_max=%d, using DFLTPHYS.\n",
  61                     devtoname(dev), dev->si_iosize_max);
  62                 dev->si_iosize_max = DFLTPHYS;
  63         }
  64
  65         /*
  66          * If the driver does not want I/O to be split, that means that we
  67          * need to reject any requests that will not fit into one buffer.
  68          */
  69         if (dev->si_flags & SI_NOSPLIT &&
  70             (uio->uio_resid > dev->si_iosize_max || uio->uio_resid > maxphys ||
  71             uio->uio_iovcnt > 1)) {
  72                 /*
  73                  * Tell the user why his I/O was rejected.
  74                  */
  75                 if (uio->uio_resid > dev->si_iosize_max)
  76                         uprintf("%s: request size=%zd > si_iosize_max=%d; "
  77                             "cannot split request\n", devtoname(dev),
  78                             uio->uio_resid, dev->si_iosize_max);
  79                 if (uio->uio_resid > maxphys)
  80                         uprintf("%s: request size=%zd > maxphys=%lu; "
  81                             "cannot split request\n", devtoname(dev),
  82                             uio->uio_resid, maxphys);
  83                 if (uio->uio_iovcnt > 1)
  84                         uprintf("%s: request vectors=%d > 1; "
  85                             "cannot split request\n", devtoname(dev),
  86                             uio->uio_iovcnt);
  87                 return (EFBIG);
  88         }
  89
  90         /*
  91          * Keep the process UPAGES from being swapped.  Processes swapped
  92          * out while holding pbufs, used by swapper, may lead to deadlock.
  93          */
  94         PHOLD(curproc);
  95
  96         bp = g_alloc_bio();
  97         if (uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE) {
  98                 pbuf = NULL;
  99                 pages = NULL;
 100         } else if ((dev->si_flags & SI_UNMAPPED) && unmapped_buf_allowed) {
 101                 pbuf = NULL;
 102                 maxpages = btoc(MIN(uio->uio_resid, maxphys)) + 1;
 103                 pages = malloc(sizeof(*pages) * maxpages, M_DEVBUF, M_WAITOK);
 104         } else {
 105                 pbuf = uma_zalloc(pbuf_zone, M_WAITOK);
 106                 MPASS((pbuf->b_flags & B_MAXPHYS) != 0);
 107                 sa = pbuf->b_data;
 108                 maxpages = PBUF_PAGES;
 109                 pages = pbuf->b_pages;
 110         }
 111         prot = VM_PROT_READ;
 112         if (uio->uio_rw == UIO_READ)
 113                 prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
 114         error = 0;
 115         for (i = 0; i < uio->uio_iovcnt; i++) {
 116 #ifdef RACCT
 117                 if (racct_enable) {
 118                         PROC_LOCK(curproc);
 119                         if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
 120                                 racct_add_force(curproc, RACCT_READBPS,
 121                                     uio->uio_iov[i].iov_len);
 122                                 racct_add_force(curproc, RACCT_READIOPS, 1);
 123                         } else {
 124                                 racct_add_force(curproc, RACCT_WRITEBPS,
 125                                     uio->uio_iov[i].iov_len);
 126                                 racct_add_force(curproc, RACCT_WRITEIOPS, 1);
 127                         }
 128                         PROC_UNLOCK(curproc);
 129                 }
 130 #endif /* RACCT */
 131
 132                 while (uio->uio_iov[i].iov_len) {
 133                         g_reset_bio(bp);
 134                         if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
 135                                 bp->bio_cmd = BIO_READ;
 136                                 curthread->td_ru.ru_inblock++;
 137                         } else {
 138                                 bp->bio_cmd = BIO_WRITE;
 139                                 curthread->td_ru.ru_oublock++;
 140                         }
 141                         bp->bio_offset = uio->uio_offset;
 142                         base = uio->uio_iov[i].iov_base;
 143                         bp->bio_length = uio->uio_iov[i].iov_len;
 144                         if (bp->bio_length > dev->si_iosize_max)
 145                                 bp->bio_length = dev->si_iosize_max;
 146                         if (bp->bio_length > maxphys)
 147                                 bp->bio_length = maxphys;
 148                         bp->bio_bcount = bp->bio_length;
 149                         bp->bio_dev = dev;
 150
 151                         if (pages) {
 152                                 if ((npages = vm_fault_quick_hold_pages(
 153                                     &curproc->p_vmspace->vm_map,
 154                                     (vm_offset_t)base, bp->bio_length,
 155                                     prot, pages, maxpages)) < 0) {
 156                                         error = EFAULT;
 157                                         goto doerror;
 158                                 }
 159                                 poff = (vm_offset_t)base & PAGE_MASK;
 160                                 if (pbuf && sa) {
 161                                         pmap_qenter((vm_offset_t)sa,
 162                                             pages, npages);
 163                                         bp->bio_data = sa + poff;
 164                                 } else {
 165                                         bp->bio_ma = pages;
 166                                         bp->bio_ma_n = npages;
 167                                         bp->bio_ma_offset = poff;
 168                                         bp->bio_data = unmapped_buf;
 169                                         bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
 170                                 }
 171                         } else
 172                                 bp->bio_data = base;
 173
 174                         csw->d_strategy(bp);
 175                         if (uio->uio_rw == UIO_READ)
 176                                 biowait(bp, "physrd");
 177                         else
 178                                 biowait(bp, "physwr");
 179
 180                         if (pages) {
 181                                 if (pbuf)
 182                                         pmap_qremove((vm_offset_t)sa, npages);
 183                                 vm_page_unhold_pages(pages, npages);
 184                         }
 185
 186                         iolen = bp->bio_length - bp->bio_resid;
 187                         if (iolen == 0 && !(bp->bio_flags & BIO_ERROR))
 188                                 goto doerror;   /* EOF */
 189                         uio->uio_iov[i].iov_len -= iolen;
 190                         uio->uio_iov[i].iov_base =
 191                             (char *)uio->uio_iov[i].iov_base + iolen;
 192                         uio->uio_resid -= iolen;
 193                         uio->uio_offset += iolen;
 194                         if (bp->bio_flags & BIO_ERROR) {
 195                                 error = bp->bio_error;
 196                                 goto doerror;
 197                         }
 198                 }
 199         }
 200 doerror:
 201         if (pbuf)
 202                 uma_zfree(pbuf_zone, pbuf);
 203         else if (pages)
 204                 free(pages, M_DEVBUF);
 205         g_destroy_bio(bp);
 206         PRELE(curproc);
 207         return (error);
 208 }