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 #include <sys/param.h>
  22 #include <sys/systm.h>
  23 #include <sys/bio.h>
  24 #include <sys/buf.h>
  25 #include <sys/conf.h>
  26 #include <sys/malloc.h>
  27 #include <sys/proc.h>
  28 #include <sys/racct.h>
  29 #include <sys/rwlock.h>
  30 #include <sys/uio.h>
  31 #include <geom/geom.h>
  32
  33 #include <vm/vm.h>
  34 #include <vm/vm_object.h>
  35 #include <vm/vm_page.h>
  36 #include <vm/vm_pager.h>
  37 #include <vm/vm_extern.h>
  38 #include <vm/vm_map.h>
  39
  40 int
  41 physio(struct cdev *dev, struct uio *uio, int ioflag)
  42 {
  43         struct cdevsw *csw;
  44         struct buf *pbuf;
  45         struct bio *bp;
  46         struct vm_page **pages;
  47         char *base, *sa;
  48         u_int iolen, poff;
  49         int error, i, npages, maxpages;
  50         vm_prot_t prot;
  51
  52         csw = dev->si_devsw;
  53         npages = 0;
  54         sa = NULL;
  55         /* check if character device is being destroyed */
  56         if (csw == NULL)
  57                 return (ENXIO);
  58
  59         /* XXX: sanity check */
  60         if (dev->si_iosize_max < PAGE_SIZE) {
  61                 printf("WARNING: %s si_iosize_max=%d, using DFLTPHYS.\n",
  62                     devtoname(dev), dev->si_iosize_max);
  63                 dev->si_iosize_max = DFLTPHYS;
  64         }
  65
  66         /*
  67          * If the driver does not want I/O to be split, that means that we
  68          * need to reject any requests that will not fit into one buffer.
  69          */
  70         if (dev->si_flags & SI_NOSPLIT &&
  71             (uio->uio_resid > dev->si_iosize_max || uio->uio_resid > maxphys ||
  72             uio->uio_iovcnt > 1)) {
  73                 /*
  74                  * Tell the user why his I/O was rejected.
  75                  */
  76                 if (uio->uio_resid > dev->si_iosize_max)
  77                         uprintf("%s: request size=%zd > si_iosize_max=%d; "
  78                             "cannot split request\n", devtoname(dev),
  79                             uio->uio_resid, dev->si_iosize_max);
  80                 if (uio->uio_resid > maxphys)
  81                         uprintf("%s: request size=%zd > maxphys=%lu; "
  82                             "cannot split request\n", devtoname(dev),
  83                             uio->uio_resid, maxphys);
  84                 if (uio->uio_iovcnt > 1)
  85                         uprintf("%s: request vectors=%d > 1; "
  86                             "cannot split request\n", devtoname(dev),
  87                             uio->uio_iovcnt);
  88                 return (EFBIG);
  89         }
  90
  91         /*
  92          * Keep the process UPAGES from being swapped.  Processes swapped
  93          * out while holding pbufs, used by swapper, may lead to deadlock.
  94          */
  95         PHOLD(curproc);
  96
  97         bp = g_alloc_bio();
  98         if (uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE) {
  99                 pbuf = NULL;
 100                 pages = NULL;
 101         } else if ((dev->si_flags & SI_UNMAPPED) && unmapped_buf_allowed) {
 102                 pbuf = NULL;
 103                 maxpages = btoc(MIN(uio->uio_resid, maxphys)) + 1;
 104                 pages = malloc(sizeof(*pages) * maxpages, M_DEVBUF, M_WAITOK);
 105         } else {
 106                 pbuf = uma_zalloc(pbuf_zone, M_WAITOK);
 107                 MPASS((pbuf->b_flags & B_MAXPHYS) != 0);
 108                 sa = pbuf->b_data;
 109                 maxpages = PBUF_PAGES;
 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                         base = 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                         bp->bio_bcount = bp->bio_length;
 150                         bp->bio_dev = dev;
 151
 152                         if (pages) {
 153                                 if ((npages = vm_fault_quick_hold_pages(
 154                                     &curproc->p_vmspace->vm_map,
 155                                     (vm_offset_t)base, bp->bio_length,
 156                                     prot, pages, maxpages)) < 0) {
 157                                         error = EFAULT;
 158                                         goto doerror;
 159                                 }
 160                                 poff = (vm_offset_t)base & PAGE_MASK;
 161                                 if (pbuf && sa) {
 162                                         pmap_qenter((vm_offset_t)sa,
 163                                             pages, npages);
 164                                         bp->bio_data = sa + poff;
 165                                 } else {
 166                                         bp->bio_ma = pages;
 167                                         bp->bio_ma_n = npages;
 168                                         bp->bio_ma_offset = poff;
 169                                         bp->bio_data = unmapped_buf;
 170                                         bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
 171                                 }
 172                         } else
 173                                 bp->bio_data = base;
 174
 175                         csw->d_strategy(bp);
 176                         if (uio->uio_rw == UIO_READ)
 177                                 biowait(bp, "physrd");
 178                         else
 179                                 biowait(bp, "physwr");
 180
 181                         if (pages) {
 182                                 if (pbuf)
 183                                         pmap_qremove((vm_offset_t)sa, npages);
 184                                 vm_page_unhold_pages(pages, npages);
 185                         }
 186
 187                         iolen = bp->bio_length - bp->bio_resid;
 188                         if (iolen == 0 && !(bp->bio_flags & BIO_ERROR))
 189                                 goto doerror;   /* EOF */
 190                         uio->uio_iov[i].iov_len -= iolen;
 191                         uio->uio_iov[i].iov_base =
 192                             (char *)uio->uio_iov[i].iov_base + iolen;
 193                         uio->uio_resid -= iolen;
 194                         uio->uio_offset += iolen;
 195                         if (bp->bio_flags & BIO_ERROR) {
 196                                 error = bp->bio_error;
 197                                 goto doerror;
 198                         }
 199                 }
 200         }
 201 doerror:
 202         if (pbuf)
 203                 uma_zfree(pbuf_zone, pbuf);
 204         else if (pages)
 205                 free(pages, M_DEVBUF);
 206         g_destroy_bio(bp);
 207         PRELE(curproc);
 208         return (error);
 209 }