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         /* 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=%d; "
  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 = getpbuf(NULL);
 106                 sa = pbuf->b_data;
 107                 maxpages = btoc(MAXPHYS);
 108                 pages = pbuf->b_pages;
 109         }
 110         prot = VM_PROT_READ;
 111         if (uio->uio_rw == UIO_READ)
 112                 prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
 113         error = 0;
 114         for (i = 0; i < uio->uio_iovcnt; i++) {
 115 #ifdef RACCT
 116                 if (racct_enable) {
 117                         PROC_LOCK(curproc);
 118                         if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
 119                                 racct_add_force(curproc, RACCT_READBPS,
 120                                     uio->uio_iov[i].iov_len);
 121                                 racct_add_force(curproc, RACCT_READIOPS, 1);
 122                         } else {
 123                                 racct_add_force(curproc, RACCT_WRITEBPS,
 124                                     uio->uio_iov[i].iov_len);
 125                                 racct_add_force(curproc, RACCT_WRITEIOPS, 1);
 126                         }
 127                         PROC_UNLOCK(curproc);
 128                 }
 129 #endif /* RACCT */
 130
 131                 while (uio->uio_iov[i].iov_len) {
 132                         g_reset_bio(bp);
 133                         if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
 134                                 bp->bio_cmd = BIO_READ;
 135                                 curthread->td_ru.ru_inblock++;
 136                         } else {
 137                                 bp->bio_cmd = BIO_WRITE;
 138                                 curthread->td_ru.ru_oublock++;
 139                         }
 140                         bp->bio_offset = uio->uio_offset;
 141                         bp->bio_data = uio->uio_iov[i].iov_base;
 142                         bp->bio_length = uio->uio_iov[i].iov_len;
 143                         if (bp->bio_length > dev->si_iosize_max)
 144                                 bp->bio_length = dev->si_iosize_max;
 145                         if (bp->bio_length > MAXPHYS)
 146                                 bp->bio_length = MAXPHYS;
 147
 148                         /*
 149                          * Make sure the pbuf can map the request.
 150                          * The pbuf has kvasize = MAXPHYS, so a request
 151                          * larger than MAXPHYS - PAGE_SIZE must be
 152                          * page aligned or it will be fragmented.
 153                          */
 154                         poff = (vm_offset_t)bp->bio_data & PAGE_MASK;
 155                         if (pbuf && bp->bio_length + poff > pbuf->b_kvasize) {
 156                                 if (dev->si_flags & SI_NOSPLIT) {
 157                                         uprintf("%s: request ptr %p is not "
 158                                             "on a page boundary; cannot split "
 159                                             "request\n", devtoname(dev),
 160                                             bp->bio_data);
 161                                         error = EFBIG;
 162                                         goto doerror;
 163                                 }
 164                                 bp->bio_length = pbuf->b_kvasize;
 165                                 if (poff != 0)
 166                                         bp->bio_length -= PAGE_SIZE;
 167                         }
 168
 169                         bp->bio_bcount = bp->bio_length;
 170                         bp->bio_dev = dev;
 171
 172                         if (pages) {
 173                                 if ((npages = vm_fault_quick_hold_pages(
 174                                     &curproc->p_vmspace->vm_map,
 175                                     (vm_offset_t)bp->bio_data, bp->bio_length,
 176                                     prot, pages, maxpages)) < 0) {
 177                                         error = EFAULT;
 178                                         goto doerror;
 179                                 }
 180                                 if (pbuf) {
 181                                         pmap_qenter((vm_offset_t)sa,
 182                                             pages, npages);
 183                                         bp->bio_data = sa + poff;
 184                                 } else {
 185                                         bp->bio_ma = pages;
 186                                         bp->bio_ma_n = npages;
 187                                         bp->bio_ma_offset = poff;
 188                                         bp->bio_data = unmapped_buf;
 189                                         bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
 190                                 }
 191                         }
 192
 193                         csw->d_strategy(bp);
 194                         if (uio->uio_rw == UIO_READ)
 195                                 biowait(bp, "physrd");
 196                         else
 197                                 biowait(bp, "physwr");
 198
 199                         if (pages) {
 200                                 if (pbuf)
 201                                         pmap_qremove((vm_offset_t)sa, npages);
 202                                 vm_page_unhold_pages(pages, npages);
 203                         }
 204
 205                         iolen = bp->bio_length - bp->bio_resid;
 206                         if (iolen == 0 && !(bp->bio_flags & BIO_ERROR))
 207                                 goto doerror;   /* EOF */
 208                         uio->uio_iov[i].iov_len -= iolen;
 209                         uio->uio_iov[i].iov_base =
 210                             (char *)uio->uio_iov[i].iov_base + iolen;
 211                         uio->uio_resid -= iolen;
 212                         uio->uio_offset += iolen;
 213                         if (bp->bio_flags & BIO_ERROR) {
 214                                 error = bp->bio_error;
 215                                 goto doerror;
 216                         }
 217                 }
 218         }
 219 doerror:
 220         if (pbuf)
 221                 relpbuf(pbuf, NULL);
 222         else if (pages)
 223                 free(pages, M_DEVBUF);
 224         g_destroy_bio(bp);
 225         PRELE(curproc);
 226         return (error);
 227 }