sys/kern/kern_physio.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-4-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1994 John S. Dyson
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice immediately at the beginning of the file, without modification,
  12  *    this list of conditions, and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  * 3. Absolutely no warranty of function or purpose is made by the author
  17  *    John S. Dyson.
  18  * 4. Modifications may be freely made to this file if the above conditions
  19  *    are met.
  20  */
  21
  22 #include <sys/cdefs.h>
  23 __FBSDID("$FreeBSD$");
  24
  25 #include <sys/param.h>
  26 #include <sys/systm.h>
  27 #include <sys/bio.h>
  28 #include <sys/buf.h>
  29 #include <sys/conf.h>
  30 #include <sys/malloc.h>
  31 #include <sys/proc.h>
  32 #include <sys/racct.h>
  33 #include <sys/uio.h>
  34 #include <geom/geom.h>
  35
  36 #include <vm/vm.h>
  37 #include <vm/vm_page.h>
  38 #include <vm/vm_extern.h>
  39 #include <vm/vm_map.h>
  40
  41 int
  42 physio(struct cdev *dev, struct uio *uio, int ioflag)
  43 {
  44         struct cdevsw *csw;
  45         struct buf *pbuf;
  46         struct bio *bp;
  47         struct vm_page **pages;
  48         caddr_t sa;
  49         u_int iolen, poff;
  50         int error, i, npages, maxpages;
  51         vm_prot_t prot;
  52
  53         csw = dev->si_devsw;
  54         npages = 0;
  55         sa = NULL;
  56         /* check if character device is being destroyed */
  57         if (csw == NULL)
  58                 return (ENXIO);
  59
  60         /* XXX: sanity check */
  61         if(dev->si_iosize_max < PAGE_SIZE) {
  62                 printf("WARNING: %s si_iosize_max=%d, using DFLTPHYS.\n",
  63                     devtoname(dev), dev->si_iosize_max);
  64                 dev->si_iosize_max = DFLTPHYS;
  65         }
  66
  67         /*
  68          * If the driver does not want I/O to be split, that means that we
  69          * need to reject any requests that will not fit into one buffer.
  70          */
  71         if (dev->si_flags & SI_NOSPLIT &&
  72             (uio->uio_resid > dev->si_iosize_max || uio->uio_resid > MAXPHYS ||
  73             uio->uio_iovcnt > 1)) {
  74                 /*
  75                  * Tell the user why his I/O was rejected.
  76                  */
  77                 if (uio->uio_resid > dev->si_iosize_max)
  78                         uprintf("%s: request size=%zd > si_iosize_max=%d; "
  79                             "cannot split request\n", devtoname(dev),
  80                             uio->uio_resid, dev->si_iosize_max);
  81                 if (uio->uio_resid > MAXPHYS)
  82                         uprintf("%s: request size=%zd > MAXPHYS=%d; "
  83                             "cannot split request\n", devtoname(dev),
  84                             uio->uio_resid, MAXPHYS);
  85                 if (uio->uio_iovcnt > 1)
  86                         uprintf("%s: request vectors=%d > 1; "
  87                             "cannot split request\n", devtoname(dev),
  88                             uio->uio_iovcnt);
  89                 return (EFBIG);
  90         }
  91
  92         /*
  93          * Keep the process UPAGES from being swapped.  Processes swapped
  94          * out while holding pbufs, used by swapper, may lead to deadlock.
  95          */
  96         PHOLD(curproc);
  97
  98         bp = g_alloc_bio();
  99         if (uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE) {
 100                 pbuf = NULL;
 101                 pages = NULL;
 102         } else if ((dev->si_flags & SI_UNMAPPED) && unmapped_buf_allowed) {
 103                 pbuf = NULL;
 104                 maxpages = btoc(MIN(uio->uio_resid, MAXPHYS)) + 1;
 105                 pages = malloc(sizeof(*pages) * maxpages, M_DEVBUF, M_WAITOK);
 106         } else {
 107                 pbuf = uma_zalloc(pbuf_zone, M_WAITOK);
 108                 sa = pbuf->b_data;
 109                 maxpages = btoc(MAXPHYS);
 110                 pages = pbuf->b_pages;
 111         }
 112         prot = VM_PROT_READ;
 113         if (uio->uio_rw == UIO_READ)
 114                 prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
 115         error = 0;
 116         for (i = 0; i < uio->uio_iovcnt; i++) {
 117 #ifdef RACCT
 118                 if (racct_enable) {
 119                         PROC_LOCK(curproc);
 120                         if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
 121                                 racct_add_force(curproc, RACCT_READBPS,
 122                                     uio->uio_iov[i].iov_len);
 123                                 racct_add_force(curproc, RACCT_READIOPS, 1);
 124                         } else {
 125                                 racct_add_force(curproc, RACCT_WRITEBPS,
 126                                     uio->uio_iov[i].iov_len);
 127                                 racct_add_force(curproc, RACCT_WRITEIOPS, 1);
 128                         }
 129                         PROC_UNLOCK(curproc);
 130                 }
 131 #endif /* RACCT */
 132
 133                 while (uio->uio_iov[i].iov_len) {
 134                         g_reset_bio(bp);
 135                         if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
 136                                 bp->bio_cmd = BIO_READ;
 137                                 curthread->td_ru.ru_inblock++;
 138                         } else {
 139                                 bp->bio_cmd = BIO_WRITE;
 140                                 curthread->td_ru.ru_oublock++;
 141                         }
 142                         bp->bio_offset = uio->uio_offset;
 143                         bp->bio_data = uio->uio_iov[i].iov_base;
 144                         bp->bio_length = uio->uio_iov[i].iov_len;
 145                         if (bp->bio_length > dev->si_iosize_max)
 146                                 bp->bio_length = dev->si_iosize_max;
 147                         if (bp->bio_length > MAXPHYS)
 148                                 bp->bio_length = MAXPHYS;
 149
 150                         /*
 151                          * Make sure the pbuf can map the request.
 152                          * The pbuf has kvasize = MAXPHYS, so a request
 153                          * larger than MAXPHYS - PAGE_SIZE must be
 154                          * page aligned or it will be fragmented.
 155                          */
 156                         poff = (vm_offset_t)bp->bio_data & PAGE_MASK;
 157                         if (pbuf && bp->bio_length + poff > pbuf->b_kvasize) {
 158                                 if (dev->si_flags & SI_NOSPLIT) {
 159                                         uprintf("%s: request ptr %p is not "
 160                                             "on a page boundary; cannot split "
 161                                             "request\n", devtoname(dev),
 162                                             bp->bio_data);
 163                                         error = EFBIG;
 164                                         goto doerror;
 165                                 }
 166                                 bp->bio_length = pbuf->b_kvasize;
 167                                 if (poff != 0)
 168                                         bp->bio_length -= PAGE_SIZE;
 169                         }
 170
 171                         bp->bio_bcount = bp->bio_length;
 172                         bp->bio_dev = dev;
 173
 174                         if (pages) {
 175                                 if ((npages = vm_fault_quick_hold_pages(
 176                                     &curproc->p_vmspace->vm_map,
 177                                     (vm_offset_t)bp->bio_data, bp->bio_length,
 178                                     prot, pages, maxpages)) < 0) {
 179                                         error = EFAULT;
 180                                         goto doerror;
 181                                 }
 182                                 if (pbuf && sa) {
 183                                         pmap_qenter((vm_offset_t)sa,
 184                                             pages, npages);
 185                                         bp->bio_data = sa + poff;
 186                                 } else {
 187                                         bp->bio_ma = pages;
 188                                         bp->bio_ma_n = npages;
 189                                         bp->bio_ma_offset = poff;
 190                                         bp->bio_data = unmapped_buf;
 191                                         bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
 192                                 }
 193                         }
 194
 195                         csw->d_strategy(bp);
 196                         if (uio->uio_rw == UIO_READ)
 197                                 biowait(bp, "physrd");
 198                         else
 199                                 biowait(bp, "physwr");
 200
 201                         if (pages) {
 202                                 if (pbuf)
 203                                         pmap_qremove((vm_offset_t)sa, npages);
 204                                 vm_page_unhold_pages(pages, npages);
 205                         }
 206
 207                         iolen = bp->bio_length - bp->bio_resid;
 208                         if (iolen == 0 && !(bp->bio_flags & BIO_ERROR))
 209                                 goto doerror;   /* EOF */
 210                         uio->uio_iov[i].iov_len -= iolen;
 211                         uio->uio_iov[i].iov_base =
 212                             (char *)uio->uio_iov[i].iov_base + iolen;
 213                         uio->uio_resid -= iolen;
 214                         uio->uio_offset += iolen;
 215                         if (bp->bio_flags & BIO_ERROR) {
 216                                 error = bp->bio_error;
 217                                 goto doerror;
 218                         }
 219                 }
 220         }
 221 doerror:
 222         if (pbuf)
 223                 uma_zfree(pbuf_zone, pbuf);
 224         else if (pages)
 225                 free(pages, M_DEVBUF);
 226         g_destroy_bio(bp);
 227         PRELE(curproc);
 228         return (error);
 229 }