]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_bio.c
[rpi] Inherit framebuffer BPP value from the VideoCore firmware
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / kern / vfs_bio.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
3  *
4  * Copyright (c) 2004 Poul-Henning Kamp
5  * Copyright (c) 1994,1997 John S. Dyson
6  * Copyright (c) 2013 The FreeBSD Foundation
7  * All rights reserved.
8  *
9  * Portions of this software were developed by Konstantin Belousov
10  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
11  *
12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
13  * modification, are permitted provided that the following conditions
14  * are met:
15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
20  *
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
31  * SUCH DAMAGE.
32  */
33
34 /*
35  * this file contains a new buffer I/O scheme implementing a coherent
36  * VM object and buffer cache scheme.  Pains have been taken to make
37  * sure that the performance degradation associated with schemes such
38  * as this is not realized.
39  *
40  * Author:  John S. Dyson
41  * Significant help during the development and debugging phases
42  * had been provided by David Greenman, also of the FreeBSD core team.
43  *
44  * see man buf(9) for more info.
45  */
46
47 #include <sys/cdefs.h>
48 __FBSDID("$FreeBSD$");
49
50 #include <sys/param.h>
51 #include <sys/systm.h>
52 #include <sys/bio.h>
53 #include <sys/bitset.h>
54 #include <sys/conf.h>
55 #include <sys/counter.h>
56 #include <sys/buf.h>
57 #include <sys/devicestat.h>
58 #include <sys/eventhandler.h>
59 #include <sys/fail.h>
60 #include <sys/ktr.h>
61 #include <sys/limits.h>
62 #include <sys/lock.h>
63 #include <sys/malloc.h>
64 #include <sys/mount.h>
65 #include <sys/mutex.h>
66 #include <sys/kernel.h>
67 #include <sys/kthread.h>
68 #include <sys/proc.h>
69 #include <sys/racct.h>
70 #include <sys/resourcevar.h>
71 #include <sys/rwlock.h>
72 #include <sys/smp.h>
73 #include <sys/sysctl.h>
74 #include <sys/sysproto.h>
75 #include <sys/vmem.h>
76 #include <sys/vmmeter.h>
77 #include <sys/vnode.h>
78 #include <sys/watchdog.h>
79 #include <geom/geom.h>
80 #include <vm/vm.h>
81 #include <vm/vm_param.h>
82 #include <vm/vm_kern.h>
83 #include <vm/vm_object.h>
84 #include <vm/vm_page.h>
85 #include <vm/vm_pageout.h>
86 #include <vm/vm_pager.h>
87 #include <vm/vm_extern.h>
88 #include <vm/vm_map.h>
89 #include <vm/swap_pager.h>
90
91 static MALLOC_DEFINE(M_BIOBUF, "biobuf", "BIO buffer");
92
93 struct  bio_ops bioops;         /* I/O operation notification */
94
95 struct  buf_ops buf_ops_bio = {
96         .bop_name       =       "buf_ops_bio",
97         .bop_write      =       bufwrite,
98         .bop_strategy   =       bufstrategy,
99         .bop_sync       =       bufsync,
100         .bop_bdflush    =       bufbdflush,
101 };
102
103 struct bufqueue {
104         struct mtx_padalign     bq_lock;
105         TAILQ_HEAD(, buf)       bq_queue;
106         uint8_t                 bq_index;
107         uint16_t                bq_subqueue;
108         int                     bq_len;
109 } __aligned(CACHE_LINE_SIZE);
110
111 #define BQ_LOCKPTR(bq)          (&(bq)->bq_lock)
112 #define BQ_LOCK(bq)             mtx_lock(BQ_LOCKPTR((bq)))
113 #define BQ_UNLOCK(bq)           mtx_unlock(BQ_LOCKPTR((bq)))
114 #define BQ_ASSERT_LOCKED(bq)    mtx_assert(BQ_LOCKPTR((bq)), MA_OWNED)
115
116 struct bufdomain {
117         struct bufqueue bd_subq[MAXCPU + 1]; /* Per-cpu sub queues + global */
118         struct bufqueue bd_dirtyq;
119         struct bufqueue *bd_cleanq;
120         struct mtx_padalign bd_run_lock;
121         /* Constants */
122         long            bd_maxbufspace;
123         long            bd_hibufspace;
124         long            bd_lobufspace;
125         long            bd_bufspacethresh;
126         int             bd_hifreebuffers;
127         int             bd_lofreebuffers;
128         int             bd_hidirtybuffers;
129         int             bd_lodirtybuffers;
130         int             bd_dirtybufthresh;
131         int             bd_lim;
132         /* atomics */
133         int             bd_wanted;
134         int __aligned(CACHE_LINE_SIZE)  bd_numdirtybuffers;
135         int __aligned(CACHE_LINE_SIZE)  bd_running;
136         long __aligned(CACHE_LINE_SIZE) bd_bufspace;
137         int __aligned(CACHE_LINE_SIZE)  bd_freebuffers;
138 } __aligned(CACHE_LINE_SIZE);
139
140 #define BD_LOCKPTR(bd)          (&(bd)->bd_cleanq->bq_lock)
141 #define BD_LOCK(bd)             mtx_lock(BD_LOCKPTR((bd)))
142 #define BD_UNLOCK(bd)           mtx_unlock(BD_LOCKPTR((bd)))
143 #define BD_ASSERT_LOCKED(bd)    mtx_assert(BD_LOCKPTR((bd)), MA_OWNED)
144 #define BD_RUN_LOCKPTR(bd)      (&(bd)->bd_run_lock)
145 #define BD_RUN_LOCK(bd)         mtx_lock(BD_RUN_LOCKPTR((bd)))
146 #define BD_RUN_UNLOCK(bd)       mtx_unlock(BD_RUN_LOCKPTR((bd)))
147 #define BD_DOMAIN(bd)           (bd - bdomain)
148
149 static struct buf *buf;         /* buffer header pool */
150 extern struct buf *swbuf;       /* Swap buffer header pool. */
151 caddr_t unmapped_buf;
152
153 /* Used below and for softdep flushing threads in ufs/ffs/ffs_softdep.c */
154 struct proc *bufdaemonproc;
155
156 static int inmem(struct vnode *vp, daddr_t blkno);
157 static void vm_hold_free_pages(struct buf *bp, int newbsize);
158 static void vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from,
159                 vm_offset_t to);
160 static void vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m);
161 static void vfs_page_set_validclean(struct buf *bp, vm_ooffset_t off,
162                 vm_page_t m);
163 static void vfs_clean_pages_dirty_buf(struct buf *bp);
164 static void vfs_setdirty_locked_object(struct buf *bp);
165 static void vfs_vmio_invalidate(struct buf *bp);
166 static void vfs_vmio_truncate(struct buf *bp, int npages);
167 static void vfs_vmio_extend(struct buf *bp, int npages, int size);
168 static int vfs_bio_clcheck(struct vnode *vp, int size,
169                 daddr_t lblkno, daddr_t blkno);
170 static void breada(struct vnode *, daddr_t *, int *, int, struct ucred *, int,
171                 void (*)(struct buf *));
172 static int buf_flush(struct vnode *vp, struct bufdomain *, int);
173 static int flushbufqueues(struct vnode *, struct bufdomain *, int, int);
174 static void buf_daemon(void);
175 static __inline void bd_wakeup(void);
176 static int sysctl_runningspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
177 static void bufkva_reclaim(vmem_t *, int);
178 static void bufkva_free(struct buf *);
179 static int buf_import(void *, void **, int, int, int);
180 static void buf_release(void *, void **, int);
181 static void maxbcachebuf_adjust(void);
182 static inline struct bufdomain *bufdomain(struct buf *);
183 static void bq_remove(struct bufqueue *bq, struct buf *bp);
184 static void bq_insert(struct bufqueue *bq, struct buf *bp, bool unlock);
185 static int buf_recycle(struct bufdomain *, bool kva);
186 static void bq_init(struct bufqueue *bq, int qindex, int cpu,
187             const char *lockname);
188 static void bd_init(struct bufdomain *bd);
189 static int bd_flushall(struct bufdomain *bd);
190 static int sysctl_bufdomain_long(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
191 static int sysctl_bufdomain_int(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
192
193 static int sysctl_bufspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
194 int vmiodirenable = TRUE;
195 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, vmiodirenable, CTLFLAG_RW, &vmiodirenable, 0,
196     "Use the VM system for directory writes");
197 long runningbufspace;
198 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, runningbufspace, CTLFLAG_RD, &runningbufspace, 0,
199     "Amount of presently outstanding async buffer io");
200 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, bufspace, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RD,
201     NULL, 0, sysctl_bufspace, "L", "Physical memory used for buffers");
202 static counter_u64_t bufkvaspace;
203 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, bufkvaspace, CTLFLAG_RD, &bufkvaspace,
204     "Kernel virtual memory used for buffers");
205 static long maxbufspace;
206 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, maxbufspace,
207     CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &maxbufspace,
208     __offsetof(struct bufdomain, bd_maxbufspace), sysctl_bufdomain_long, "L",
209     "Maximum allowed value of bufspace (including metadata)");
210 static long bufmallocspace;
211 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, bufmallocspace, CTLFLAG_RD, &bufmallocspace, 0,
212     "Amount of malloced memory for buffers");
213 static long maxbufmallocspace;
214 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, maxmallocbufspace, CTLFLAG_RW, &maxbufmallocspace,
215     0, "Maximum amount of malloced memory for buffers");
216 static long lobufspace;
217 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, lobufspace,
218     CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &lobufspace,
219     __offsetof(struct bufdomain, bd_lobufspace), sysctl_bufdomain_long, "L",
220     "Minimum amount of buffers we want to have");
221 long hibufspace;
222 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, hibufspace,
223     CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &hibufspace,
224     __offsetof(struct bufdomain, bd_hibufspace), sysctl_bufdomain_long, "L",
225     "Maximum allowed value of bufspace (excluding metadata)");
226 long bufspacethresh;
227 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, bufspacethresh,
228     CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &bufspacethresh,
229     __offsetof(struct bufdomain, bd_bufspacethresh), sysctl_bufdomain_long, "L",
230     "Bufspace consumed before waking the daemon to free some");
231 static counter_u64_t buffreekvacnt;
232 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, buffreekvacnt, CTLFLAG_RW, &buffreekvacnt,
233     "Number of times we have freed the KVA space from some buffer");
234 static counter_u64_t bufdefragcnt;
235 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, bufdefragcnt, CTLFLAG_RW, &bufdefragcnt,
236     "Number of times we have had to repeat buffer allocation to defragment");
237 static long lorunningspace;
238 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, lorunningspace, CTLTYPE_LONG | CTLFLAG_MPSAFE |
239     CTLFLAG_RW, &lorunningspace, 0, sysctl_runningspace, "L",
240     "Minimum preferred space used for in-progress I/O");
241 static long hirunningspace;
242 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, hirunningspace, CTLTYPE_LONG | CTLFLAG_MPSAFE |
243     CTLFLAG_RW, &hirunningspace, 0, sysctl_runningspace, "L",
244     "Maximum amount of space to use for in-progress I/O");
245 int dirtybufferflushes;
246 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufferflushes, CTLFLAG_RW, &dirtybufferflushes,
247     0, "Number of bdwrite to bawrite conversions to limit dirty buffers");
248 int bdwriteskip;
249 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bdwriteskip, CTLFLAG_RW, &bdwriteskip,
250     0, "Number of buffers supplied to bdwrite with snapshot deadlock risk");
251 int altbufferflushes;
252 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, altbufferflushes, CTLFLAG_RW, &altbufferflushes,
253     0, "Number of fsync flushes to limit dirty buffers");
254 static int recursiveflushes;
255 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, recursiveflushes, CTLFLAG_RW, &recursiveflushes,
256     0, "Number of flushes skipped due to being recursive");
257 static int sysctl_numdirtybuffers(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
258 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, numdirtybuffers,
259     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RD, NULL, 0, sysctl_numdirtybuffers, "I",
260     "Number of buffers that are dirty (has unwritten changes) at the moment");
261 static int lodirtybuffers;
262 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, lodirtybuffers,
263     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &lodirtybuffers,
264     __offsetof(struct bufdomain, bd_lodirtybuffers), sysctl_bufdomain_int, "I",
265     "How many buffers we want to have free before bufdaemon can sleep");
266 static int hidirtybuffers;
267 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, hidirtybuffers,
268     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &hidirtybuffers,
269     __offsetof(struct bufdomain, bd_hidirtybuffers), sysctl_bufdomain_int, "I",
270     "When the number of dirty buffers is considered severe");
271 int dirtybufthresh;
272 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, dirtybufthresh,
273     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &dirtybufthresh,
274     __offsetof(struct bufdomain, bd_dirtybufthresh), sysctl_bufdomain_int, "I",
275     "Number of bdwrite to bawrite conversions to clear dirty buffers");
276 static int numfreebuffers;
277 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numfreebuffers, CTLFLAG_RD, &numfreebuffers, 0,
278     "Number of free buffers");
279 static int lofreebuffers;
280 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, lofreebuffers,
281     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &lofreebuffers,
282     __offsetof(struct bufdomain, bd_lofreebuffers), sysctl_bufdomain_int, "I",
283    "Target number of free buffers");
284 static int hifreebuffers;
285 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, hifreebuffers,
286     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &hifreebuffers,
287     __offsetof(struct bufdomain, bd_hifreebuffers), sysctl_bufdomain_int, "I",
288    "Threshold for clean buffer recycling");
289 static counter_u64_t getnewbufcalls;
290 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, getnewbufcalls, CTLFLAG_RD,
291    &getnewbufcalls, "Number of calls to getnewbuf");
292 static counter_u64_t getnewbufrestarts;
293 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, getnewbufrestarts, CTLFLAG_RD,
294     &getnewbufrestarts,
295     "Number of times getnewbuf has had to restart a buffer acquisition");
296 static counter_u64_t mappingrestarts;
297 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, mappingrestarts, CTLFLAG_RD,
298     &mappingrestarts,
299     "Number of times getblk has had to restart a buffer mapping for "
300     "unmapped buffer");
301 static counter_u64_t numbufallocfails;
302 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, numbufallocfails, CTLFLAG_RW,
303     &numbufallocfails, "Number of times buffer allocations failed");
304 static int flushbufqtarget = 100;
305 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, flushbufqtarget, CTLFLAG_RW, &flushbufqtarget, 0,
306     "Amount of work to do in flushbufqueues when helping bufdaemon");
307 static counter_u64_t notbufdflushes;
308 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, notbufdflushes, CTLFLAG_RD, &notbufdflushes,
309     "Number of dirty buffer flushes done by the bufdaemon helpers");
310 static long barrierwrites;
311 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, barrierwrites, CTLFLAG_RW, &barrierwrites, 0,
312     "Number of barrier writes");
313 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, unmapped_buf_allowed, CTLFLAG_RD,
314     &unmapped_buf_allowed, 0,
315     "Permit the use of the unmapped i/o");
316 int maxbcachebuf = MAXBCACHEBUF;
317 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxbcachebuf, CTLFLAG_RDTUN, &maxbcachebuf, 0,
318     "Maximum size of a buffer cache block");
319
320 /*
321  * This lock synchronizes access to bd_request.
322  */
323 static struct mtx_padalign __exclusive_cache_line bdlock;
324
325 /*
326  * This lock protects the runningbufreq and synchronizes runningbufwakeup and
327  * waitrunningbufspace().
328  */
329 static struct mtx_padalign __exclusive_cache_line rbreqlock;
330
331 /*
332  * Lock that protects bdirtywait.
333  */
334 static struct mtx_padalign __exclusive_cache_line bdirtylock;
335
336 /*
337  * Wakeup point for bufdaemon, as well as indicator of whether it is already
338  * active.  Set to 1 when the bufdaemon is already "on" the queue, 0 when it
339  * is idling.
340  */
341 static int bd_request;
342
343 /*
344  * Request for the buf daemon to write more buffers than is indicated by
345  * lodirtybuf.  This may be necessary to push out excess dependencies or
346  * defragment the address space where a simple count of the number of dirty
347  * buffers is insufficient to characterize the demand for flushing them.
348  */
349 static int bd_speedupreq;
350
351 /*
352  * Synchronization (sleep/wakeup) variable for active buffer space requests.
353  * Set when wait starts, cleared prior to wakeup().
354  * Used in runningbufwakeup() and waitrunningbufspace().
355  */
356 static int runningbufreq;
357
358 /*
359  * Synchronization for bwillwrite() waiters.
360  */
361 static int bdirtywait;
362
363 /*
364  * Definitions for the buffer free lists.
365  */
366 #define QUEUE_NONE      0       /* on no queue */
367 #define QUEUE_EMPTY     1       /* empty buffer headers */
368 #define QUEUE_DIRTY     2       /* B_DELWRI buffers */
369 #define QUEUE_CLEAN     3       /* non-B_DELWRI buffers */
370 #define QUEUE_SENTINEL  4       /* not an queue index, but mark for sentinel */
371
372 /* Maximum number of buffer domains. */
373 #define BUF_DOMAINS     8
374
375 struct bufdomainset bdlodirty;          /* Domains > lodirty */
376 struct bufdomainset bdhidirty;          /* Domains > hidirty */
377
378 /* Configured number of clean queues. */
379 static int __read_mostly buf_domains;
380
381 BITSET_DEFINE(bufdomainset, BUF_DOMAINS);
382 struct bufdomain __exclusive_cache_line bdomain[BUF_DOMAINS];
383 struct bufqueue __exclusive_cache_line bqempty;
384
385 /*
386  * per-cpu empty buffer cache.
387  */
388 uma_zone_t buf_zone;
389
390 /*
391  * Single global constant for BUF_WMESG, to avoid getting multiple references.
392  * buf_wmesg is referred from macros.
393  */
394 const char *buf_wmesg = BUF_WMESG;
395
396 static int
397 sysctl_runningspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
398 {
399         long value;
400         int error;
401
402         value = *(long *)arg1;
403         error = sysctl_handle_long(oidp, &value, 0, req);
404         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
405                 return (error);
406         mtx_lock(&rbreqlock);
407         if (arg1 == &hirunningspace) {
408                 if (value < lorunningspace)
409                         error = EINVAL;
410                 else
411                         hirunningspace = value;
412         } else {
413                 KASSERT(arg1 == &lorunningspace,
414                     ("%s: unknown arg1", __func__));
415                 if (value > hirunningspace)
416                         error = EINVAL;
417                 else
418                         lorunningspace = value;
419         }
420         mtx_unlock(&rbreqlock);
421         return (error);
422 }
423
424 static int
425 sysctl_bufdomain_int(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
426 {
427         int error;
428         int value;
429         int i;
430
431         value = *(int *)arg1;
432         error = sysctl_handle_int(oidp, &value, 0, req);
433         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
434                 return (error);
435         *(int *)arg1 = value;
436         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
437                 *(int *)(uintptr_t)(((uintptr_t)&bdomain[i]) + arg2) =
438                     value / buf_domains;
439
440         return (error);
441 }
442
443 static int
444 sysctl_bufdomain_long(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
445 {
446         long value;
447         int error;
448         int i;
449
450         value = *(long *)arg1;
451         error = sysctl_handle_long(oidp, &value, 0, req);
452         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
453                 return (error);
454         *(long *)arg1 = value;
455         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
456                 *(long *)(uintptr_t)(((uintptr_t)&bdomain[i]) + arg2) =
457                     value / buf_domains;
458
459         return (error);
460 }
461
462 #if defined(COMPAT_FREEBSD4) || defined(COMPAT_FREEBSD5) || \
463     defined(COMPAT_FREEBSD6) || defined(COMPAT_FREEBSD7)
464 static int
465 sysctl_bufspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
466 {
467         long lvalue;
468         int ivalue;
469         int i;
470
471         lvalue = 0;
472         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
473                 lvalue += bdomain[i].bd_bufspace;
474         if (sizeof(int) == sizeof(long) || req->oldlen >= sizeof(long))
475                 return (sysctl_handle_long(oidp, &lvalue, 0, req));
476         if (lvalue > INT_MAX)
477                 /* On overflow, still write out a long to trigger ENOMEM. */
478                 return (sysctl_handle_long(oidp, &lvalue, 0, req));
479         ivalue = lvalue;
480         return (sysctl_handle_int(oidp, &ivalue, 0, req));
481 }
482 #else
483 static int
484 sysctl_bufspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
485 {
486         long lvalue;
487         int i;
488
489         lvalue = 0;
490         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
491                 lvalue += bdomain[i].bd_bufspace;
492         return (sysctl_handle_long(oidp, &lvalue, 0, req));
493 }
494 #endif
495
496 static int
497 sysctl_numdirtybuffers(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
498 {
499         int value;
500         int i;
501
502         value = 0;
503         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
504                 value += bdomain[i].bd_numdirtybuffers;
505         return (sysctl_handle_int(oidp, &value, 0, req));
506 }
507
508 /*
509  *      bdirtywakeup:
510  *
511  *      Wakeup any bwillwrite() waiters.
512  */
513 static void
514 bdirtywakeup(void)
515 {
516         mtx_lock(&bdirtylock);
517         if (bdirtywait) {
518                 bdirtywait = 0;
519                 wakeup(&bdirtywait);
520         }
521         mtx_unlock(&bdirtylock);
522 }
523
524 /*
525  *      bd_clear:
526  *
527  *      Clear a domain from the appropriate bitsets when dirtybuffers
528  *      is decremented.
529  */
530 static void
531 bd_clear(struct bufdomain *bd)
532 {
533
534         mtx_lock(&bdirtylock);
535         if (bd->bd_numdirtybuffers <= bd->bd_lodirtybuffers)
536                 BIT_CLR(BUF_DOMAINS, BD_DOMAIN(bd), &bdlodirty);
537         if (bd->bd_numdirtybuffers <= bd->bd_hidirtybuffers)
538                 BIT_CLR(BUF_DOMAINS, BD_DOMAIN(bd), &bdhidirty);
539         mtx_unlock(&bdirtylock);
540 }
541
542 /*
543  *      bd_set:
544  *
545  *      Set a domain in the appropriate bitsets when dirtybuffers
546  *      is incremented.
547  */
548 static void
549 bd_set(struct bufdomain *bd)
550 {
551
552         mtx_lock(&bdirtylock);
553         if (bd->bd_numdirtybuffers > bd->bd_lodirtybuffers)
554                 BIT_SET(BUF_DOMAINS, BD_DOMAIN(bd), &bdlodirty);
555         if (bd->bd_numdirtybuffers > bd->bd_hidirtybuffers)
556                 BIT_SET(BUF_DOMAINS, BD_DOMAIN(bd), &bdhidirty);
557         mtx_unlock(&bdirtylock);
558 }
559
560 /*
561  *      bdirtysub:
562  *
563  *      Decrement the numdirtybuffers count by one and wakeup any
564  *      threads blocked in bwillwrite().
565  */
566 static void
567 bdirtysub(struct buf *bp)
568 {
569         struct bufdomain *bd;
570         int num;
571
572         bd = bufdomain(bp);
573         num = atomic_fetchadd_int(&bd->bd_numdirtybuffers, -1);
574         if (num == (bd->bd_lodirtybuffers + bd->bd_hidirtybuffers) / 2)
575                 bdirtywakeup();
576         if (num == bd->bd_lodirtybuffers || num == bd->bd_hidirtybuffers)
577                 bd_clear(bd);
578 }
579
580 /*
581  *      bdirtyadd:
582  *
583  *      Increment the numdirtybuffers count by one and wakeup the buf 
584  *      daemon if needed.
585  */
586 static void
587 bdirtyadd(struct buf *bp)
588 {
589         struct bufdomain *bd;
590         int num;
591
592         /*
593          * Only do the wakeup once as we cross the boundary.  The
594          * buf daemon will keep running until the condition clears.
595          */
596         bd = bufdomain(bp);
597         num = atomic_fetchadd_int(&bd->bd_numdirtybuffers, 1);
598         if (num == (bd->bd_lodirtybuffers + bd->bd_hidirtybuffers) / 2)
599                 bd_wakeup();
600         if (num == bd->bd_lodirtybuffers || num == bd->bd_hidirtybuffers)
601                 bd_set(bd);
602 }
603
604 /*
605  *      bufspace_daemon_wakeup:
606  *
607  *      Wakeup the daemons responsible for freeing clean bufs.
608  */
609 static void
610 bufspace_daemon_wakeup(struct bufdomain *bd)
611 {
612
613         /*
614          * avoid the lock if the daemon is running.
615          */
616         if (atomic_fetchadd_int(&bd->bd_running, 1) == 0) {
617                 BD_RUN_LOCK(bd);
618                 atomic_store_int(&bd->bd_running, 1);
619                 wakeup(&bd->bd_running);
620                 BD_RUN_UNLOCK(bd);
621         }
622 }
623
624 /*
625  *      bufspace_daemon_wait:
626  *
627  *      Sleep until the domain falls below a limit or one second passes.
628  */
629 static void
630 bufspace_daemon_wait(struct bufdomain *bd)
631 {
632         /*
633          * Re-check our limits and sleep.  bd_running must be
634          * cleared prior to checking the limits to avoid missed
635          * wakeups.  The waker will adjust one of bufspace or
636          * freebuffers prior to checking bd_running.
637          */
638         BD_RUN_LOCK(bd);
639         atomic_store_int(&bd->bd_running, 0);
640         if (bd->bd_bufspace < bd->bd_bufspacethresh &&
641             bd->bd_freebuffers > bd->bd_lofreebuffers) {
642                 msleep(&bd->bd_running, BD_RUN_LOCKPTR(bd), PRIBIO|PDROP,
643                     "-", hz);
644         } else {
645                 /* Avoid spurious wakeups while running. */
646                 atomic_store_int(&bd->bd_running, 1);
647                 BD_RUN_UNLOCK(bd);
648         }
649 }
650
651 /*
652  *      bufspace_adjust:
653  *
654  *      Adjust the reported bufspace for a KVA managed buffer, possibly
655  *      waking any waiters.
656  */
657 static void
658 bufspace_adjust(struct buf *bp, int bufsize)
659 {
660         struct bufdomain *bd;
661         long space;
662         int diff;
663
664         KASSERT((bp->b_flags & B_MALLOC) == 0,
665             ("bufspace_adjust: malloc buf %p", bp));
666         bd = bufdomain(bp);
667         diff = bufsize - bp->b_bufsize;
668         if (diff < 0) {
669                 atomic_subtract_long(&bd->bd_bufspace, -diff);
670         } else if (diff > 0) {
671                 space = atomic_fetchadd_long(&bd->bd_bufspace, diff);
672                 /* Wake up the daemon on the transition. */
673                 if (space < bd->bd_bufspacethresh &&
674                     space + diff >= bd->bd_bufspacethresh)
675                         bufspace_daemon_wakeup(bd);
676         }
677         bp->b_bufsize = bufsize;
678 }
679
680 /*
681  *      bufspace_reserve:
682  *
683  *      Reserve bufspace before calling allocbuf().  metadata has a
684  *      different space limit than data.
685  */
686 static int
687 bufspace_reserve(struct bufdomain *bd, int size, bool metadata)
688 {
689         long limit, new;
690         long space;
691
692         if (metadata)
693                 limit = bd->bd_maxbufspace;
694         else
695                 limit = bd->bd_hibufspace;
696         space = atomic_fetchadd_long(&bd->bd_bufspace, size);
697         new = space + size;
698         if (new > limit) {
699                 atomic_subtract_long(&bd->bd_bufspace, size);
700                 return (ENOSPC);
701         }
702
703         /* Wake up the daemon on the transition. */
704         if (space < bd->bd_bufspacethresh && new >= bd->bd_bufspacethresh)
705                 bufspace_daemon_wakeup(bd);
706
707         return (0);
708 }
709
710 /*
711  *      bufspace_release:
712  *
713  *      Release reserved bufspace after bufspace_adjust() has consumed it.
714  */
715 static void
716 bufspace_release(struct bufdomain *bd, int size)
717 {
718
719         atomic_subtract_long(&bd->bd_bufspace, size);
720 }
721
722 /*
723  *      bufspace_wait:
724  *
725  *      Wait for bufspace, acting as the buf daemon if a locked vnode is
726  *      supplied.  bd_wanted must be set prior to polling for space.  The
727  *      operation must be re-tried on return.
728  */
729 static void
730 bufspace_wait(struct bufdomain *bd, struct vnode *vp, int gbflags,
731     int slpflag, int slptimeo)
732 {
733         struct thread *td;
734         int error, fl, norunbuf;
735
736         if ((gbflags & GB_NOWAIT_BD) != 0)
737                 return;
738
739         td = curthread;
740         BD_LOCK(bd);
741         while (bd->bd_wanted) {
742                 if (vp != NULL && vp->v_type != VCHR &&
743                     (td->td_pflags & TDP_BUFNEED) == 0) {
744                         BD_UNLOCK(bd);
745                         /*
746                          * getblk() is called with a vnode locked, and
747                          * some majority of the dirty buffers may as
748                          * well belong to the vnode.  Flushing the
749                          * buffers there would make a progress that
750                          * cannot be achieved by the buf_daemon, that
751                          * cannot lock the vnode.
752                          */
753                         norunbuf = ~(TDP_BUFNEED | TDP_NORUNNINGBUF) |
754                             (td->td_pflags & TDP_NORUNNINGBUF);
755
756                         /*
757                          * Play bufdaemon.  The getnewbuf() function
758                          * may be called while the thread owns lock
759                          * for another dirty buffer for the same
760                          * vnode, which makes it impossible to use
761                          * VOP_FSYNC() there, due to the buffer lock
762                          * recursion.
763                          */
764                         td->td_pflags |= TDP_BUFNEED | TDP_NORUNNINGBUF;
765                         fl = buf_flush(vp, bd, flushbufqtarget);
766                         td->td_pflags &= norunbuf;
767                         BD_LOCK(bd);
768                         if (fl != 0)
769                                 continue;
770                         if (bd->bd_wanted == 0)
771                                 break;
772                 }
773                 error = msleep(&bd->bd_wanted, BD_LOCKPTR(bd),
774                     (PRIBIO + 4) | slpflag, "newbuf", slptimeo);
775                 if (error != 0)
776                         break;
777         }
778         BD_UNLOCK(bd);
779 }
780
781
782 /*
783  *      bufspace_daemon:
784  *
785  *      buffer space management daemon.  Tries to maintain some marginal
786  *      amount of free buffer space so that requesting processes neither
787  *      block nor work to reclaim buffers.
788  */
789 static void
790 bufspace_daemon(void *arg)
791 {
792         struct bufdomain *bd;
793
794         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, kthread_shutdown, curthread,
795             SHUTDOWN_PRI_LAST + 100);
796
797         bd = arg;
798         for (;;) {
799                 kthread_suspend_check();
800
801                 /*
802                  * Free buffers from the clean queue until we meet our
803                  * targets.
804                  *
805                  * Theory of operation:  The buffer cache is most efficient
806                  * when some free buffer headers and space are always
807                  * available to getnewbuf().  This daemon attempts to prevent
808                  * the excessive blocking and synchronization associated
809                  * with shortfall.  It goes through three phases according
810                  * demand:
811                  *
812                  * 1)   The daemon wakes up voluntarily once per-second
813                  *      during idle periods when the counters are below
814                  *      the wakeup thresholds (bufspacethresh, lofreebuffers).
815                  *
816                  * 2)   The daemon wakes up as we cross the thresholds
817                  *      ahead of any potential blocking.  This may bounce
818                  *      slightly according to the rate of consumption and
819                  *      release.
820                  *
821                  * 3)   The daemon and consumers are starved for working
822                  *      clean buffers.  This is the 'bufspace' sleep below
823                  *      which will inefficiently trade bufs with bqrelse
824                  *      until we return to condition 2.
825                  */
826                 while (bd->bd_bufspace > bd->bd_lobufspace ||
827                     bd->bd_freebuffers < bd->bd_hifreebuffers) {
828                         if (buf_recycle(bd, false) != 0) {
829                                 if (bd_flushall(bd))
830                                         continue;
831                                 /*
832                                  * Speedup dirty if we've run out of clean
833                                  * buffers.  This is possible in particular
834                                  * because softdep may held many bufs locked
835                                  * pending writes to other bufs which are
836                                  * marked for delayed write, exhausting
837                                  * clean space until they are written.
838                                  */
839                                 bd_speedup();
840                                 BD_LOCK(bd);
841                                 if (bd->bd_wanted) {
842                                         msleep(&bd->bd_wanted, BD_LOCKPTR(bd),
843                                             PRIBIO|PDROP, "bufspace", hz/10);
844                                 } else
845                                         BD_UNLOCK(bd);
846                         }
847                         maybe_yield();
848                 }
849                 bufspace_daemon_wait(bd);
850         }
851 }
852
853 /*
854  *      bufmallocadjust:
855  *
856  *      Adjust the reported bufspace for a malloc managed buffer, possibly
857  *      waking any waiters.
858  */
859 static void
860 bufmallocadjust(struct buf *bp, int bufsize)
861 {
862         int diff;
863
864         KASSERT((bp->b_flags & B_MALLOC) != 0,
865             ("bufmallocadjust: non-malloc buf %p", bp));
866         diff = bufsize - bp->b_bufsize;
867         if (diff < 0)
868                 atomic_subtract_long(&bufmallocspace, -diff);
869         else
870                 atomic_add_long(&bufmallocspace, diff);
871         bp->b_bufsize = bufsize;
872 }
873
874 /*
875  *      runningwakeup:
876  *
877  *      Wake up processes that are waiting on asynchronous writes to fall
878  *      below lorunningspace.
879  */
880 static void
881 runningwakeup(void)
882 {
883
884         mtx_lock(&rbreqlock);
885         if (runningbufreq) {
886                 runningbufreq = 0;
887                 wakeup(&runningbufreq);
888         }
889         mtx_unlock(&rbreqlock);
890 }
891
892 /*
893  *      runningbufwakeup:
894  *
895  *      Decrement the outstanding write count according.
896  */
897 void
898 runningbufwakeup(struct buf *bp)
899 {
900         long space, bspace;
901
902         bspace = bp->b_runningbufspace;
903         if (bspace == 0)
904                 return;
905         space = atomic_fetchadd_long(&runningbufspace, -bspace);
906         KASSERT(space >= bspace, ("runningbufspace underflow %ld %ld",
907             space, bspace));
908         bp->b_runningbufspace = 0;
909         /*
910          * Only acquire the lock and wakeup on the transition from exceeding
911          * the threshold to falling below it.
912          */
913         if (space < lorunningspace)
914                 return;
915         if (space - bspace > lorunningspace)
916                 return;
917         runningwakeup();
918 }
919
920 /*
921  *      waitrunningbufspace()
922  *
923  *      runningbufspace is a measure of the amount of I/O currently
924  *      running.  This routine is used in async-write situations to
925  *      prevent creating huge backups of pending writes to a device.
926  *      Only asynchronous writes are governed by this function.
927  *
928  *      This does NOT turn an async write into a sync write.  It waits  
929  *      for earlier writes to complete and generally returns before the
930  *      caller's write has reached the device.
931  */
932 void
933 waitrunningbufspace(void)
934 {
935
936         mtx_lock(&rbreqlock);
937         while (runningbufspace > hirunningspace) {
938                 runningbufreq = 1;
939                 msleep(&runningbufreq, &rbreqlock, PVM, "wdrain", 0);
940         }
941         mtx_unlock(&rbreqlock);
942 }
943
944
945 /*
946  *      vfs_buf_test_cache:
947  *
948  *      Called when a buffer is extended.  This function clears the B_CACHE
949  *      bit if the newly extended portion of the buffer does not contain
950  *      valid data.
951  */
952 static __inline void
953 vfs_buf_test_cache(struct buf *bp, vm_ooffset_t foff, vm_offset_t off,
954     vm_offset_t size, vm_page_t m)
955 {
956
957         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m->object);
958         if (bp->b_flags & B_CACHE) {
959                 int base = (foff + off) & PAGE_MASK;
960                 if (vm_page_is_valid(m, base, size) == 0)
961                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
962         }
963 }
964
965 /* Wake up the buffer daemon if necessary */
966 static void
967 bd_wakeup(void)
968 {
969
970         mtx_lock(&bdlock);
971         if (bd_request == 0) {
972                 bd_request = 1;
973                 wakeup(&bd_request);
974         }
975         mtx_unlock(&bdlock);
976 }
977
978 /*
979  * Adjust the maxbcachbuf tunable.
980  */
981 static void
982 maxbcachebuf_adjust(void)
983 {
984         int i;
985
986         /*
987          * maxbcachebuf must be a power of 2 >= MAXBSIZE.
988          */
989         i = 2;
990         while (i * 2 <= maxbcachebuf)
991                 i *= 2;
992         maxbcachebuf = i;
993         if (maxbcachebuf < MAXBSIZE)
994                 maxbcachebuf = MAXBSIZE;
995         if (maxbcachebuf > MAXPHYS)
996                 maxbcachebuf = MAXPHYS;
997         if (bootverbose != 0 && maxbcachebuf != MAXBCACHEBUF)
998                 printf("maxbcachebuf=%d\n", maxbcachebuf);
999 }
1000
1001 /*
1002  * bd_speedup - speedup the buffer cache flushing code
1003  */
1004 void
1005 bd_speedup(void)
1006 {
1007         int needwake;
1008
1009         mtx_lock(&bdlock);
1010         needwake = 0;
1011         if (bd_speedupreq == 0 || bd_request == 0)
1012                 needwake = 1;
1013         bd_speedupreq = 1;
1014         bd_request = 1;
1015         if (needwake)
1016                 wakeup(&bd_request);
1017         mtx_unlock(&bdlock);
1018 }
1019
1020 #ifdef __i386__
1021 #define TRANSIENT_DENOM 5
1022 #else
1023 #define TRANSIENT_DENOM 10
1024 #endif
1025
1026 /*
1027  * Calculating buffer cache scaling values and reserve space for buffer
1028  * headers.  This is called during low level kernel initialization and
1029  * may be called more then once.  We CANNOT write to the memory area
1030  * being reserved at this time.
1031  */
1032 caddr_t
1033 kern_vfs_bio_buffer_alloc(caddr_t v, long physmem_est)
1034 {
1035         int tuned_nbuf;
1036         long maxbuf, maxbuf_sz, buf_sz, biotmap_sz;
1037
1038         /*
1039          * physmem_est is in pages.  Convert it to kilobytes (assumes
1040          * PAGE_SIZE is >= 1K)
1041          */
1042         physmem_est = physmem_est * (PAGE_SIZE / 1024);
1043
1044         maxbcachebuf_adjust();
1045         /*
1046          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
1047          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
1048          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
1049          * buffers to cover 1/10 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
1050          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
1051          * maxbcache bytes.
1052          *
1053          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
1054          */
1055         if (nbuf == 0) {
1056                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
1057
1058                 nbuf = 50;
1059                 if (physmem_est > 4096)
1060                         nbuf += min((physmem_est - 4096) / factor,
1061                             65536 / factor);
1062                 if (physmem_est > 65536)
1063                         nbuf += min((physmem_est - 65536) * 2 / (factor * 5),
1064                             32 * 1024 * 1024 / (factor * 5));
1065
1066                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
1067                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
1068                 tuned_nbuf = 1;
1069         } else
1070                 tuned_nbuf = 0;
1071
1072         /* XXX Avoid unsigned long overflows later on with maxbufspace. */
1073         maxbuf = (LONG_MAX / 3) / BKVASIZE;
1074         if (nbuf > maxbuf) {
1075                 if (!tuned_nbuf)
1076                         printf("Warning: nbufs lowered from %d to %ld\n", nbuf,
1077                             maxbuf);
1078                 nbuf = maxbuf;
1079         }
1080
1081         /*
1082          * Ideal allocation size for the transient bio submap is 10%
1083          * of the maximal space buffer map.  This roughly corresponds
1084          * to the amount of the buffer mapped for typical UFS load.
1085          *
1086          * Clip the buffer map to reserve space for the transient
1087          * BIOs, if its extent is bigger than 90% (80% on i386) of the
1088          * maximum buffer map extent on the platform.
1089          *
1090          * The fall-back to the maxbuf in case of maxbcache unset,
1091          * allows to not trim the buffer KVA for the architectures
1092          * with ample KVA space.
1093          */
1094         if (bio_transient_maxcnt == 0 && unmapped_buf_allowed) {
1095                 maxbuf_sz = maxbcache != 0 ? maxbcache : maxbuf * BKVASIZE;
1096                 buf_sz = (long)nbuf * BKVASIZE;
1097                 if (buf_sz < maxbuf_sz / TRANSIENT_DENOM *
1098                     (TRANSIENT_DENOM - 1)) {
1099                         /*
1100                          * There is more KVA than memory.  Do not
1101                          * adjust buffer map size, and assign the rest
1102                          * of maxbuf to transient map.
1103                          */
1104                         biotmap_sz = maxbuf_sz - buf_sz;
1105                 } else {
1106                         /*
1107                          * Buffer map spans all KVA we could afford on
1108                          * this platform.  Give 10% (20% on i386) of
1109                          * the buffer map to the transient bio map.
1110                          */
1111                         biotmap_sz = buf_sz / TRANSIENT_DENOM;
1112                         buf_sz -= biotmap_sz;
1113                 }
1114                 if (biotmap_sz / INT_MAX > MAXPHYS)
1115                         bio_transient_maxcnt = INT_MAX;
1116                 else
1117                         bio_transient_maxcnt = biotmap_sz / MAXPHYS;
1118                 /*
1119                  * Artificially limit to 1024 simultaneous in-flight I/Os
1120                  * using the transient mapping.
1121                  */
1122                 if (bio_transient_maxcnt > 1024)
1123                         bio_transient_maxcnt = 1024;
1124                 if (tuned_nbuf)
1125                         nbuf = buf_sz / BKVASIZE;
1126         }
1127
1128         if (nswbuf == 0) {
1129                 nswbuf = min(nbuf / 4, 256);
1130                 if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
1131                         nswbuf = NSWBUF_MIN;
1132         }
1133
1134         /*
1135          * Reserve space for the buffer cache buffers
1136          */
1137         buf = (void *)v;
1138         v = (caddr_t)(buf + nbuf);
1139
1140         return(v);
1141 }
1142
1143 /* Initialize the buffer subsystem.  Called before use of any buffers. */
1144 void
1145 bufinit(void)
1146 {
1147         struct buf *bp;
1148         int i;
1149
1150         KASSERT(maxbcachebuf >= MAXBSIZE,
1151             ("maxbcachebuf (%d) must be >= MAXBSIZE (%d)\n", maxbcachebuf,
1152             MAXBSIZE));
1153         bq_init(&bqempty, QUEUE_EMPTY, -1, "bufq empty lock");
1154         mtx_init(&rbreqlock, "runningbufspace lock", NULL, MTX_DEF);
1155         mtx_init(&bdlock, "buffer daemon lock", NULL, MTX_DEF);
1156         mtx_init(&bdirtylock, "dirty buf lock", NULL, MTX_DEF);
1157
1158         unmapped_buf = (caddr_t)kva_alloc(MAXPHYS);
1159
1160         /* finally, initialize each buffer header and stick on empty q */
1161         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
1162                 bp = &buf[i];
1163                 bzero(bp, sizeof *bp);
1164                 bp->b_flags = B_INVAL;
1165                 bp->b_rcred = NOCRED;
1166                 bp->b_wcred = NOCRED;
1167                 bp->b_qindex = QUEUE_NONE;
1168                 bp->b_domain = -1;
1169                 bp->b_subqueue = mp_maxid + 1;
1170                 bp->b_xflags = 0;
1171                 bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
1172                 LIST_INIT(&bp->b_dep);
1173                 BUF_LOCKINIT(bp);
1174                 bq_insert(&bqempty, bp, false);
1175         }
1176
1177         /*
1178          * maxbufspace is the absolute maximum amount of buffer space we are 
1179          * allowed to reserve in KVM and in real terms.  The absolute maximum
1180          * is nominally used by metadata.  hibufspace is the nominal maximum
1181          * used by most other requests.  The differential is required to 
1182          * ensure that metadata deadlocks don't occur.
1183          *
1184          * maxbufspace is based on BKVASIZE.  Allocating buffers larger then
1185          * this may result in KVM fragmentation which is not handled optimally
1186          * by the system. XXX This is less true with vmem.  We could use
1187          * PAGE_SIZE.
1188          */
1189         maxbufspace = (long)nbuf * BKVASIZE;
1190         hibufspace = lmax(3 * maxbufspace / 4, maxbufspace - maxbcachebuf * 10);
1191         lobufspace = (hibufspace / 20) * 19; /* 95% */
1192         bufspacethresh = lobufspace + (hibufspace - lobufspace) / 2;
1193
1194         /*
1195          * Note: The 16 MiB upper limit for hirunningspace was chosen
1196          * arbitrarily and may need further tuning. It corresponds to
1197          * 128 outstanding write IO requests (if IO size is 128 KiB),
1198          * which fits with many RAID controllers' tagged queuing limits.
1199          * The lower 1 MiB limit is the historical upper limit for
1200          * hirunningspace.
1201          */
1202         hirunningspace = lmax(lmin(roundup(hibufspace / 64, maxbcachebuf),
1203             16 * 1024 * 1024), 1024 * 1024);
1204         lorunningspace = roundup((hirunningspace * 2) / 3, maxbcachebuf);
1205
1206         /*
1207          * Limit the amount of malloc memory since it is wired permanently into
1208          * the kernel space.  Even though this is accounted for in the buffer
1209          * allocation, we don't want the malloced region to grow uncontrolled.
1210          * The malloc scheme improves memory utilization significantly on
1211          * average (small) directories.
1212          */
1213         maxbufmallocspace = hibufspace / 20;
1214
1215         /*
1216          * Reduce the chance of a deadlock occurring by limiting the number
1217          * of delayed-write dirty buffers we allow to stack up.
1218          */
1219         hidirtybuffers = nbuf / 4 + 20;
1220         dirtybufthresh = hidirtybuffers * 9 / 10;
1221         /*
1222          * To support extreme low-memory systems, make sure hidirtybuffers
1223          * cannot eat up all available buffer space.  This occurs when our
1224          * minimum cannot be met.  We try to size hidirtybuffers to 3/4 our
1225          * buffer space assuming BKVASIZE'd buffers.
1226          */
1227         while ((long)hidirtybuffers * BKVASIZE > 3 * hibufspace / 4) {
1228                 hidirtybuffers >>= 1;
1229         }
1230         lodirtybuffers = hidirtybuffers / 2;
1231
1232         /*
1233          * lofreebuffers should be sufficient to avoid stalling waiting on
1234          * buf headers under heavy utilization.  The bufs in per-cpu caches
1235          * are counted as free but will be unavailable to threads executing
1236          * on other cpus.
1237          *
1238          * hifreebuffers is the free target for the bufspace daemon.  This
1239          * should be set appropriately to limit work per-iteration.
1240          */
1241         lofreebuffers = MIN((nbuf / 25) + (20 * mp_ncpus), 128 * mp_ncpus);
1242         hifreebuffers = (3 * lofreebuffers) / 2;
1243         numfreebuffers = nbuf;
1244
1245         /* Setup the kva and free list allocators. */
1246         vmem_set_reclaim(buffer_arena, bufkva_reclaim);
1247         buf_zone = uma_zcache_create("buf free cache", sizeof(struct buf),
1248             NULL, NULL, NULL, NULL, buf_import, buf_release, NULL, 0);
1249
1250         /*
1251          * Size the clean queue according to the amount of buffer space.
1252          * One queue per-256mb up to the max.  More queues gives better
1253          * concurrency but less accurate LRU.
1254          */
1255         buf_domains = MIN(howmany(maxbufspace, 256*1024*1024), BUF_DOMAINS);
1256         for (i = 0 ; i < buf_domains; i++) {
1257                 struct bufdomain *bd;
1258
1259                 bd = &bdomain[i];
1260                 bd_init(bd);
1261                 bd->bd_freebuffers = nbuf / buf_domains;
1262                 bd->bd_hifreebuffers = hifreebuffers / buf_domains;
1263                 bd->bd_lofreebuffers = lofreebuffers / buf_domains;
1264                 bd->bd_bufspace = 0;
1265                 bd->bd_maxbufspace = maxbufspace / buf_domains;
1266                 bd->bd_hibufspace = hibufspace / buf_domains;
1267                 bd->bd_lobufspace = lobufspace / buf_domains;
1268                 bd->bd_bufspacethresh = bufspacethresh / buf_domains;
1269                 bd->bd_numdirtybuffers = 0;
1270                 bd->bd_hidirtybuffers = hidirtybuffers / buf_domains;
1271                 bd->bd_lodirtybuffers = lodirtybuffers / buf_domains;
1272                 bd->bd_dirtybufthresh = dirtybufthresh / buf_domains;
1273                 /* Don't allow more than 2% of bufs in the per-cpu caches. */
1274                 bd->bd_lim = nbuf / buf_domains / 50 / mp_ncpus;
1275         }
1276         getnewbufcalls = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1277         getnewbufrestarts = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1278         mappingrestarts = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1279         numbufallocfails = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1280         notbufdflushes = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1281         buffreekvacnt = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1282         bufdefragcnt = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1283         bufkvaspace = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1284 }
1285
1286 #ifdef INVARIANTS
1287 static inline void
1288 vfs_buf_check_mapped(struct buf *bp)
1289 {
1290
1291         KASSERT(bp->b_kvabase != unmapped_buf,
1292             ("mapped buf: b_kvabase was not updated %p", bp));
1293         KASSERT(bp->b_data != unmapped_buf,
1294             ("mapped buf: b_data was not updated %p", bp));
1295         KASSERT(bp->b_data < unmapped_buf || bp->b_data >= unmapped_buf +
1296             MAXPHYS, ("b_data + b_offset unmapped %p", bp));
1297 }
1298
1299 static inline void
1300 vfs_buf_check_unmapped(struct buf *bp)
1301 {
1302
1303         KASSERT(bp->b_data == unmapped_buf,
1304             ("unmapped buf: corrupted b_data %p", bp));
1305 }
1306
1307 #define BUF_CHECK_MAPPED(bp) vfs_buf_check_mapped(bp)
1308 #define BUF_CHECK_UNMAPPED(bp) vfs_buf_check_unmapped(bp)
1309 #else
1310 #define BUF_CHECK_MAPPED(bp) do {} while (0)
1311 #define BUF_CHECK_UNMAPPED(bp) do {} while (0)
1312 #endif
1313
1314 static int
1315 isbufbusy(struct buf *bp)
1316 {
1317         if (((bp->b_flags & B_INVAL) == 0 && BUF_ISLOCKED(bp)) ||
1318             ((bp->b_flags & (B_DELWRI | B_INVAL)) == B_DELWRI))
1319                 return (1);
1320         return (0);
1321 }
1322
1323 /*
1324  * Shutdown the system cleanly to prepare for reboot, halt, or power off.
1325  */
1326 void
1327 bufshutdown(int show_busybufs)
1328 {
1329         static int first_buf_printf = 1;
1330         struct buf *bp;
1331         int iter, nbusy, pbusy;
1332 #ifndef PREEMPTION
1333         int subiter;
1334 #endif
1335
1336         /* 
1337          * Sync filesystems for shutdown
1338          */
1339         wdog_kern_pat(WD_LASTVAL);
1340         sys_sync(curthread, NULL);
1341
1342         /*
1343          * With soft updates, some buffers that are
1344          * written will be remarked as dirty until other
1345          * buffers are written.
1346          */
1347         for (iter = pbusy = 0; iter < 20; iter++) {
1348                 nbusy = 0;
1349                 for (bp = &buf[nbuf]; --bp >= buf; )
1350                         if (isbufbusy(bp))
1351                                 nbusy++;
1352                 if (nbusy == 0) {
1353                         if (first_buf_printf)
1354                                 printf("All buffers synced.");
1355                         break;
1356                 }
1357                 if (first_buf_printf) {
1358                         printf("Syncing disks, buffers remaining... ");
1359                         first_buf_printf = 0;
1360                 }
1361                 printf("%d ", nbusy);
1362                 if (nbusy < pbusy)
1363                         iter = 0;
1364                 pbusy = nbusy;
1365
1366                 wdog_kern_pat(WD_LASTVAL);
1367                 sys_sync(curthread, NULL);
1368
1369 #ifdef PREEMPTION
1370                 /*
1371                  * Spin for a while to allow interrupt threads to run.
1372                  */
1373                 DELAY(50000 * iter);
1374 #else
1375                 /*
1376                  * Context switch several times to allow interrupt
1377                  * threads to run.
1378                  */
1379                 for (subiter = 0; subiter < 50 * iter; subiter++) {
1380                         thread_lock(curthread);
1381                         mi_switch(SW_VOL, NULL);
1382                         thread_unlock(curthread);
1383                         DELAY(1000);
1384                 }
1385 #endif
1386         }
1387         printf("\n");
1388         /*
1389          * Count only busy local buffers to prevent forcing 
1390          * a fsck if we're just a client of a wedged NFS server
1391          */
1392         nbusy = 0;
1393         for (bp = &buf[nbuf]; --bp >= buf; ) {
1394                 if (isbufbusy(bp)) {
1395 #if 0
1396 /* XXX: This is bogus.  We should probably have a BO_REMOTE flag instead */
1397                         if (bp->b_dev == NULL) {
1398                                 TAILQ_REMOVE(&mountlist,
1399                                     bp->b_vp->v_mount, mnt_list);
1400                                 continue;
1401                         }
1402 #endif
1403                         nbusy++;
1404                         if (show_busybufs > 0) {
1405                                 printf(
1406             "%d: buf:%p, vnode:%p, flags:%0x, blkno:%jd, lblkno:%jd, buflock:",
1407                                     nbusy, bp, bp->b_vp, bp->b_flags,
1408                                     (intmax_t)bp->b_blkno,
1409                                     (intmax_t)bp->b_lblkno);
1410                                 BUF_LOCKPRINTINFO(bp);
1411                                 if (show_busybufs > 1)
1412                                         vn_printf(bp->b_vp,
1413                                             "vnode content: ");
1414                         }
1415                 }
1416         }
1417         if (nbusy) {
1418                 /*
1419                  * Failed to sync all blocks. Indicate this and don't
1420                  * unmount filesystems (thus forcing an fsck on reboot).
1421                  */
1422                 printf("Giving up on %d buffers\n", nbusy);
1423                 DELAY(5000000); /* 5 seconds */
1424         } else {
1425                 if (!first_buf_printf)
1426                         printf("Final sync complete\n");
1427                 /*
1428                  * Unmount filesystems
1429                  */
1430                 if (panicstr == NULL)
1431                         vfs_unmountall();
1432         }
1433         swapoff_all();
1434         DELAY(100000);          /* wait for console output to finish */
1435 }
1436
1437 static void
1438 bpmap_qenter(struct buf *bp)
1439 {
1440
1441         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
1442
1443         /*
1444          * bp->b_data is relative to bp->b_offset, but
1445          * bp->b_offset may be offset into the first page.
1446          */
1447         bp->b_data = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data);
1448         pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_pages, bp->b_npages);
1449         bp->b_data = (caddr_t)((vm_offset_t)bp->b_data |
1450             (vm_offset_t)(bp->b_offset & PAGE_MASK));
1451 }
1452
1453 static inline struct bufdomain *
1454 bufdomain(struct buf *bp)
1455 {
1456
1457         return (&bdomain[bp->b_domain]);
1458 }
1459
1460 static struct bufqueue *
1461 bufqueue(struct buf *bp)
1462 {
1463
1464         switch (bp->b_qindex) {
1465         case QUEUE_NONE:
1466                 /* FALLTHROUGH */
1467         case QUEUE_SENTINEL:
1468                 return (NULL);
1469         case QUEUE_EMPTY:
1470                 return (&bqempty);
1471         case QUEUE_DIRTY:
1472                 return (&bufdomain(bp)->bd_dirtyq);
1473         case QUEUE_CLEAN:
1474                 return (&bufdomain(bp)->bd_subq[bp->b_subqueue]);
1475         default:
1476                 break;
1477         }
1478         panic("bufqueue(%p): Unhandled type %d\n", bp, bp->b_qindex);
1479 }
1480
1481 /*
1482  * Return the locked bufqueue that bp is a member of.
1483  */
1484 static struct bufqueue *
1485 bufqueue_acquire(struct buf *bp)
1486 {
1487         struct bufqueue *bq, *nbq;
1488
1489         /*
1490          * bp can be pushed from a per-cpu queue to the
1491          * cleanq while we're waiting on the lock.  Retry
1492          * if the queues don't match.
1493          */
1494         bq = bufqueue(bp);
1495         BQ_LOCK(bq);
1496         for (;;) {
1497                 nbq = bufqueue(bp);
1498                 if (bq == nbq)
1499                         break;
1500                 BQ_UNLOCK(bq);
1501                 BQ_LOCK(nbq);
1502                 bq = nbq;
1503         }
1504         return (bq);
1505 }
1506
1507 /*
1508  *      binsfree:
1509  *
1510  *      Insert the buffer into the appropriate free list.  Requires a
1511  *      locked buffer on entry and buffer is unlocked before return.
1512  */
1513 static void
1514 binsfree(struct buf *bp, int qindex)
1515 {
1516         struct bufdomain *bd;
1517         struct bufqueue *bq;
1518
1519         KASSERT(qindex == QUEUE_CLEAN || qindex == QUEUE_DIRTY,
1520             ("binsfree: Invalid qindex %d", qindex));
1521         BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1522
1523         /*
1524          * Handle delayed bremfree() processing.
1525          */
1526         if (bp->b_flags & B_REMFREE) {
1527                 if (bp->b_qindex == qindex) {
1528                         bp->b_flags |= B_REUSE;
1529                         bp->b_flags &= ~B_REMFREE;
1530                         BUF_UNLOCK(bp);
1531                         return;
1532                 }
1533                 bq = bufqueue_acquire(bp);
1534                 bq_remove(bq, bp);
1535                 BQ_UNLOCK(bq);
1536         }
1537         bd = bufdomain(bp);
1538         if (qindex == QUEUE_CLEAN) {
1539                 if (bd->bd_lim != 0)
1540                         bq = &bd->bd_subq[PCPU_GET(cpuid)];
1541                 else
1542                         bq = bd->bd_cleanq;
1543         } else
1544                 bq = &bd->bd_dirtyq;
1545         bq_insert(bq, bp, true);
1546 }
1547
1548 /*
1549  * buf_free:
1550  *
1551  *      Free a buffer to the buf zone once it no longer has valid contents.
1552  */
1553 static void
1554 buf_free(struct buf *bp)
1555 {
1556
1557         if (bp->b_flags & B_REMFREE)
1558                 bremfreef(bp);
1559         if (bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG)
1560                 panic("losing buffer 1");
1561         if (bp->b_rcred != NOCRED) {
1562                 crfree(bp->b_rcred);
1563                 bp->b_rcred = NOCRED;
1564         }
1565         if (bp->b_wcred != NOCRED) {
1566                 crfree(bp->b_wcred);
1567                 bp->b_wcred = NOCRED;
1568         }
1569         if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
1570                 buf_deallocate(bp);
1571         bufkva_free(bp);
1572         atomic_add_int(&bufdomain(bp)->bd_freebuffers, 1);
1573         BUF_UNLOCK(bp);
1574         uma_zfree(buf_zone, bp);
1575 }
1576
1577 /*
1578  * buf_import:
1579  *
1580  *      Import bufs into the uma cache from the buf list.  The system still
1581  *      expects a static array of bufs and much of the synchronization
1582  *      around bufs assumes type stable storage.  As a result, UMA is used
1583  *      only as a per-cpu cache of bufs still maintained on a global list.
1584  */
1585 static int
1586 buf_import(void *arg, void **store, int cnt, int domain, int flags)
1587 {
1588         struct buf *bp;
1589         int i;
1590
1591         BQ_LOCK(&bqempty);
1592         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1593                 bp = TAILQ_FIRST(&bqempty.bq_queue);
1594                 if (bp == NULL)
1595                         break;
1596                 bq_remove(&bqempty, bp);
1597                 store[i] = bp;
1598         }
1599         BQ_UNLOCK(&bqempty);
1600
1601         return (i);
1602 }
1603
1604 /*
1605  * buf_release:
1606  *
1607  *      Release bufs from the uma cache back to the buffer queues.
1608  */
1609 static void
1610 buf_release(void *arg, void **store, int cnt)
1611 {
1612         struct bufqueue *bq;
1613         struct buf *bp;
1614         int i;
1615
1616         bq = &bqempty;
1617         BQ_LOCK(bq);
1618         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1619                 bp = store[i];
1620                 /* Inline bq_insert() to batch locking. */
1621                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1622                 bp->b_flags &= ~(B_AGE | B_REUSE);
1623                 bq->bq_len++;
1624                 bp->b_qindex = bq->bq_index;
1625         }
1626         BQ_UNLOCK(bq);
1627 }
1628
1629 /*
1630  * buf_alloc:
1631  *
1632  *      Allocate an empty buffer header.
1633  */
1634 static struct buf *
1635 buf_alloc(struct bufdomain *bd)
1636 {
1637         struct buf *bp;
1638         int freebufs;
1639
1640         /*
1641          * We can only run out of bufs in the buf zone if the average buf
1642          * is less than BKVASIZE.  In this case the actual wait/block will
1643          * come from buf_reycle() failing to flush one of these small bufs.
1644          */
1645         bp = NULL;
1646         freebufs = atomic_fetchadd_int(&bd->bd_freebuffers, -1);
1647         if (freebufs > 0)
1648                 bp = uma_zalloc(buf_zone, M_NOWAIT);
1649         if (bp == NULL) {
1650                 atomic_add_int(&bd->bd_freebuffers, 1);
1651                 bufspace_daemon_wakeup(bd);
1652                 counter_u64_add(numbufallocfails, 1);
1653                 return (NULL);
1654         }
1655         /*
1656          * Wake-up the bufspace daemon on transition below threshold.
1657          */
1658         if (freebufs == bd->bd_lofreebuffers)
1659                 bufspace_daemon_wakeup(bd);
1660
1661         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
1662                 panic("getnewbuf_empty: Locked buf %p on free queue.", bp);
1663         
1664         KASSERT(bp->b_vp == NULL,
1665             ("bp: %p still has vnode %p.", bp, bp->b_vp));
1666         KASSERT((bp->b_flags & (B_DELWRI | B_NOREUSE)) == 0,
1667             ("invalid buffer %p flags %#x", bp, bp->b_flags));
1668         KASSERT((bp->b_xflags & (BX_VNCLEAN|BX_VNDIRTY)) == 0,
1669             ("bp: %p still on a buffer list. xflags %X", bp, bp->b_xflags));
1670         KASSERT(bp->b_npages == 0,
1671             ("bp: %p still has %d vm pages\n", bp, bp->b_npages));
1672         KASSERT(bp->b_kvasize == 0, ("bp: %p still has kva\n", bp));
1673         KASSERT(bp->b_bufsize == 0, ("bp: %p still has bufspace\n", bp));
1674
1675         bp->b_domain = BD_DOMAIN(bd);
1676         bp->b_flags = 0;
1677         bp->b_ioflags = 0;
1678         bp->b_xflags = 0;
1679         bp->b_vflags = 0;
1680         bp->b_vp = NULL;
1681         bp->b_blkno = bp->b_lblkno = 0;
1682         bp->b_offset = NOOFFSET;
1683         bp->b_iodone = 0;
1684         bp->b_error = 0;
1685         bp->b_resid = 0;
1686         bp->b_bcount = 0;
1687         bp->b_npages = 0;
1688         bp->b_dirtyoff = bp->b_dirtyend = 0;
1689         bp->b_bufobj = NULL;
1690         bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
1691         bp->b_fsprivate1 = NULL;
1692         bp->b_fsprivate2 = NULL;
1693         bp->b_fsprivate3 = NULL;
1694         LIST_INIT(&bp->b_dep);
1695
1696         return (bp);
1697 }
1698
1699 /*
1700  *      buf_recycle:
1701  *
1702  *      Free a buffer from the given bufqueue.  kva controls whether the
1703  *      freed buf must own some kva resources.  This is used for
1704  *      defragmenting.
1705  */
1706 static int
1707 buf_recycle(struct bufdomain *bd, bool kva)
1708 {
1709         struct bufqueue *bq;
1710         struct buf *bp, *nbp;
1711
1712         if (kva)
1713                 counter_u64_add(bufdefragcnt, 1);
1714         nbp = NULL;
1715         bq = bd->bd_cleanq;
1716         BQ_LOCK(bq);
1717         KASSERT(BQ_LOCKPTR(bq) == BD_LOCKPTR(bd),
1718             ("buf_recycle: Locks don't match"));
1719         nbp = TAILQ_FIRST(&bq->bq_queue);
1720
1721         /*
1722          * Run scan, possibly freeing data and/or kva mappings on the fly
1723          * depending.
1724          */
1725         while ((bp = nbp) != NULL) {
1726                 /*
1727                  * Calculate next bp (we can only use it if we do not
1728                  * release the bqlock).
1729                  */
1730                 nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist);
1731
1732                 /*
1733                  * If we are defragging then we need a buffer with 
1734                  * some kva to reclaim.
1735                  */
1736                 if (kva && bp->b_kvasize == 0)
1737                         continue;
1738
1739                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
1740                         continue;
1741
1742                 /*
1743                  * Implement a second chance algorithm for frequently
1744                  * accessed buffers.
1745                  */
1746                 if ((bp->b_flags & B_REUSE) != 0) {
1747                         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1748                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1749                         bp->b_flags &= ~B_REUSE;
1750                         BUF_UNLOCK(bp);
1751                         continue;
1752                 }
1753
1754                 /*
1755                  * Skip buffers with background writes in progress.
1756                  */
1757                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) != 0) {
1758                         BUF_UNLOCK(bp);
1759                         continue;
1760                 }
1761
1762                 KASSERT(bp->b_qindex == QUEUE_CLEAN,
1763                     ("buf_recycle: inconsistent queue %d bp %p",
1764                     bp->b_qindex, bp));
1765                 KASSERT(bp->b_domain == BD_DOMAIN(bd),
1766                     ("getnewbuf: queue domain %d doesn't match request %d",
1767                     bp->b_domain, (int)BD_DOMAIN(bd)));
1768                 /*
1769                  * NOTE:  nbp is now entirely invalid.  We can only restart
1770                  * the scan from this point on.
1771                  */
1772                 bq_remove(bq, bp);
1773                 BQ_UNLOCK(bq);
1774
1775                 /*
1776                  * Requeue the background write buffer with error and
1777                  * restart the scan.
1778                  */
1779                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDERR) != 0) {
1780                         bqrelse(bp);
1781                         BQ_LOCK(bq);
1782                         nbp = TAILQ_FIRST(&bq->bq_queue);
1783                         continue;
1784                 }
1785                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1786                 brelse(bp);
1787                 return (0);
1788         }
1789         bd->bd_wanted = 1;
1790         BQ_UNLOCK(bq);
1791
1792         return (ENOBUFS);
1793 }
1794
1795 /*
1796  *      bremfree:
1797  *
1798  *      Mark the buffer for removal from the appropriate free list.
1799  *      
1800  */
1801 void
1802 bremfree(struct buf *bp)
1803 {
1804
1805         CTR3(KTR_BUF, "bremfree(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1806         KASSERT((bp->b_flags & B_REMFREE) == 0,
1807             ("bremfree: buffer %p already marked for delayed removal.", bp));
1808         KASSERT(bp->b_qindex != QUEUE_NONE,
1809             ("bremfree: buffer %p not on a queue.", bp));
1810         BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1811
1812         bp->b_flags |= B_REMFREE;
1813 }
1814
1815 /*
1816  *      bremfreef:
1817  *
1818  *      Force an immediate removal from a free list.  Used only in nfs when
1819  *      it abuses the b_freelist pointer.
1820  */
1821 void
1822 bremfreef(struct buf *bp)
1823 {
1824         struct bufqueue *bq;
1825
1826         bq = bufqueue_acquire(bp);
1827         bq_remove(bq, bp);
1828         BQ_UNLOCK(bq);
1829 }
1830
1831 static void
1832 bq_init(struct bufqueue *bq, int qindex, int subqueue, const char *lockname)
1833 {
1834
1835         mtx_init(&bq->bq_lock, lockname, NULL, MTX_DEF);
1836         TAILQ_INIT(&bq->bq_queue);
1837         bq->bq_len = 0;
1838         bq->bq_index = qindex;
1839         bq->bq_subqueue = subqueue;
1840 }
1841
1842 static void
1843 bd_init(struct bufdomain *bd)
1844 {
1845         int i;
1846
1847         bd->bd_cleanq = &bd->bd_subq[mp_maxid + 1];
1848         bq_init(bd->bd_cleanq, QUEUE_CLEAN, mp_maxid + 1, "bufq clean lock");
1849         bq_init(&bd->bd_dirtyq, QUEUE_DIRTY, -1, "bufq dirty lock");
1850         for (i = 0; i <= mp_maxid; i++)
1851                 bq_init(&bd->bd_subq[i], QUEUE_CLEAN, i,
1852                     "bufq clean subqueue lock");
1853         mtx_init(&bd->bd_run_lock, "bufspace daemon run lock", NULL, MTX_DEF);
1854 }
1855
1856 /*
1857  *      bq_remove:
1858  *
1859  *      Removes a buffer from the free list, must be called with the
1860  *      correct qlock held.
1861  */
1862 static void
1863 bq_remove(struct bufqueue *bq, struct buf *bp)
1864 {
1865
1866         CTR3(KTR_BUF, "bq_remove(%p) vp %p flags %X",
1867             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1868         KASSERT(bp->b_qindex != QUEUE_NONE,
1869             ("bq_remove: buffer %p not on a queue.", bp));
1870         KASSERT(bufqueue(bp) == bq,
1871             ("bq_remove: Remove buffer %p from wrong queue.", bp));
1872
1873         BQ_ASSERT_LOCKED(bq);
1874         if (bp->b_qindex != QUEUE_EMPTY) {
1875                 BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1876         }
1877         KASSERT(bq->bq_len >= 1,
1878             ("queue %d underflow", bp->b_qindex));
1879         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1880         bq->bq_len--;
1881         bp->b_qindex = QUEUE_NONE;
1882         bp->b_flags &= ~(B_REMFREE | B_REUSE);
1883 }
1884
1885 static void
1886 bd_flush(struct bufdomain *bd, struct bufqueue *bq)
1887 {
1888         struct buf *bp;
1889
1890         BQ_ASSERT_LOCKED(bq);
1891         if (bq != bd->bd_cleanq) {
1892                 BD_LOCK(bd);
1893                 while ((bp = TAILQ_FIRST(&bq->bq_queue)) != NULL) {
1894                         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1895                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bd->bd_cleanq->bq_queue, bp,
1896                             b_freelist);
1897                         bp->b_subqueue = bd->bd_cleanq->bq_subqueue;
1898                 }
1899                 bd->bd_cleanq->bq_len += bq->bq_len;
1900                 bq->bq_len = 0;
1901         }
1902         if (bd->bd_wanted) {
1903                 bd->bd_wanted = 0;
1904                 wakeup(&bd->bd_wanted);
1905         }
1906         if (bq != bd->bd_cleanq)
1907                 BD_UNLOCK(bd);
1908 }
1909
1910 static int
1911 bd_flushall(struct bufdomain *bd)
1912 {
1913         struct bufqueue *bq;
1914         int flushed;
1915         int i;
1916
1917         if (bd->bd_lim == 0)
1918                 return (0);
1919         flushed = 0;
1920         for (i = 0; i <= mp_maxid; i++) {
1921                 bq = &bd->bd_subq[i];
1922                 if (bq->bq_len == 0)
1923                         continue;
1924                 BQ_LOCK(bq);
1925                 bd_flush(bd, bq);
1926                 BQ_UNLOCK(bq);
1927                 flushed++;
1928         }
1929
1930         return (flushed);
1931 }
1932
1933 static void
1934 bq_insert(struct bufqueue *bq, struct buf *bp, bool unlock)
1935 {
1936         struct bufdomain *bd;
1937
1938         if (bp->b_qindex != QUEUE_NONE)
1939                 panic("bq_insert: free buffer %p onto another queue?", bp);
1940
1941         bd = bufdomain(bp);
1942         if (bp->b_flags & B_AGE) {
1943                 /* Place this buf directly on the real queue. */
1944                 if (bq->bq_index == QUEUE_CLEAN)
1945                         bq = bd->bd_cleanq;
1946                 BQ_LOCK(bq);
1947                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1948         } else {
1949                 BQ_LOCK(bq);
1950                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1951         }
1952         bp->b_flags &= ~(B_AGE | B_REUSE);
1953         bq->bq_len++;
1954         bp->b_qindex = bq->bq_index;
1955         bp->b_subqueue = bq->bq_subqueue;
1956
1957         /*
1958          * Unlock before we notify so that we don't wakeup a waiter that
1959          * fails a trylock on the buf and sleeps again.
1960          */
1961         if (unlock)
1962                 BUF_UNLOCK(bp);
1963
1964         if (bp->b_qindex == QUEUE_CLEAN) {
1965                 /*
1966                  * Flush the per-cpu queue and notify any waiters.
1967                  */
1968                 if (bd->bd_wanted || (bq != bd->bd_cleanq &&
1969                     bq->bq_len >= bd->bd_lim))
1970                         bd_flush(bd, bq);
1971         }
1972         BQ_UNLOCK(bq);
1973 }
1974
1975 /*
1976  *      bufkva_free:
1977  *
1978  *      Free the kva allocation for a buffer.
1979  *
1980  */
1981 static void
1982 bufkva_free(struct buf *bp)
1983 {
1984
1985 #ifdef INVARIANTS
1986         if (bp->b_kvasize == 0) {
1987                 KASSERT(bp->b_kvabase == unmapped_buf &&
1988                     bp->b_data == unmapped_buf,
1989                     ("Leaked KVA space on %p", bp));
1990         } else if (buf_mapped(bp))
1991                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
1992         else
1993                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
1994 #endif
1995         if (bp->b_kvasize == 0)
1996                 return;
1997
1998         vmem_free(buffer_arena, (vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_kvasize);
1999         counter_u64_add(bufkvaspace, -bp->b_kvasize);
2000         counter_u64_add(buffreekvacnt, 1);
2001         bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
2002         bp->b_kvasize = 0;
2003 }
2004
2005 /*
2006  *      bufkva_alloc:
2007  *
2008  *      Allocate the buffer KVA and set b_kvasize and b_kvabase.
2009  */
2010 static int
2011 bufkva_alloc(struct buf *bp, int maxsize, int gbflags)
2012 {
2013         vm_offset_t addr;
2014         int error;
2015
2016         KASSERT((gbflags & GB_UNMAPPED) == 0 || (gbflags & GB_KVAALLOC) != 0,
2017             ("Invalid gbflags 0x%x in %s", gbflags, __func__));
2018
2019         bufkva_free(bp);
2020
2021         addr = 0;
2022         error = vmem_alloc(buffer_arena, maxsize, M_BESTFIT | M_NOWAIT, &addr);
2023         if (error != 0) {
2024                 /*
2025                  * Buffer map is too fragmented.  Request the caller
2026                  * to defragment the map.
2027                  */
2028                 return (error);
2029         }
2030         bp->b_kvabase = (caddr_t)addr;
2031         bp->b_kvasize = maxsize;
2032         counter_u64_add(bufkvaspace, bp->b_kvasize);
2033         if ((gbflags & GB_UNMAPPED) != 0) {
2034                 bp->b_data = unmapped_buf;
2035                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2036         } else {
2037                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
2038                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2039         }
2040         return (0);
2041 }
2042
2043 /*
2044  *      bufkva_reclaim:
2045  *
2046  *      Reclaim buffer kva by freeing buffers holding kva.  This is a vmem
2047  *      callback that fires to avoid returning failure.
2048  */
2049 static void
2050 bufkva_reclaim(vmem_t *vmem, int flags)
2051 {
2052         bool done;
2053         int q;
2054         int i;
2055
2056         done = false;
2057         for (i = 0; i < 5; i++) {
2058                 for (q = 0; q < buf_domains; q++)
2059                         if (buf_recycle(&bdomain[q], true) != 0)
2060                                 done = true;
2061                 if (done)
2062                         break;
2063         }
2064         return;
2065 }
2066
2067 /*
2068  * Attempt to initiate asynchronous I/O on read-ahead blocks.  We must
2069  * clear BIO_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O . If B_CACHE is set,
2070  * the buffer is valid and we do not have to do anything.
2071  */
2072 static void
2073 breada(struct vnode * vp, daddr_t * rablkno, int * rabsize, int cnt,
2074     struct ucred * cred, int flags, void (*ckhashfunc)(struct buf *))
2075 {
2076         struct buf *rabp;
2077         struct thread *td;
2078         int i;
2079
2080         td = curthread;
2081
2082         for (i = 0; i < cnt; i++, rablkno++, rabsize++) {
2083                 if (inmem(vp, *rablkno))
2084                         continue;
2085                 rabp = getblk(vp, *rablkno, *rabsize, 0, 0, 0);
2086                 if ((rabp->b_flags & B_CACHE) != 0) {
2087                         brelse(rabp);
2088                         continue;
2089                 }
2090 #ifdef RACCT
2091                 if (racct_enable) {
2092                         PROC_LOCK(curproc);
2093                         racct_add_buf(curproc, rabp, 0);
2094                         PROC_UNLOCK(curproc);
2095                 }
2096 #endif /* RACCT */
2097                 td->td_ru.ru_inblock++;
2098                 rabp->b_flags |= B_ASYNC;
2099                 rabp->b_flags &= ~B_INVAL;
2100                 if ((flags & GB_CKHASH) != 0) {
2101                         rabp->b_flags |= B_CKHASH;
2102                         rabp->b_ckhashcalc = ckhashfunc;
2103                 }
2104                 rabp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
2105                 rabp->b_iocmd = BIO_READ;
2106                 if (rabp->b_rcred == NOCRED && cred != NOCRED)
2107                         rabp->b_rcred = crhold(cred);
2108                 vfs_busy_pages(rabp, 0);
2109                 BUF_KERNPROC(rabp);
2110                 rabp->b_iooffset = dbtob(rabp->b_blkno);
2111                 bstrategy(rabp);
2112         }
2113 }
2114
2115 /*
2116  * Entry point for bread() and breadn() via #defines in sys/buf.h.
2117  *
2118  * Get a buffer with the specified data.  Look in the cache first.  We
2119  * must clear BIO_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O.  If B_CACHE
2120  * is set, the buffer is valid and we do not have to do anything, see
2121  * getblk(). Also starts asynchronous I/O on read-ahead blocks.
2122  *
2123  * Always return a NULL buffer pointer (in bpp) when returning an error.
2124  */
2125 int
2126 breadn_flags(struct vnode *vp, daddr_t blkno, int size, daddr_t *rablkno,
2127     int *rabsize, int cnt, struct ucred *cred, int flags,
2128     void (*ckhashfunc)(struct buf *), struct buf **bpp)
2129 {
2130         struct buf *bp;
2131         struct thread *td;
2132         int error, readwait, rv;
2133
2134         CTR3(KTR_BUF, "breadn(%p, %jd, %d)", vp, blkno, size);
2135         td = curthread;
2136         /*
2137          * Can only return NULL if GB_LOCK_NOWAIT or GB_SPARSE flags
2138          * are specified.
2139          */
2140         error = getblkx(vp, blkno, size, 0, 0, flags, &bp);
2141         if (error != 0) {
2142                 *bpp = NULL;
2143                 return (error);
2144         }
2145         flags &= ~GB_NOSPARSE;
2146         *bpp = bp;
2147
2148         /*
2149          * If not found in cache, do some I/O
2150          */
2151         readwait = 0;
2152         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
2153 #ifdef RACCT
2154                 if (racct_enable) {
2155                         PROC_LOCK(td->td_proc);
2156                         racct_add_buf(td->td_proc, bp, 0);
2157                         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
2158                 }
2159 #endif /* RACCT */
2160                 td->td_ru.ru_inblock++;
2161                 bp->b_iocmd = BIO_READ;
2162                 bp->b_flags &= ~B_INVAL;
2163                 if ((flags & GB_CKHASH) != 0) {
2164                         bp->b_flags |= B_CKHASH;
2165                         bp->b_ckhashcalc = ckhashfunc;
2166                 }
2167                 bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
2168                 if (bp->b_rcred == NOCRED && cred != NOCRED)
2169                         bp->b_rcred = crhold(cred);
2170                 vfs_busy_pages(bp, 0);
2171                 bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
2172                 bstrategy(bp);
2173                 ++readwait;
2174         }
2175
2176         /*
2177          * Attempt to initiate asynchronous I/O on read-ahead blocks.
2178          */
2179         breada(vp, rablkno, rabsize, cnt, cred, flags, ckhashfunc);
2180
2181         rv = 0;
2182         if (readwait) {
2183                 rv = bufwait(bp);
2184                 if (rv != 0) {
2185                         brelse(bp);
2186                         *bpp = NULL;
2187                 }
2188         }
2189         return (rv);
2190 }
2191
2192 /*
2193  * Write, release buffer on completion.  (Done by iodone
2194  * if async).  Do not bother writing anything if the buffer
2195  * is invalid.
2196  *
2197  * Note that we set B_CACHE here, indicating that buffer is
2198  * fully valid and thus cacheable.  This is true even of NFS
2199  * now so we set it generally.  This could be set either here 
2200  * or in biodone() since the I/O is synchronous.  We put it
2201  * here.
2202  */
2203 int
2204 bufwrite(struct buf *bp)
2205 {
2206         int oldflags;
2207         struct vnode *vp;
2208         long space;
2209         int vp_md;
2210
2211         CTR3(KTR_BUF, "bufwrite(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2212         if ((bp->b_bufobj->bo_flag & BO_DEAD) != 0) {
2213                 bp->b_flags |= B_INVAL | B_RELBUF;
2214                 bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2215                 brelse(bp);
2216                 return (ENXIO);
2217         }
2218         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2219                 brelse(bp);
2220                 return (0);
2221         }
2222
2223         if (bp->b_flags & B_BARRIER)
2224                 atomic_add_long(&barrierwrites, 1);
2225
2226         oldflags = bp->b_flags;
2227
2228         KASSERT(!(bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG),
2229             ("FFS background buffer should not get here %p", bp));
2230
2231         vp = bp->b_vp;
2232         if (vp)
2233                 vp_md = vp->v_vflag & VV_MD;
2234         else
2235                 vp_md = 0;
2236
2237         /*
2238          * Mark the buffer clean.  Increment the bufobj write count
2239          * before bundirty() call, to prevent other thread from seeing
2240          * empty dirty list and zero counter for writes in progress,
2241          * falsely indicating that the bufobj is clean.
2242          */
2243         bufobj_wref(bp->b_bufobj);
2244         bundirty(bp);
2245
2246         bp->b_flags &= ~B_DONE;
2247         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
2248         bp->b_flags |= B_CACHE;
2249         bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
2250
2251         vfs_busy_pages(bp, 1);
2252
2253         /*
2254          * Normal bwrites pipeline writes
2255          */
2256         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
2257         space = atomic_fetchadd_long(&runningbufspace, bp->b_runningbufspace);
2258
2259 #ifdef RACCT
2260         if (racct_enable) {
2261                 PROC_LOCK(curproc);
2262                 racct_add_buf(curproc, bp, 1);
2263                 PROC_UNLOCK(curproc);
2264         }
2265 #endif /* RACCT */
2266         curthread->td_ru.ru_oublock++;
2267         if (oldflags & B_ASYNC)
2268                 BUF_KERNPROC(bp);
2269         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
2270         buf_track(bp, __func__);
2271         bstrategy(bp);
2272
2273         if ((oldflags & B_ASYNC) == 0) {
2274                 int rtval = bufwait(bp);
2275                 brelse(bp);
2276                 return (rtval);
2277         } else if (space > hirunningspace) {
2278                 /*
2279                  * don't allow the async write to saturate the I/O
2280                  * system.  We will not deadlock here because
2281                  * we are blocking waiting for I/O that is already in-progress
2282                  * to complete. We do not block here if it is the update
2283                  * or syncer daemon trying to clean up as that can lead
2284                  * to deadlock.
2285                  */
2286                 if ((curthread->td_pflags & TDP_NORUNNINGBUF) == 0 && !vp_md)
2287                         waitrunningbufspace();
2288         }
2289
2290         return (0);
2291 }
2292
2293 void
2294 bufbdflush(struct bufobj *bo, struct buf *bp)
2295 {
2296         struct buf *nbp;
2297
2298         if (bo->bo_dirty.bv_cnt > dirtybufthresh + 10) {
2299                 (void) VOP_FSYNC(bp->b_vp, MNT_NOWAIT, curthread);
2300                 altbufferflushes++;
2301         } else if (bo->bo_dirty.bv_cnt > dirtybufthresh) {
2302                 BO_LOCK(bo);
2303                 /*
2304                  * Try to find a buffer to flush.
2305                  */
2306                 TAILQ_FOREACH(nbp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
2307                         if ((nbp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) ||
2308                             BUF_LOCK(nbp,
2309                                      LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL))
2310                                 continue;
2311                         if (bp == nbp)
2312                                 panic("bdwrite: found ourselves");
2313                         BO_UNLOCK(bo);
2314                         /* Don't countdeps with the bo lock held. */
2315                         if (buf_countdeps(nbp, 0)) {
2316                                 BO_LOCK(bo);
2317                                 BUF_UNLOCK(nbp);
2318                                 continue;
2319                         }
2320                         if (nbp->b_flags & B_CLUSTEROK) {
2321                                 vfs_bio_awrite(nbp);
2322                         } else {
2323                                 bremfree(nbp);
2324                                 bawrite(nbp);
2325                         }
2326                         dirtybufferflushes++;
2327                         break;
2328                 }
2329                 if (nbp == NULL)
2330                         BO_UNLOCK(bo);
2331         }
2332 }
2333
2334 /*
2335  * Delayed write. (Buffer is marked dirty).  Do not bother writing
2336  * anything if the buffer is marked invalid.
2337  *
2338  * Note that since the buffer must be completely valid, we can safely
2339  * set B_CACHE.  In fact, we have to set B_CACHE here rather then in
2340  * biodone() in order to prevent getblk from writing the buffer
2341  * out synchronously.
2342  */
2343 void
2344 bdwrite(struct buf *bp)
2345 {
2346         struct thread *td = curthread;
2347         struct vnode *vp;
2348         struct bufobj *bo;
2349
2350         CTR3(KTR_BUF, "bdwrite(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2351         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
2352         KASSERT((bp->b_flags & B_BARRIER) == 0,
2353             ("Barrier request in delayed write %p", bp));
2354
2355         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2356                 brelse(bp);
2357                 return;
2358         }
2359
2360         /*
2361          * If we have too many dirty buffers, don't create any more.
2362          * If we are wildly over our limit, then force a complete
2363          * cleanup. Otherwise, just keep the situation from getting
2364          * out of control. Note that we have to avoid a recursive
2365          * disaster and not try to clean up after our own cleanup!
2366          */
2367         vp = bp->b_vp;
2368         bo = bp->b_bufobj;
2369         if ((td->td_pflags & (TDP_COWINPROGRESS|TDP_INBDFLUSH)) == 0) {
2370                 td->td_pflags |= TDP_INBDFLUSH;
2371                 BO_BDFLUSH(bo, bp);
2372                 td->td_pflags &= ~TDP_INBDFLUSH;
2373         } else
2374                 recursiveflushes++;
2375
2376         bdirty(bp);
2377         /*
2378          * Set B_CACHE, indicating that the buffer is fully valid.  This is
2379          * true even of NFS now.
2380          */
2381         bp->b_flags |= B_CACHE;
2382
2383         /*
2384          * This bmap keeps the system from needing to do the bmap later,
2385          * perhaps when the system is attempting to do a sync.  Since it
2386          * is likely that the indirect block -- or whatever other datastructure
2387          * that the filesystem needs is still in memory now, it is a good
2388          * thing to do this.  Note also, that if the pageout daemon is
2389          * requesting a sync -- there might not be enough memory to do
2390          * the bmap then...  So, this is important to do.
2391          */
2392         if (vp->v_type != VCHR && bp->b_lblkno == bp->b_blkno) {
2393                 VOP_BMAP(vp, bp->b_lblkno, NULL, &bp->b_blkno, NULL, NULL);
2394         }
2395
2396         buf_track(bp, __func__);
2397
2398         /*
2399          * Set the *dirty* buffer range based upon the VM system dirty
2400          * pages.
2401          *
2402          * Mark the buffer pages as clean.  We need to do this here to
2403          * satisfy the vnode_pager and the pageout daemon, so that it
2404          * thinks that the pages have been "cleaned".  Note that since
2405          * the pages are in a delayed write buffer -- the VFS layer
2406          * "will" see that the pages get written out on the next sync,
2407          * or perhaps the cluster will be completed.
2408          */
2409         vfs_clean_pages_dirty_buf(bp);
2410         bqrelse(bp);
2411
2412         /*
2413          * note: we cannot initiate I/O from a bdwrite even if we wanted to,
2414          * due to the softdep code.
2415          */
2416 }
2417
2418 /*
2419  *      bdirty:
2420  *
2421  *      Turn buffer into delayed write request.  We must clear BIO_READ and
2422  *      B_RELBUF, and we must set B_DELWRI.  We reassign the buffer to 
2423  *      itself to properly update it in the dirty/clean lists.  We mark it
2424  *      B_DONE to ensure that any asynchronization of the buffer properly
2425  *      clears B_DONE ( else a panic will occur later ).  
2426  *
2427  *      bdirty() is kinda like bdwrite() - we have to clear B_INVAL which
2428  *      might have been set pre-getblk().  Unlike bwrite/bdwrite, bdirty()
2429  *      should only be called if the buffer is known-good.
2430  *
2431  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the numfreebuffers
2432  *      count.
2433  *
2434  *      The buffer must be on QUEUE_NONE.
2435  */
2436 void
2437 bdirty(struct buf *bp)
2438 {
2439
2440         CTR3(KTR_BUF, "bdirty(%p) vp %p flags %X",
2441             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2442         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
2443         KASSERT(bp->b_flags & B_REMFREE || bp->b_qindex == QUEUE_NONE,
2444             ("bdirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
2445         bp->b_flags &= ~(B_RELBUF);
2446         bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
2447
2448         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
2449                 bp->b_flags |= /* XXX B_DONE | */ B_DELWRI;
2450                 reassignbuf(bp);
2451                 bdirtyadd(bp);
2452         }
2453 }
2454
2455 /*
2456  *      bundirty:
2457  *
2458  *      Clear B_DELWRI for buffer.
2459  *
2460  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the numfreebuffers
2461  *      count.
2462  *      
2463  *      The buffer must be on QUEUE_NONE.
2464  */
2465
2466 void
2467 bundirty(struct buf *bp)
2468 {
2469
2470         CTR3(KTR_BUF, "bundirty(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2471         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
2472         KASSERT(bp->b_flags & B_REMFREE || bp->b_qindex == QUEUE_NONE,
2473             ("bundirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
2474
2475         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2476                 bp->b_flags &= ~B_DELWRI;
2477                 reassignbuf(bp);
2478                 bdirtysub(bp);
2479         }
2480         /*
2481          * Since it is now being written, we can clear its deferred write flag.
2482          */
2483         bp->b_flags &= ~B_DEFERRED;
2484 }
2485
2486 /*
2487  *      bawrite:
2488  *
2489  *      Asynchronous write.  Start output on a buffer, but do not wait for
2490  *      it to complete.  The buffer is released when the output completes.
2491  *
2492  *      bwrite() ( or the VOP routine anyway ) is responsible for handling 
2493  *      B_INVAL buffers.  Not us.
2494  */
2495 void
2496 bawrite(struct buf *bp)
2497 {
2498
2499         bp->b_flags |= B_ASYNC;
2500         (void) bwrite(bp);
2501 }
2502
2503 /*
2504  *      babarrierwrite:
2505  *
2506  *      Asynchronous barrier write.  Start output on a buffer, but do not
2507  *      wait for it to complete.  Place a write barrier after this write so
2508  *      that this buffer and all buffers written before it are committed to
2509  *      the disk before any buffers written after this write are committed
2510  *      to the disk.  The buffer is released when the output completes.
2511  */
2512 void
2513 babarrierwrite(struct buf *bp)
2514 {
2515
2516         bp->b_flags |= B_ASYNC | B_BARRIER;
2517         (void) bwrite(bp);
2518 }
2519
2520 /*
2521  *      bbarrierwrite:
2522  *
2523  *      Synchronous barrier write.  Start output on a buffer and wait for
2524  *      it to complete.  Place a write barrier after this write so that
2525  *      this buffer and all buffers written before it are committed to 
2526  *      the disk before any buffers written after this write are committed
2527  *      to the disk.  The buffer is released when the output completes.
2528  */
2529 int
2530 bbarrierwrite(struct buf *bp)
2531 {
2532
2533         bp->b_flags |= B_BARRIER;
2534         return (bwrite(bp));
2535 }
2536
2537 /*
2538  *      bwillwrite:
2539  *
2540  *      Called prior to the locking of any vnodes when we are expecting to
2541  *      write.  We do not want to starve the buffer cache with too many
2542  *      dirty buffers so we block here.  By blocking prior to the locking
2543  *      of any vnodes we attempt to avoid the situation where a locked vnode
2544  *      prevents the various system daemons from flushing related buffers.
2545  */
2546 void
2547 bwillwrite(void)
2548 {
2549
2550         if (buf_dirty_count_severe()) {
2551                 mtx_lock(&bdirtylock);
2552                 while (buf_dirty_count_severe()) {
2553                         bdirtywait = 1;
2554                         msleep(&bdirtywait, &bdirtylock, (PRIBIO + 4),
2555                             "flswai", 0);
2556                 }
2557                 mtx_unlock(&bdirtylock);
2558         }
2559 }
2560
2561 /*
2562  * Return true if we have too many dirty buffers.
2563  */
2564 int
2565 buf_dirty_count_severe(void)
2566 {
2567
2568         return (!BIT_EMPTY(BUF_DOMAINS, &bdhidirty));
2569 }
2570
2571 /*
2572  *      brelse:
2573  *
2574  *      Release a busy buffer and, if requested, free its resources.  The
2575  *      buffer will be stashed in the appropriate bufqueue[] allowing it
2576  *      to be accessed later as a cache entity or reused for other purposes.
2577  */
2578 void
2579 brelse(struct buf *bp)
2580 {
2581         struct mount *v_mnt;
2582         int qindex;
2583
2584         /*
2585          * Many functions erroneously call brelse with a NULL bp under rare
2586          * error conditions. Simply return when called with a NULL bp.
2587          */
2588         if (bp == NULL)
2589                 return;
2590         CTR3(KTR_BUF, "brelse(%p) vp %p flags %X",
2591             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2592         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)),
2593             ("brelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
2594         KASSERT((bp->b_flags & B_VMIO) != 0 || (bp->b_flags & B_NOREUSE) == 0,
2595             ("brelse: non-VMIO buffer marked NOREUSE"));
2596
2597         if (BUF_LOCKRECURSED(bp)) {
2598                 /*
2599                  * Do not process, in particular, do not handle the
2600                  * B_INVAL/B_RELBUF and do not release to free list.
2601                  */
2602                 BUF_UNLOCK(bp);
2603                 return;
2604         }
2605
2606         if (bp->b_flags & B_MANAGED) {
2607                 bqrelse(bp);
2608                 return;
2609         }
2610
2611         if ((bp->b_vflags & (BV_BKGRDINPROG | BV_BKGRDERR)) == BV_BKGRDERR) {
2612                 BO_LOCK(bp->b_bufobj);
2613                 bp->b_vflags &= ~BV_BKGRDERR;
2614                 BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
2615                 bdirty(bp);
2616         }
2617         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE && (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) &&
2618             (bp->b_error != ENXIO || !LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) &&
2619             !(bp->b_flags & B_INVAL)) {
2620                 /*
2621                  * Failed write, redirty.  All errors except ENXIO (which
2622                  * means the device is gone) are treated as being
2623                  * transient.
2624                  *
2625                  * XXX Treating EIO as transient is not correct; the
2626                  * contract with the local storage device drivers is that
2627                  * they will only return EIO once the I/O is no longer
2628                  * retriable.  Network I/O also respects this through the
2629                  * guarantees of TCP and/or the internal retries of NFS.
2630                  * ENOMEM might be transient, but we also have no way of
2631                  * knowing when its ok to retry/reschedule.  In general,
2632                  * this entire case should be made obsolete through better
2633                  * error handling/recovery and resource scheduling.
2634                  *
2635                  * Do this also for buffers that failed with ENXIO, but have
2636                  * non-empty dependencies - the soft updates code might need
2637                  * to access the buffer to untangle them.
2638                  *
2639                  * Must clear BIO_ERROR to prevent pages from being scrapped.
2640                  */
2641                 bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
2642                 bdirty(bp);
2643         } else if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL)) ||
2644             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) || (bp->b_bufsize <= 0)) {
2645                 /*
2646                  * Either a failed read I/O, or we were asked to free or not
2647                  * cache the buffer, or we failed to write to a device that's
2648                  * no longer present.
2649                  */
2650                 bp->b_flags |= B_INVAL;
2651                 if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
2652                         buf_deallocate(bp);
2653                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2654                         bdirtysub(bp);
2655                 bp->b_flags &= ~(B_DELWRI | B_CACHE);
2656                 if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
2657                         allocbuf(bp, 0);
2658                         if (bp->b_vp)
2659                                 brelvp(bp);
2660                 }
2661         }
2662
2663         /*
2664          * We must clear B_RELBUF if B_DELWRI is set.  If vfs_vmio_truncate() 
2665          * is called with B_DELWRI set, the underlying pages may wind up
2666          * getting freed causing a previous write (bdwrite()) to get 'lost'
2667          * because pages associated with a B_DELWRI bp are marked clean.
2668          * 
2669          * We still allow the B_INVAL case to call vfs_vmio_truncate(), even
2670          * if B_DELWRI is set.
2671          */
2672         if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2673                 bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
2674
2675         /*
2676          * VMIO buffer rundown.  It is not very necessary to keep a VMIO buffer
2677          * constituted, not even NFS buffers now.  Two flags effect this.  If
2678          * B_INVAL, the struct buf is invalidated but the VM object is kept
2679          * around ( i.e. so it is trivial to reconstitute the buffer later ).
2680          *
2681          * If BIO_ERROR or B_NOCACHE is set, pages in the VM object will be
2682          * invalidated.  BIO_ERROR cannot be set for a failed write unless the
2683          * buffer is also B_INVAL because it hits the re-dirtying code above.
2684          *
2685          * Normally we can do this whether a buffer is B_DELWRI or not.  If
2686          * the buffer is an NFS buffer, it is tracking piecemeal writes or
2687          * the commit state and we cannot afford to lose the buffer. If the
2688          * buffer has a background write in progress, we need to keep it
2689          * around to prevent it from being reconstituted and starting a second
2690          * background write.
2691          */
2692
2693         v_mnt = bp->b_vp != NULL ? bp->b_vp->v_mount : NULL;
2694
2695         if ((bp->b_flags & B_VMIO) && (bp->b_flags & B_NOCACHE ||
2696             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR && bp->b_iocmd == BIO_READ)) &&
2697             (v_mnt == NULL || (v_mnt->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_NETWORK) == 0 ||
2698             vn_isdisk(bp->b_vp, NULL) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)) {
2699                 vfs_vmio_invalidate(bp);
2700                 allocbuf(bp, 0);
2701         }
2702
2703         if ((bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF)) != 0 ||
2704             (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_NOREUSE)) == B_NOREUSE) {
2705                 allocbuf(bp, 0);
2706                 bp->b_flags &= ~B_NOREUSE;
2707                 if (bp->b_vp != NULL)
2708                         brelvp(bp);
2709         }
2710                         
2711         /*
2712          * If the buffer has junk contents signal it and eventually
2713          * clean up B_DELWRI and diassociate the vnode so that gbincore()
2714          * doesn't find it.
2715          */
2716         if (bp->b_bufsize == 0 || (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) != 0 ||
2717             (bp->b_flags & (B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF)) != 0)
2718                 bp->b_flags |= B_INVAL;
2719         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2720                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2721                         bundirty(bp);
2722                 if (bp->b_vp)
2723                         brelvp(bp);
2724         }
2725
2726         buf_track(bp, __func__);
2727
2728         /* buffers with no memory */
2729         if (bp->b_bufsize == 0) {
2730                 buf_free(bp);
2731                 return;
2732         }
2733         /* buffers with junk contents */
2734         if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF) ||
2735             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR)) {
2736                 bp->b_xflags &= ~(BX_BKGRDWRITE | BX_ALTDATA);
2737                 if (bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG)
2738                         panic("losing buffer 2");
2739                 qindex = QUEUE_CLEAN;
2740                 bp->b_flags |= B_AGE;
2741         /* remaining buffers */
2742         } else if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2743                 qindex = QUEUE_DIRTY;
2744         else
2745                 qindex = QUEUE_CLEAN;
2746
2747         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0 && (bp->b_xflags & BX_VNDIRTY))
2748                 panic("brelse: not dirty");
2749
2750         bp->b_flags &= ~(B_ASYNC | B_NOCACHE | B_RELBUF | B_DIRECT);
2751         /* binsfree unlocks bp. */
2752         binsfree(bp, qindex);
2753 }
2754
2755 /*
2756  * Release a buffer back to the appropriate queue but do not try to free
2757  * it.  The buffer is expected to be used again soon.
2758  *
2759  * bqrelse() is used by bdwrite() to requeue a delayed write, and used by
2760  * biodone() to requeue an async I/O on completion.  It is also used when
2761  * known good buffers need to be requeued but we think we may need the data
2762  * again soon.
2763  *
2764  * XXX we should be able to leave the B_RELBUF hint set on completion.
2765  */
2766 void
2767 bqrelse(struct buf *bp)
2768 {
2769         int qindex;
2770
2771         CTR3(KTR_BUF, "bqrelse(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2772         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)),
2773             ("bqrelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
2774
2775         qindex = QUEUE_NONE;
2776         if (BUF_LOCKRECURSED(bp)) {
2777                 /* do not release to free list */
2778                 BUF_UNLOCK(bp);
2779                 return;
2780         }
2781         bp->b_flags &= ~(B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF);
2782
2783         if (bp->b_flags & B_MANAGED) {
2784                 if (bp->b_flags & B_REMFREE)
2785                         bremfreef(bp);
2786                 goto out;
2787         }
2788
2789         /* buffers with stale but valid contents */
2790         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) != 0 || (bp->b_vflags & (BV_BKGRDINPROG |
2791             BV_BKGRDERR)) == BV_BKGRDERR) {
2792                 BO_LOCK(bp->b_bufobj);
2793                 bp->b_vflags &= ~BV_BKGRDERR;
2794                 BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
2795                 qindex = QUEUE_DIRTY;
2796         } else {
2797                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0 &&
2798                     (bp->b_xflags & BX_VNDIRTY))
2799                         panic("bqrelse: not dirty");
2800                 if ((bp->b_flags & B_NOREUSE) != 0) {
2801                         brelse(bp);
2802                         return;
2803                 }
2804                 qindex = QUEUE_CLEAN;
2805         }
2806         buf_track(bp, __func__);
2807         /* binsfree unlocks bp. */
2808         binsfree(bp, qindex);
2809         return;
2810
2811 out:
2812         buf_track(bp, __func__);
2813         /* unlock */
2814         BUF_UNLOCK(bp);
2815 }
2816
2817 /*
2818  * Complete I/O to a VMIO backed page.  Validate the pages as appropriate,
2819  * restore bogus pages.
2820  */
2821 static void
2822 vfs_vmio_iodone(struct buf *bp)
2823 {
2824         vm_ooffset_t foff;
2825         vm_page_t m;
2826         vm_object_t obj;
2827         struct vnode *vp __unused;
2828         int i, iosize, resid;
2829         bool bogus;
2830
2831         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2832         KASSERT(obj->paging_in_progress >= bp->b_npages,
2833             ("vfs_vmio_iodone: paging in progress(%d) < b_npages(%d)",
2834             obj->paging_in_progress, bp->b_npages));
2835
2836         vp = bp->b_vp;
2837         KASSERT(vp->v_holdcnt > 0,
2838             ("vfs_vmio_iodone: vnode %p has zero hold count", vp));
2839         KASSERT(vp->v_object != NULL,
2840             ("vfs_vmio_iodone: vnode %p has no vm_object", vp));
2841
2842         foff = bp->b_offset;
2843         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
2844             ("vfs_vmio_iodone: bp %p has no buffer offset", bp));
2845
2846         bogus = false;
2847         iosize = bp->b_bcount - bp->b_resid;
2848         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2849         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
2850                 resid = ((foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK) - foff;
2851                 if (resid > iosize)
2852                         resid = iosize;
2853
2854                 /*
2855                  * cleanup bogus pages, restoring the originals
2856                  */
2857                 m = bp->b_pages[i];
2858                 if (m == bogus_page) {
2859                         bogus = true;
2860                         m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(foff));
2861                         if (m == NULL)
2862                                 panic("biodone: page disappeared!");
2863                         bp->b_pages[i] = m;
2864                 } else if ((bp->b_iocmd == BIO_READ) && resid > 0) {
2865                         /*
2866                          * In the write case, the valid and clean bits are
2867                          * already changed correctly ( see bdwrite() ), so we 
2868                          * only need to do this here in the read case.
2869                          */
2870                         KASSERT((m->dirty & vm_page_bits(foff & PAGE_MASK,
2871                             resid)) == 0, ("vfs_vmio_iodone: page %p "
2872                             "has unexpected dirty bits", m));
2873                         vfs_page_set_valid(bp, foff, m);
2874                 }
2875                 KASSERT(OFF_TO_IDX(foff) == m->pindex,
2876                     ("vfs_vmio_iodone: foff(%jd)/pindex(%ju) mismatch",
2877                     (intmax_t)foff, (uintmax_t)m->pindex));
2878
2879                 vm_page_sunbusy(m);
2880                 foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
2881                 iosize -= resid;
2882         }
2883         vm_object_pip_wakeupn(obj, bp->b_npages);
2884         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2885         if (bogus && buf_mapped(bp)) {
2886                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2887                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
2888                     bp->b_pages, bp->b_npages);
2889         }
2890 }
2891
2892 /*
2893  * Perform page invalidation when a buffer is released.  The fully invalid
2894  * pages will be reclaimed later in vfs_vmio_truncate().
2895  */
2896 static void
2897 vfs_vmio_invalidate(struct buf *bp)
2898 {
2899         vm_object_t obj;
2900         vm_page_t m;
2901         int flags, i, resid, poffset, presid;
2902
2903         if (buf_mapped(bp)) {
2904                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2905                 pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), bp->b_npages);
2906         } else
2907                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2908         /*
2909          * Get the base offset and length of the buffer.  Note that 
2910          * in the VMIO case if the buffer block size is not
2911          * page-aligned then b_data pointer may not be page-aligned.
2912          * But our b_pages[] array *IS* page aligned.
2913          *
2914          * block sizes less then DEV_BSIZE (usually 512) are not 
2915          * supported due to the page granularity bits (m->valid,
2916          * m->dirty, etc...). 
2917          *
2918          * See man buf(9) for more information
2919          */
2920         flags = (bp->b_flags & B_NOREUSE) != 0 ? VPR_NOREUSE : 0;
2921         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2922         resid = bp->b_bufsize;
2923         poffset = bp->b_offset & PAGE_MASK;
2924         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2925         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
2926                 m = bp->b_pages[i];
2927                 if (m == bogus_page)
2928                         panic("vfs_vmio_invalidate: Unexpected bogus page.");
2929                 bp->b_pages[i] = NULL;
2930
2931                 presid = resid > (PAGE_SIZE - poffset) ?
2932                     (PAGE_SIZE - poffset) : resid;
2933                 KASSERT(presid >= 0, ("brelse: extra page"));
2934                 while (vm_page_xbusied(m)) {
2935                         vm_page_lock(m);
2936                         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2937                         vm_page_busy_sleep(m, "mbncsh", true);
2938                         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2939                 }
2940                 if (pmap_page_wired_mappings(m) == 0)
2941                         vm_page_set_invalid(m, poffset, presid);
2942                 vm_page_release_locked(m, flags);
2943                 resid -= presid;
2944                 poffset = 0;
2945         }
2946         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2947         bp->b_npages = 0;
2948 }
2949
2950 /*
2951  * Page-granular truncation of an existing VMIO buffer.
2952  */
2953 static void
2954 vfs_vmio_truncate(struct buf *bp, int desiredpages)
2955 {
2956         vm_object_t obj;
2957         vm_page_t m;
2958         int flags, i;
2959
2960         if (bp->b_npages == desiredpages)
2961                 return;
2962
2963         if (buf_mapped(bp)) {
2964                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2965                 pmap_qremove((vm_offset_t)trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data) +
2966                     (desiredpages << PAGE_SHIFT), bp->b_npages - desiredpages);
2967         } else
2968                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2969
2970         /*
2971          * The object lock is needed only if we will attempt to free pages.
2972          */
2973         flags = (bp->b_flags & B_NOREUSE) != 0 ? VPR_NOREUSE : 0;
2974         if ((bp->b_flags & B_DIRECT) != 0) {
2975                 flags |= VPR_TRYFREE;
2976                 obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2977                 VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2978         } else {
2979                 obj = NULL;
2980         }
2981         for (i = desiredpages; i < bp->b_npages; i++) {
2982                 m = bp->b_pages[i];
2983                 KASSERT(m != bogus_page, ("allocbuf: bogus page found"));
2984                 bp->b_pages[i] = NULL;
2985                 if (obj != NULL)
2986                         vm_page_release_locked(m, flags);
2987                 else
2988                         vm_page_release(m, flags);
2989         }
2990         if (obj != NULL)
2991                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2992         bp->b_npages = desiredpages;
2993 }
2994
2995 /*
2996  * Byte granular extension of VMIO buffers.
2997  */
2998 static void
2999 vfs_vmio_extend(struct buf *bp, int desiredpages, int size)
3000 {
3001         /*
3002          * We are growing the buffer, possibly in a 
3003          * byte-granular fashion.
3004          */
3005         vm_object_t obj;
3006         vm_offset_t toff;
3007         vm_offset_t tinc;
3008         vm_page_t m;
3009
3010         /*
3011          * Step 1, bring in the VM pages from the object, allocating
3012          * them if necessary.  We must clear B_CACHE if these pages
3013          * are not valid for the range covered by the buffer.
3014          */
3015         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
3016         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
3017         if (bp->b_npages < desiredpages) {
3018                 /*
3019                  * We must allocate system pages since blocking
3020                  * here could interfere with paging I/O, no
3021                  * matter which process we are.
3022                  *
3023                  * Only exclusive busy can be tested here.
3024                  * Blocking on shared busy might lead to
3025                  * deadlocks once allocbuf() is called after
3026                  * pages are vfs_busy_pages().
3027                  */
3028                 (void)vm_page_grab_pages(obj,
3029                     OFF_TO_IDX(bp->b_offset) + bp->b_npages,
3030                     VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_IGN_SBUSY |
3031                     VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_WIRED,
3032                     &bp->b_pages[bp->b_npages], desiredpages - bp->b_npages);
3033                 bp->b_npages = desiredpages;
3034         }
3035
3036         /*
3037          * Step 2.  We've loaded the pages into the buffer,
3038          * we have to figure out if we can still have B_CACHE
3039          * set.  Note that B_CACHE is set according to the
3040          * byte-granular range ( bcount and size ), not the
3041          * aligned range ( newbsize ).
3042          *
3043          * The VM test is against m->valid, which is DEV_BSIZE
3044          * aligned.  Needless to say, the validity of the data
3045          * needs to also be DEV_BSIZE aligned.  Note that this
3046          * fails with NFS if the server or some other client
3047          * extends the file's EOF.  If our buffer is resized, 
3048          * B_CACHE may remain set! XXX
3049          */
3050         toff = bp->b_bcount;
3051         tinc = PAGE_SIZE - ((bp->b_offset + toff) & PAGE_MASK);
3052         while ((bp->b_flags & B_CACHE) && toff < size) {
3053                 vm_pindex_t pi;
3054
3055                 if (tinc > (size - toff))
3056                         tinc = size - toff;
3057                 pi = ((bp->b_offset & PAGE_MASK) + toff) >> PAGE_SHIFT;
3058                 m = bp->b_pages[pi];
3059                 vfs_buf_test_cache(bp, bp->b_offset, toff, tinc, m);
3060                 toff += tinc;
3061                 tinc = PAGE_SIZE;
3062         }
3063         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
3064
3065         /*
3066          * Step 3, fixup the KVA pmap.
3067          */
3068         if (buf_mapped(bp))
3069                 bpmap_qenter(bp);
3070         else
3071                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
3072 }
3073
3074 /*
3075  * Check to see if a block at a particular lbn is available for a clustered
3076  * write.
3077  */
3078 static int
3079 vfs_bio_clcheck(struct vnode *vp, int size, daddr_t lblkno, daddr_t blkno)
3080 {
3081         struct buf *bpa;
3082         int match;
3083
3084         match = 0;
3085
3086         /* If the buf isn't in core skip it */
3087         if ((bpa = gbincore(&vp->v_bufobj, lblkno)) == NULL)
3088                 return (0);
3089
3090         /* If the buf is busy we don't want to wait for it */
3091         if (BUF_LOCK(bpa, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
3092                 return (0);
3093
3094         /* Only cluster with valid clusterable delayed write buffers */
3095         if ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) !=
3096             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK))
3097                 goto done;
3098
3099         if (bpa->b_bufsize != size)
3100                 goto done;
3101
3102         /*
3103          * Check to see if it is in the expected place on disk and that the
3104          * block has been mapped.
3105          */
3106         if ((bpa->b_blkno != bpa->b_lblkno) && (bpa->b_blkno == blkno))
3107                 match = 1;
3108 done:
3109         BUF_UNLOCK(bpa);
3110         return (match);
3111 }
3112
3113 /*
3114  *      vfs_bio_awrite:
3115  *
3116  *      Implement clustered async writes for clearing out B_DELWRI buffers.
3117  *      This is much better then the old way of writing only one buffer at
3118  *      a time.  Note that we may not be presented with the buffers in the 
3119  *      correct order, so we search for the cluster in both directions.
3120  */
3121 int
3122 vfs_bio_awrite(struct buf *bp)
3123 {
3124         struct bufobj *bo;
3125         int i;
3126         int j;
3127         daddr_t lblkno = bp->b_lblkno;
3128         struct vnode *vp = bp->b_vp;
3129         int ncl;
3130         int nwritten;
3131         int size;
3132         int maxcl;
3133         int gbflags;
3134
3135         bo = &vp->v_bufobj;
3136         gbflags = (bp->b_data == unmapped_buf) ? GB_UNMAPPED : 0;
3137         /*
3138          * right now we support clustered writing only to regular files.  If
3139          * we find a clusterable block we could be in the middle of a cluster
3140          * rather then at the beginning.
3141          */
3142         if ((vp->v_type == VREG) && 
3143             (vp->v_mount != 0) && /* Only on nodes that have the size info */
3144             (bp->b_flags & (B_CLUSTEROK | B_INVAL)) == B_CLUSTEROK) {
3145
3146                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3147                 maxcl = MAXPHYS / size;
3148
3149                 BO_RLOCK(bo);
3150                 for (i = 1; i < maxcl; i++)
3151                         if (vfs_bio_clcheck(vp, size, lblkno + i,
3152                             bp->b_blkno + ((i * size) >> DEV_BSHIFT)) == 0)
3153                                 break;
3154
3155                 for (j = 1; i + j <= maxcl && j <= lblkno; j++) 
3156                         if (vfs_bio_clcheck(vp, size, lblkno - j,
3157                             bp->b_blkno - ((j * size) >> DEV_BSHIFT)) == 0)
3158                                 break;
3159                 BO_RUNLOCK(bo);
3160                 --j;
3161                 ncl = i + j;
3162                 /*
3163                  * this is a possible cluster write
3164                  */
3165                 if (ncl != 1) {
3166                         BUF_UNLOCK(bp);
3167                         nwritten = cluster_wbuild(vp, size, lblkno - j, ncl,
3168                             gbflags);
3169                         return (nwritten);
3170                 }
3171         }
3172         bremfree(bp);
3173         bp->b_flags |= B_ASYNC;
3174         /*
3175          * default (old) behavior, writing out only one block
3176          *
3177          * XXX returns b_bufsize instead of b_bcount for nwritten?
3178          */
3179         nwritten = bp->b_bufsize;
3180         (void) bwrite(bp);
3181
3182         return (nwritten);
3183 }
3184
3185 /*
3186  *      getnewbuf_kva:
3187  *
3188  *      Allocate KVA for an empty buf header according to gbflags.
3189  */
3190 static int
3191 getnewbuf_kva(struct buf *bp, int gbflags, int maxsize)
3192 {
3193
3194         if ((gbflags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_UNMAPPED) {
3195                 /*
3196                  * In order to keep fragmentation sane we only allocate kva
3197                  * in BKVASIZE chunks.  XXX with vmem we can do page size.
3198                  */
3199                 maxsize = (maxsize + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
3200
3201                 if (maxsize != bp->b_kvasize &&
3202                     bufkva_alloc(bp, maxsize, gbflags))
3203                         return (ENOSPC);
3204         }
3205         return (0);
3206 }
3207
3208 /*
3209  *      getnewbuf:
3210  *
3211  *      Find and initialize a new buffer header, freeing up existing buffers
3212  *      in the bufqueues as necessary.  The new buffer is returned locked.
3213  *
3214  *      We block if:
3215  *              We have insufficient buffer headers
3216  *              We have insufficient buffer space
3217  *              buffer_arena is too fragmented ( space reservation fails )
3218  *              If we have to flush dirty buffers ( but we try to avoid this )
3219  *
3220  *      The caller is responsible for releasing the reserved bufspace after
3221  *      allocbuf() is called.
3222  */
3223 static struct buf *
3224 getnewbuf(struct vnode *vp, int slpflag, int slptimeo, int maxsize, int gbflags)
3225 {
3226         struct bufdomain *bd;
3227         struct buf *bp;
3228         bool metadata, reserved;
3229
3230         bp = NULL;
3231         KASSERT((gbflags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_KVAALLOC,
3232             ("GB_KVAALLOC only makes sense with GB_UNMAPPED"));
3233         if (!unmapped_buf_allowed)
3234                 gbflags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
3235
3236         if (vp == NULL || (vp->v_vflag & (VV_MD | VV_SYSTEM)) != 0 ||
3237             vp->v_type == VCHR)
3238                 metadata = true;
3239         else
3240                 metadata = false;
3241         if (vp == NULL)
3242                 bd = &bdomain[0];
3243         else
3244                 bd = &bdomain[vp->v_bufobj.bo_domain];
3245
3246         counter_u64_add(getnewbufcalls, 1);
3247         reserved = false;
3248         do {
3249                 if (reserved == false &&
3250                     bufspace_reserve(bd, maxsize, metadata) != 0) {
3251                         counter_u64_add(getnewbufrestarts, 1);
3252                         continue;
3253                 }
3254                 reserved = true;
3255                 if ((bp = buf_alloc(bd)) == NULL) {
3256                         counter_u64_add(getnewbufrestarts, 1);
3257                         continue;
3258                 }
3259                 if (getnewbuf_kva(bp, gbflags, maxsize) == 0)
3260                         return (bp);
3261                 break;
3262         } while (buf_recycle(bd, false) == 0);
3263
3264         if (reserved)
3265                 bufspace_release(bd, maxsize);
3266         if (bp != NULL) {
3267                 bp->b_flags |= B_INVAL;
3268                 brelse(bp);
3269         }
3270         bufspace_wait(bd, vp, gbflags, slpflag, slptimeo);
3271
3272         return (NULL);
3273 }
3274
3275 /*
3276  *      buf_daemon:
3277  *
3278  *      buffer flushing daemon.  Buffers are normally flushed by the
3279  *      update daemon but if it cannot keep up this process starts to
3280  *      take the load in an attempt to prevent getnewbuf() from blocking.
3281  */
3282 static struct kproc_desc buf_kp = {
3283         "bufdaemon",
3284         buf_daemon,
3285         &bufdaemonproc
3286 };
3287 SYSINIT(bufdaemon, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST, kproc_start, &buf_kp);
3288
3289 static int
3290 buf_flush(struct vnode *vp, struct bufdomain *bd, int target)
3291 {
3292         int flushed;
3293
3294         flushed = flushbufqueues(vp, bd, target, 0);
3295         if (flushed == 0) {
3296                 /*
3297                  * Could not find any buffers without rollback
3298                  * dependencies, so just write the first one
3299                  * in the hopes of eventually making progress.
3300                  */
3301                 if (vp != NULL && target > 2)
3302                         target /= 2;
3303                 flushbufqueues(vp, bd, target, 1);
3304         }
3305         return (flushed);
3306 }
3307
3308 static void
3309 buf_daemon()
3310 {
3311         struct bufdomain *bd;
3312         int speedupreq;
3313         int lodirty;
3314         int i;
3315
3316         /*
3317          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
3318          */
3319         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, kthread_shutdown, curthread,
3320             SHUTDOWN_PRI_LAST + 100);
3321
3322         /*
3323          * Start the buf clean daemons as children threads.
3324          */
3325         for (i = 0 ; i < buf_domains; i++) {
3326                 int error;
3327
3328                 error = kthread_add((void (*)(void *))bufspace_daemon,
3329                     &bdomain[i], curproc, NULL, 0, 0, "bufspacedaemon-%d", i);
3330                 if (error)
3331                         panic("error %d spawning bufspace daemon", error);
3332         }
3333
3334         /*
3335          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
3336          */
3337         curthread->td_pflags |= TDP_NORUNNINGBUF | TDP_BUFNEED;
3338         mtx_lock(&bdlock);
3339         for (;;) {
3340                 bd_request = 0;
3341                 mtx_unlock(&bdlock);
3342
3343                 kthread_suspend_check();
3344
3345                 /*
3346                  * Save speedupreq for this pass and reset to capture new
3347                  * requests.
3348                  */
3349                 speedupreq = bd_speedupreq;
3350                 bd_speedupreq = 0;
3351
3352                 /*
3353                  * Flush each domain sequentially according to its level and
3354                  * the speedup request.
3355                  */
3356                 for (i = 0; i < buf_domains; i++) {
3357                         bd = &bdomain[i];
3358                         if (speedupreq)
3359                                 lodirty = bd->bd_numdirtybuffers / 2;
3360                         else
3361                                 lodirty = bd->bd_lodirtybuffers;
3362                         while (bd->bd_numdirtybuffers > lodirty) {
3363                                 if (buf_flush(NULL, bd,
3364                                     bd->bd_numdirtybuffers - lodirty) == 0)
3365                                         break;
3366                                 kern_yield(PRI_USER);
3367                         }
3368                 }
3369
3370                 /*
3371                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
3372                  * mark.  The buf_daemon normally waits 1 second and
3373                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
3374                  * built up, within reason.
3375                  *
3376                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
3377                  * find any flushable buffers, we sleep for a short period
3378                  * to avoid endless loops on unlockable buffers.
3379                  */
3380                 mtx_lock(&bdlock);
3381                 if (!BIT_EMPTY(BUF_DOMAINS, &bdlodirty)) {
3382                         /*
3383                          * We reached our low water mark, reset the
3384                          * request and sleep until we are needed again.
3385                          * The sleep is just so the suspend code works.
3386                          */
3387                         bd_request = 0;
3388                         /*
3389                          * Do an extra wakeup in case dirty threshold
3390                          * changed via sysctl and the explicit transition
3391                          * out of shortfall was missed.
3392                          */
3393                         bdirtywakeup();
3394                         if (runningbufspace <= lorunningspace)
3395                                 runningwakeup();
3396                         msleep(&bd_request, &bdlock, PVM, "psleep", hz);
3397                 } else {
3398                         /*
3399                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
3400                          * still have too many dirty buffers, we
3401                          * have to sleep and try again.  (rare)
3402                          */
3403                         msleep(&bd_request, &bdlock, PVM, "qsleep", hz / 10);
3404                 }
3405         }
3406 }
3407
3408 /*
3409  *      flushbufqueues:
3410  *
3411  *      Try to flush a buffer in the dirty queue.  We must be careful to
3412  *      free up B_INVAL buffers instead of write them, which NFS is 
3413  *      particularly sensitive to.
3414  */
3415 static int flushwithdeps = 0;
3416 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, flushwithdeps, CTLFLAG_RW, &flushwithdeps,
3417     0, "Number of buffers flushed with dependecies that require rollbacks");
3418
3419 static int
3420 flushbufqueues(struct vnode *lvp, struct bufdomain *bd, int target,
3421     int flushdeps)
3422 {
3423         struct bufqueue *bq;
3424         struct buf *sentinel;
3425         struct vnode *vp;
3426         struct mount *mp;
3427         struct buf *bp;
3428         int hasdeps;
3429         int flushed;
3430         int error;
3431         bool unlock;
3432
3433         flushed = 0;
3434         bq = &bd->bd_dirtyq;
3435         bp = NULL;
3436         sentinel = malloc(sizeof(struct buf), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
3437         sentinel->b_qindex = QUEUE_SENTINEL;
3438         BQ_LOCK(bq);
3439         TAILQ_INSERT_HEAD(&bq->bq_queue, sentinel, b_freelist);
3440         BQ_UNLOCK(bq);
3441         while (flushed != target) {
3442                 maybe_yield();
3443                 BQ_LOCK(bq);
3444                 bp = TAILQ_NEXT(sentinel, b_freelist);
3445                 if (bp != NULL) {
3446                         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, sentinel, b_freelist);
3447                         TAILQ_INSERT_AFTER(&bq->bq_queue, bp, sentinel,
3448                             b_freelist);
3449                 } else {
3450                         BQ_UNLOCK(bq);
3451                         break;
3452                 }
3453                 /*
3454                  * Skip sentinels inserted by other invocations of the
3455                  * flushbufqueues(), taking care to not reorder them.
3456                  *
3457                  * Only flush the buffers that belong to the
3458                  * vnode locked by the curthread.
3459                  */
3460                 if (bp->b_qindex == QUEUE_SENTINEL || (lvp != NULL &&
3461                     bp->b_vp != lvp)) {
3462                         BQ_UNLOCK(bq);
3463                         continue;
3464                 }
3465                 error = BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL);
3466                 BQ_UNLOCK(bq);
3467                 if (error != 0)
3468                         continue;
3469
3470                 /*
3471                  * BKGRDINPROG can only be set with the buf and bufobj
3472                  * locks both held.  We tolerate a race to clear it here.
3473                  */
3474                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) != 0 ||
3475                     (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
3476                         BUF_UNLOCK(bp);
3477                         continue;
3478                 }
3479                 if (bp->b_flags & B_INVAL) {
3480                         bremfreef(bp);
3481                         brelse(bp);
3482                         flushed++;
3483                         continue;
3484                 }
3485
3486                 if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep) && buf_countdeps(bp, 0)) {
3487                         if (flushdeps == 0) {
3488                                 BUF_UNLOCK(bp);
3489                                 continue;
3490                         }
3491                         hasdeps = 1;
3492                 } else
3493                         hasdeps = 0;
3494                 /*
3495                  * We must hold the lock on a vnode before writing
3496                  * one of its buffers. Otherwise we may confuse, or
3497                  * in the case of a snapshot vnode, deadlock the
3498                  * system.
3499                  *
3500                  * The lock order here is the reverse of the normal
3501                  * of vnode followed by buf lock.  This is ok because
3502                  * the NOWAIT will prevent deadlock.
3503                  */
3504                 vp = bp->b_vp;
3505                 if (vn_start_write(vp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
3506                         BUF_UNLOCK(bp);
3507                         continue;
3508                 }
3509                 if (lvp == NULL) {
3510                         unlock = true;
3511                         error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT);
3512                 } else {
3513                         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "getbuf");
3514                         unlock = false;
3515                         error = VOP_ISLOCKED(vp) == LK_EXCLUSIVE ? 0 :
3516                             vn_lock(vp, LK_TRYUPGRADE);
3517                 }
3518                 if (error == 0) {
3519                         CTR3(KTR_BUF, "flushbufqueue(%p) vp %p flags %X",
3520                             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
3521                         if (curproc == bufdaemonproc) {
3522                                 vfs_bio_awrite(bp);
3523                         } else {
3524                                 bremfree(bp);
3525                                 bwrite(bp);
3526                                 counter_u64_add(notbufdflushes, 1);
3527                         }
3528                         vn_finished_write(mp);
3529                         if (unlock)
3530                                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
3531                         flushwithdeps += hasdeps;
3532                         flushed++;
3533
3534                         /*
3535                          * Sleeping on runningbufspace while holding
3536                          * vnode lock leads to deadlock.
3537                          */
3538                         if (curproc == bufdaemonproc &&
3539                             runningbufspace > hirunningspace)
3540                                 waitrunningbufspace();
3541                         continue;
3542                 }
3543                 vn_finished_write(mp);
3544                 BUF_UNLOCK(bp);
3545         }
3546         BQ_LOCK(bq);
3547         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, sentinel, b_freelist);
3548         BQ_UNLOCK(bq);
3549         free(sentinel, M_TEMP);
3550         return (flushed);
3551 }
3552
3553 /*
3554  * Check to see if a block is currently memory resident.
3555  */
3556 struct buf *
3557 incore(struct bufobj *bo, daddr_t blkno)
3558 {
3559         struct buf *bp;
3560
3561         BO_RLOCK(bo);
3562         bp = gbincore(bo, blkno);
3563         BO_RUNLOCK(bo);
3564         return (bp);
3565 }
3566
3567 /*
3568  * Returns true if no I/O is needed to access the
3569  * associated VM object.  This is like incore except
3570  * it also hunts around in the VM system for the data.
3571  */
3572
3573 static int
3574 inmem(struct vnode * vp, daddr_t blkno)
3575 {
3576         vm_object_t obj;
3577         vm_offset_t toff, tinc, size;
3578         vm_page_t m;
3579         vm_ooffset_t off;
3580
3581         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "inmem");
3582
3583         if (incore(&vp->v_bufobj, blkno))
3584                 return 1;
3585         if (vp->v_mount == NULL)
3586                 return 0;
3587         obj = vp->v_object;
3588         if (obj == NULL)
3589                 return (0);
3590
3591         size = PAGE_SIZE;
3592         if (size > vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize)
3593                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3594         off = (vm_ooffset_t)blkno * (vm_ooffset_t)vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3595
3596         VM_OBJECT_RLOCK(obj);
3597         for (toff = 0; toff < vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize; toff += tinc) {
3598                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(off + toff));
3599                 if (!m)
3600                         goto notinmem;
3601                 tinc = size;
3602                 if (tinc > PAGE_SIZE - ((toff + off) & PAGE_MASK))
3603                         tinc = PAGE_SIZE - ((toff + off) & PAGE_MASK);
3604                 if (vm_page_is_valid(m,
3605                     (vm_offset_t) ((toff + off) & PAGE_MASK), tinc) == 0)
3606                         goto notinmem;
3607         }
3608         VM_OBJECT_RUNLOCK(obj);
3609         return 1;
3610
3611 notinmem:
3612         VM_OBJECT_RUNLOCK(obj);
3613         return (0);
3614 }
3615
3616 /*
3617  * Set the dirty range for a buffer based on the status of the dirty
3618  * bits in the pages comprising the buffer.  The range is limited
3619  * to the size of the buffer.
3620  *
3621  * Tell the VM system that the pages associated with this buffer
3622  * are clean.  This is used for delayed writes where the data is
3623  * going to go to disk eventually without additional VM intevention.
3624  *
3625  * Note that while we only really need to clean through to b_bcount, we
3626  * just go ahead and clean through to b_bufsize.
3627  */
3628 static void
3629 vfs_clean_pages_dirty_buf(struct buf *bp)
3630 {
3631         vm_ooffset_t foff, noff, eoff;
3632         vm_page_t m;
3633         int i;
3634
3635         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0 || bp->b_bufsize == 0)
3636                 return;
3637
3638         foff = bp->b_offset;
3639         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
3640             ("vfs_clean_pages_dirty_buf: no buffer offset"));
3641
3642         VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
3643         vfs_drain_busy_pages(bp);
3644         vfs_setdirty_locked_object(bp);
3645         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3646                 noff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3647                 eoff = noff;
3648                 if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bufsize)
3649                         eoff = bp->b_offset + bp->b_bufsize;
3650                 m = bp->b_pages[i];
3651                 vfs_page_set_validclean(bp, foff, m);
3652                 /* vm_page_clear_dirty(m, foff & PAGE_MASK, eoff - foff); */
3653                 foff = noff;
3654         }
3655         VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
3656 }
3657
3658 static void
3659 vfs_setdirty_locked_object(struct buf *bp)
3660 {
3661         vm_object_t object;
3662         int i;
3663
3664         object = bp->b_bufobj->bo_object;
3665         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
3666
3667         /*
3668          * We qualify the scan for modified pages on whether the
3669          * object has been flushed yet.
3670          */
3671         if ((object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY) != 0) {
3672                 vm_offset_t boffset;
3673                 vm_offset_t eoffset;
3674
3675                 /*
3676                  * test the pages to see if they have been modified directly
3677                  * by users through the VM system.
3678                  */
3679                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++)
3680                         vm_page_test_dirty(bp->b_pages[i]);
3681
3682                 /*
3683                  * Calculate the encompassing dirty range, boffset and eoffset,
3684                  * (eoffset - boffset) bytes.
3685                  */
3686
3687                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3688                         if (bp->b_pages[i]->dirty)
3689                                 break;
3690                 }
3691                 boffset = (i << PAGE_SHIFT) - (bp->b_offset & PAGE_MASK);
3692
3693                 for (i = bp->b_npages - 1; i >= 0; --i) {
3694                         if (bp->b_pages[i]->dirty) {
3695                                 break;
3696                         }
3697                 }
3698                 eoffset = ((i + 1) << PAGE_SHIFT) - (bp->b_offset & PAGE_MASK);
3699
3700                 /*
3701                  * Fit it to the buffer.
3702                  */
3703
3704                 if (eoffset > bp->b_bcount)
3705                         eoffset = bp->b_bcount;
3706
3707                 /*
3708                  * If we have a good dirty range, merge with the existing
3709                  * dirty range.
3710                  */
3711
3712                 if (boffset < eoffset) {
3713                         if (bp->b_dirtyoff > boffset)
3714                                 bp->b_dirtyoff = boffset;
3715                         if (bp->b_dirtyend < eoffset)
3716                                 bp->b_dirtyend = eoffset;
3717                 }
3718         }
3719 }
3720
3721 /*
3722  * Allocate the KVA mapping for an existing buffer.
3723  * If an unmapped buffer is provided but a mapped buffer is requested, take
3724  * also care to properly setup mappings between pages and KVA.
3725  */
3726 static void
3727 bp_unmapped_get_kva(struct buf *bp, daddr_t blkno, int size, int gbflags)
3728 {
3729         int bsize, maxsize, need_mapping, need_kva;
3730         off_t offset;
3731
3732         need_mapping = bp->b_data == unmapped_buf &&
3733             (gbflags & GB_UNMAPPED) == 0;
3734         need_kva = bp->b_kvabase == unmapped_buf &&
3735             bp->b_data == unmapped_buf &&
3736             (gbflags & GB_KVAALLOC) != 0;
3737         if (!need_mapping && !need_kva)
3738                 return;
3739
3740         BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
3741
3742         if (need_mapping && bp->b_kvabase != unmapped_buf) {
3743                 /*
3744                  * Buffer is not mapped, but the KVA was already
3745                  * reserved at the time of the instantiation.  Use the
3746                  * allocated space.
3747                  */
3748                 goto has_addr;
3749         }
3750
3751         /*
3752          * Calculate the amount of the address space we would reserve
3753          * if the buffer was mapped.
3754          */
3755         bsize = vn_isdisk(bp->b_vp, NULL) ? DEV_BSIZE : bp->b_bufobj->bo_bsize;
3756         KASSERT(bsize != 0, ("bsize == 0, check bo->bo_bsize"));
3757         offset = blkno * bsize;
3758         maxsize = size + (offset & PAGE_MASK);
3759         maxsize = imax(maxsize, bsize);
3760
3761         while (bufkva_alloc(bp, maxsize, gbflags) != 0) {
3762                 if ((gbflags & GB_NOWAIT_BD) != 0) {
3763                         /*
3764                          * XXXKIB: defragmentation cannot
3765                          * succeed, not sure what else to do.
3766                          */
3767                         panic("GB_NOWAIT_BD and GB_UNMAPPED %p", bp);
3768                 }
3769                 counter_u64_add(mappingrestarts, 1);
3770                 bufspace_wait(bufdomain(bp), bp->b_vp, gbflags, 0, 0);
3771         }
3772 has_addr:
3773         if (need_mapping) {
3774                 /* b_offset is handled by bpmap_qenter. */
3775                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
3776                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
3777                 bpmap_qenter(bp);
3778         }
3779 }
3780
3781 struct buf *
3782 getblk(struct vnode *vp, daddr_t blkno, int size, int slpflag, int slptimeo,
3783     int flags)
3784 {
3785         struct buf *bp;
3786         int error;
3787
3788         error = getblkx(vp, blkno, size, slpflag, slptimeo, flags, &bp);
3789         if (error != 0)
3790                 return (NULL);
3791         return (bp);
3792 }
3793
3794 /*
3795  *      getblkx:
3796  *
3797  *      Get a block given a specified block and offset into a file/device.
3798  *      The buffers B_DONE bit will be cleared on return, making it almost
3799  *      ready for an I/O initiation.  B_INVAL may or may not be set on 
3800  *      return.  The caller should clear B_INVAL prior to initiating a
3801  *      READ.
3802  *
3803  *      For a non-VMIO buffer, B_CACHE is set to the opposite of B_INVAL for
3804  *      an existing buffer.
3805  *
3806  *      For a VMIO buffer, B_CACHE is modified according to the backing VM.
3807  *      If getblk()ing a previously 0-sized invalid buffer, B_CACHE is set
3808  *      and then cleared based on the backing VM.  If the previous buffer is
3809  *      non-0-sized but invalid, B_CACHE will be cleared.
3810  *
3811  *      If getblk() must create a new buffer, the new buffer is returned with
3812  *      both B_INVAL and B_CACHE clear unless it is a VMIO buffer, in which
3813  *      case it is returned with B_INVAL clear and B_CACHE set based on the
3814  *      backing VM.
3815  *
3816  *      getblk() also forces a bwrite() for any B_DELWRI buffer whos
3817  *      B_CACHE bit is clear.
3818  *      
3819  *      What this means, basically, is that the caller should use B_CACHE to
3820  *      determine whether the buffer is fully valid or not and should clear
3821  *      B_INVAL prior to issuing a read.  If the caller intends to validate
3822  *      the buffer by loading its data area with something, the caller needs
3823  *      to clear B_INVAL.  If the caller does this without issuing an I/O, 
3824  *      the caller should set B_CACHE ( as an optimization ), else the caller
3825  *      should issue the I/O and biodone() will set B_CACHE if the I/O was
3826  *      a write attempt or if it was a successful read.  If the caller 
3827  *      intends to issue a READ, the caller must clear B_INVAL and BIO_ERROR
3828  *      prior to issuing the READ.  biodone() will *not* clear B_INVAL.
3829  */
3830 int
3831 getblkx(struct vnode *vp, daddr_t blkno, int size, int slpflag, int slptimeo,
3832     int flags, struct buf **bpp)
3833 {
3834         struct buf *bp;
3835         struct bufobj *bo;
3836         daddr_t d_blkno;
3837         int bsize, error, maxsize, vmio;
3838         off_t offset;
3839
3840         CTR3(KTR_BUF, "getblk(%p, %ld, %d)", vp, (long)blkno, size);
3841         KASSERT((flags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_KVAALLOC,
3842             ("GB_KVAALLOC only makes sense with GB_UNMAPPED"));
3843         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "getblk");
3844         if (size > maxbcachebuf)
3845                 panic("getblk: size(%d) > maxbcachebuf(%d)\n", size,
3846                     maxbcachebuf);
3847         if (!unmapped_buf_allowed)
3848                 flags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
3849
3850         bo = &vp->v_bufobj;
3851         d_blkno = blkno;
3852 loop:
3853         BO_RLOCK(bo);
3854         bp = gbincore(bo, blkno);
3855         if (bp != NULL) {
3856                 int lockflags;
3857                 /*
3858                  * Buffer is in-core.  If the buffer is not busy nor managed,
3859                  * it must be on a queue.
3860                  */
3861                 lockflags = LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL | LK_INTERLOCK;
3862
3863                 if ((flags & GB_LOCK_NOWAIT) != 0)
3864                         lockflags |= LK_NOWAIT;
3865
3866                 error = BUF_TIMELOCK(bp, lockflags,
3867                     BO_LOCKPTR(bo), "getblk", slpflag, slptimeo);
3868
3869                 /*
3870                  * If we slept and got the lock we have to restart in case
3871                  * the buffer changed identities.
3872                  */
3873                 if (error == ENOLCK)
3874                         goto loop;
3875                 /* We timed out or were interrupted. */
3876                 else if (error != 0)
3877                         return (error);
3878                 /* If recursed, assume caller knows the rules. */
3879                 else if (BUF_LOCKRECURSED(bp))
3880                         goto end;
3881
3882                 /*
3883                  * The buffer is locked.  B_CACHE is cleared if the buffer is 
3884                  * invalid.  Otherwise, for a non-VMIO buffer, B_CACHE is set
3885                  * and for a VMIO buffer B_CACHE is adjusted according to the
3886                  * backing VM cache.
3887                  */
3888                 if (bp->b_flags & B_INVAL)
3889                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
3890                 else if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_INVAL)) == 0)
3891                         bp->b_flags |= B_CACHE;
3892                 if (bp->b_flags & B_MANAGED)
3893                         MPASS(bp->b_qindex == QUEUE_NONE);
3894                 else
3895                         bremfree(bp);
3896
3897                 /*
3898                  * check for size inconsistencies for non-VMIO case.
3899                  */
3900                 if (bp->b_bcount != size) {
3901                         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0 ||
3902                             (size > bp->b_kvasize)) {
3903                                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
3904                                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3905                                         bwrite(bp);
3906                                 } else {
3907                                         if (LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
3908                                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
3909                                                 brelse(bp);
3910                                         } else {
3911                                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3912                                                 bwrite(bp);
3913                                         }
3914                                 }
3915                                 goto loop;
3916                         }
3917                 }
3918
3919                 /*
3920                  * Handle the case of unmapped buffer which should
3921                  * become mapped, or the buffer for which KVA
3922                  * reservation is requested.
3923                  */
3924                 bp_unmapped_get_kva(bp, blkno, size, flags);
3925
3926                 /*
3927                  * If the size is inconsistent in the VMIO case, we can resize
3928                  * the buffer.  This might lead to B_CACHE getting set or
3929                  * cleared.  If the size has not changed, B_CACHE remains
3930                  * unchanged from its previous state.
3931                  */
3932                 allocbuf(bp, size);
3933
3934                 KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET, 
3935                     ("getblk: no buffer offset"));
3936
3937                 /*
3938                  * A buffer with B_DELWRI set and B_CACHE clear must
3939                  * be committed before we can return the buffer in
3940                  * order to prevent the caller from issuing a read
3941                  * ( due to B_CACHE not being set ) and overwriting
3942                  * it.
3943                  *
3944                  * Most callers, including NFS and FFS, need this to
3945                  * operate properly either because they assume they
3946                  * can issue a read if B_CACHE is not set, or because
3947                  * ( for example ) an uncached B_DELWRI might loop due 
3948                  * to softupdates re-dirtying the buffer.  In the latter
3949                  * case, B_CACHE is set after the first write completes,
3950                  * preventing further loops.
3951                  * NOTE!  b*write() sets B_CACHE.  If we cleared B_CACHE
3952                  * above while extending the buffer, we cannot allow the
3953                  * buffer to remain with B_CACHE set after the write
3954                  * completes or it will represent a corrupt state.  To
3955                  * deal with this we set B_NOCACHE to scrap the buffer
3956                  * after the write.
3957                  *
3958                  * We might be able to do something fancy, like setting
3959                  * B_CACHE in bwrite() except if B_DELWRI is already set,
3960                  * so the below call doesn't set B_CACHE, but that gets real
3961                  * confusing.  This is much easier.
3962                  */
3963
3964                 if ((bp->b_flags & (B_CACHE|B_DELWRI)) == B_DELWRI) {
3965                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3966                         bwrite(bp);
3967                         goto loop;
3968                 }
3969                 bp->b_flags &= ~B_DONE;
3970         } else {
3971                 /*
3972                  * Buffer is not in-core, create new buffer.  The buffer
3973                  * returned by getnewbuf() is locked.  Note that the returned
3974                  * buffer is also considered valid (not marked B_INVAL).
3975                  */
3976                 BO_RUNLOCK(bo);
3977                 /*
3978                  * If the user does not want us to create the buffer, bail out
3979                  * here.
3980                  */
3981                 if (flags & GB_NOCREAT)
3982                         return (EEXIST);
3983
3984                 bsize = vn_isdisk(vp, NULL) ? DEV_BSIZE : bo->bo_bsize;
3985                 KASSERT(bsize != 0, ("bsize == 0, check bo->bo_bsize"));
3986                 offset = blkno * bsize;
3987                 vmio = vp->v_object != NULL;
3988                 if (vmio) {
3989                         maxsize = size + (offset & PAGE_MASK);
3990                 } else {
3991                         maxsize = size;
3992                         /* Do not allow non-VMIO notmapped buffers. */
3993                         flags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
3994                 }
3995                 maxsize = imax(maxsize, bsize);
3996                 if ((flags & GB_NOSPARSE) != 0 && vmio &&
3997                     !vn_isdisk(vp, NULL)) {
3998                         error = VOP_BMAP(vp, blkno, NULL, &d_blkno, 0, 0);
3999                         KASSERT(error != EOPNOTSUPP,
4000                             ("GB_NOSPARSE from fs not supporting bmap, vp %p",
4001                             vp));
4002                         if (error != 0)
4003                                 return (error);
4004                         if (d_blkno == -1)
4005                                 return (EJUSTRETURN);
4006                 }
4007
4008                 bp = getnewbuf(vp, slpflag, slptimeo, maxsize, flags);
4009                 if (bp == NULL) {
4010                         if (slpflag || slptimeo)
4011                                 return (ETIMEDOUT);
4012                         /*
4013                          * XXX This is here until the sleep path is diagnosed
4014                          * enough to work under very low memory conditions.
4015                          *
4016                          * There's an issue on low memory, 4BSD+non-preempt
4017                          * systems (eg MIPS routers with 32MB RAM) where buffer
4018                          * exhaustion occurs without sleeping for buffer
4019                          * reclaimation.  This just sticks in a loop and
4020                          * constantly attempts to allocate a buffer, which
4021                          * hits exhaustion and tries to wakeup bufdaemon.
4022                          * This never happens because we never yield.
4023                          *
4024                          * The real solution is to identify and fix these cases
4025                          * so we aren't effectively busy-waiting in a loop
4026                          * until the reclaimation path has cycles to run.
4027                          */
4028                         kern_yield(PRI_USER);
4029                         goto loop;
4030                 }
4031
4032                 /*
4033                  * This code is used to make sure that a buffer is not
4034                  * created while the getnewbuf routine is blocked.
4035                  * This can be a problem whether the vnode is locked or not.
4036                  * If the buffer is created out from under us, we have to
4037                  * throw away the one we just created.
4038                  *
4039                  * Note: this must occur before we associate the buffer
4040                  * with the vp especially considering limitations in
4041                  * the splay tree implementation when dealing with duplicate
4042                  * lblkno's.
4043                  */
4044                 BO_LOCK(bo);
4045                 if (gbincore(bo, blkno)) {
4046                         BO_UNLOCK(bo);
4047                         bp->b_flags |= B_INVAL;
4048                         bufspace_release(bufdomain(bp), maxsize);
4049                         brelse(bp);
4050                         goto loop;
4051                 }
4052
4053                 /*
4054                  * Insert the buffer into the hash, so that it can
4055                  * be found by incore.
4056                  */
4057                 bp->b_lblkno = blkno;
4058                 bp->b_blkno = d_blkno;
4059                 bp->b_offset = offset;
4060                 bgetvp(vp, bp);
4061                 BO_UNLOCK(bo);
4062
4063                 /*
4064                  * set B_VMIO bit.  allocbuf() the buffer bigger.  Since the
4065                  * buffer size starts out as 0, B_CACHE will be set by
4066                  * allocbuf() for the VMIO case prior to it testing the
4067                  * backing store for validity.
4068                  */
4069
4070                 if (vmio) {
4071                         bp->b_flags |= B_VMIO;
4072                         KASSERT(vp->v_object == bp->b_bufobj->bo_object,
4073                             ("ARGH! different b_bufobj->bo_object %p %p %p\n",
4074                             bp, vp->v_object, bp->b_bufobj->bo_object));
4075                 } else {
4076                         bp->b_flags &= ~B_VMIO;
4077                         KASSERT(bp->b_bufobj->bo_object == NULL,
4078                             ("ARGH! has b_bufobj->bo_object %p %p\n",
4079                             bp, bp->b_bufobj->bo_object));
4080                         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4081                 }
4082
4083                 allocbuf(bp, size);
4084                 bufspace_release(bufdomain(bp), maxsize);
4085                 bp->b_flags &= ~B_DONE;
4086         }
4087         CTR4(KTR_BUF, "getblk(%p, %ld, %d) = %p", vp, (long)blkno, size, bp);
4088 end:
4089         buf_track(bp, __func__);
4090         KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
4091             ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p", bp, bp->b_bufobj, bo));
4092         *bpp = bp;
4093         return (0);
4094 }
4095
4096 /*
4097  * Get an empty, disassociated buffer of given size.  The buffer is initially
4098  * set to B_INVAL.
4099  */
4100 struct buf *
4101 geteblk(int size, int flags)
4102 {
4103         struct buf *bp;
4104         int maxsize;
4105
4106         maxsize = (size + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
4107         while ((bp = getnewbuf(NULL, 0, 0, maxsize, flags)) == NULL) {
4108                 if ((flags & GB_NOWAIT_BD) &&
4109                     (curthread->td_pflags & TDP_BUFNEED) != 0)
4110                         return (NULL);
4111         }
4112         allocbuf(bp, size);
4113         bufspace_release(bufdomain(bp), maxsize);
4114         bp->b_flags |= B_INVAL; /* b_dep cleared by getnewbuf() */
4115         return (bp);
4116 }
4117
4118 /*
4119  * Truncate the backing store for a non-vmio buffer.
4120  */
4121 static void
4122 vfs_nonvmio_truncate(struct buf *bp, int newbsize)
4123 {
4124
4125         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
4126                 /*
4127                  * malloced buffers are not shrunk
4128                  */
4129                 if (newbsize == 0) {
4130                         bufmallocadjust(bp, 0);
4131                         free(bp->b_data, M_BIOBUF);
4132                         bp->b_data = bp->b_kvabase;
4133                         bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
4134                 }
4135                 return;
4136         }
4137         vm_hold_free_pages(bp, newbsize);
4138         bufspace_adjust(bp, newbsize);
4139 }
4140
4141 /*
4142  * Extend the backing for a non-VMIO buffer.
4143  */
4144 static void
4145 vfs_nonvmio_extend(struct buf *bp, int newbsize)
4146 {
4147         caddr_t origbuf;
4148         int origbufsize;
4149
4150         /*
4151          * We only use malloced memory on the first allocation.
4152          * and revert to page-allocated memory when the buffer
4153          * grows.
4154          *
4155          * There is a potential smp race here that could lead
4156          * to bufmallocspace slightly passing the max.  It
4157          * is probably extremely rare and not worth worrying
4158          * over.
4159          */
4160         if (bp->b_bufsize == 0 && newbsize <= PAGE_SIZE/2 &&
4161             bufmallocspace < maxbufmallocspace) {
4162                 bp->b_data = malloc(newbsize, M_BIOBUF, M_WAITOK);
4163                 bp->b_flags |= B_MALLOC;
4164                 bufmallocadjust(bp, newbsize);
4165                 return;
4166         }
4167
4168         /*
4169          * If the buffer is growing on its other-than-first
4170          * allocation then we revert to the page-allocation
4171          * scheme.
4172          */
4173         origbuf = NULL;
4174         origbufsize = 0;
4175         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
4176                 origbuf = bp->b_data;
4177                 origbufsize = bp->b_bufsize;
4178                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
4179                 bufmallocadjust(bp, 0);
4180                 bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
4181                 newbsize = round_page(newbsize);
4182         }
4183         vm_hold_load_pages(bp, (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize,
4184             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize);
4185         if (origbuf != NULL) {
4186                 bcopy(origbuf, bp->b_data, origbufsize);
4187                 free(origbuf, M_BIOBUF);
4188         }
4189         bufspace_adjust(bp, newbsize);
4190 }
4191
4192 /*
4193  * This code constitutes the buffer memory from either anonymous system
4194  * memory (in the case of non-VMIO operations) or from an associated
4195  * VM object (in the case of VMIO operations).  This code is able to
4196  * resize a buffer up or down.
4197  *
4198  * Note that this code is tricky, and has many complications to resolve
4199  * deadlock or inconsistent data situations.  Tread lightly!!! 
4200  * There are B_CACHE and B_DELWRI interactions that must be dealt with by 
4201  * the caller.  Calling this code willy nilly can result in the loss of data.
4202  *
4203  * allocbuf() only adjusts B_CACHE for VMIO buffers.  getblk() deals with
4204  * B_CACHE for the non-VMIO case.
4205  */
4206 int
4207 allocbuf(struct buf *bp, int size)
4208 {
4209         int newbsize;
4210
4211         if (bp->b_bcount == size)
4212                 return (1);
4213
4214         if (bp->b_kvasize != 0 && bp->b_kvasize < size)
4215                 panic("allocbuf: buffer too small");
4216
4217         newbsize = roundup2(size, DEV_BSIZE);
4218         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
4219                 if ((bp->b_flags & B_MALLOC) == 0)
4220                         newbsize = round_page(newbsize);
4221                 /*
4222                  * Just get anonymous memory from the kernel.  Don't
4223                  * mess with B_CACHE.
4224                  */
4225                 if (newbsize < bp->b_bufsize)
4226                         vfs_nonvmio_truncate(bp, newbsize);
4227                 else if (newbsize > bp->b_bufsize)
4228                         vfs_nonvmio_extend(bp, newbsize);
4229         } else {
4230                 int desiredpages;
4231
4232                 desiredpages = (size == 0) ? 0 :
4233                     num_pages((bp->b_offset & PAGE_MASK) + newbsize);
4234
4235                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
4236                         panic("allocbuf: VMIO buffer can't be malloced");
4237                 /*
4238                  * Set B_CACHE initially if buffer is 0 length or will become
4239                  * 0-length.
4240                  */
4241                 if (size == 0 || bp->b_bufsize == 0)
4242                         bp->b_flags |= B_CACHE;
4243
4244                 if (newbsize < bp->b_bufsize)
4245                         vfs_vmio_truncate(bp, desiredpages);
4246                 /* XXX This looks as if it should be newbsize > b_bufsize */
4247                 else if (size > bp->b_bcount)
4248                         vfs_vmio_extend(bp, desiredpages, size);
4249                 bufspace_adjust(bp, newbsize);
4250         }
4251         bp->b_bcount = size;            /* requested buffer size. */
4252         return (1);
4253 }
4254
4255 extern int inflight_transient_maps;
4256
4257 static struct bio_queue nondump_bios;
4258
4259 void
4260 biodone(struct bio *bp)
4261 {
4262         struct mtx *mtxp;
4263         void (*done)(struct bio *);
4264         vm_offset_t start, end;
4265
4266         biotrack(bp, __func__);
4267
4268         /*
4269          * Avoid completing I/O when dumping after a panic since that may
4270          * result in a deadlock in the filesystem or pager code.  Note that
4271          * this doesn't affect dumps that were started manually since we aim
4272          * to keep the system usable after it has been resumed.
4273          */
4274         if (__predict_false(dumping && SCHEDULER_STOPPED())) {
4275                 TAILQ_INSERT_HEAD(&nondump_bios, bp, bio_queue);
4276                 return;
4277         }
4278         if ((bp->bio_flags & BIO_TRANSIENT_MAPPING) != 0) {
4279                 bp->bio_flags &= ~BIO_TRANSIENT_MAPPING;
4280                 bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
4281                 start = trunc_page((vm_offset_t)bp->bio_data);
4282                 end = round_page((vm_offset_t)bp->bio_data + bp->bio_length);
4283                 bp->bio_data = unmapped_buf;
4284                 pmap_qremove(start, atop(end - start));
4285                 vmem_free(transient_arena, start, end - start);
4286                 atomic_add_int(&inflight_transient_maps, -1);
4287         }
4288         done = bp->bio_done;
4289         if (done == NULL) {
4290                 mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4291                 mtx_lock(mtxp);
4292                 bp->bio_flags |= BIO_DONE;
4293                 wakeup(bp);
4294                 mtx_unlock(mtxp);
4295         } else
4296                 done(bp);
4297 }
4298
4299 /*
4300  * Wait for a BIO to finish.
4301  */
4302 int
4303 biowait(struct bio *bp, const char *wchan)
4304 {
4305         struct mtx *mtxp;
4306
4307         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4308         mtx_lock(mtxp);
4309         while ((bp->bio_flags & BIO_DONE) == 0)
4310                 msleep(bp, mtxp, PRIBIO, wchan, 0);
4311         mtx_unlock(mtxp);
4312         if (bp->bio_error != 0)
4313                 return (bp->bio_error);
4314         if (!(bp->bio_flags & BIO_ERROR))
4315                 return (0);
4316         return (EIO);
4317 }
4318
4319 void
4320 biofinish(struct bio *bp, struct devstat *stat, int error)
4321 {
4322         
4323         if (error) {
4324                 bp->bio_error = error;
4325                 bp->bio_flags |= BIO_ERROR;
4326         }
4327         if (stat != NULL)
4328                 devstat_end_transaction_bio(stat, bp);
4329         biodone(bp);
4330 }
4331
4332 #if defined(BUF_TRACKING) || defined(FULL_BUF_TRACKING)
4333 void
4334 biotrack_buf(struct bio *bp, const char *location)
4335 {
4336
4337         buf_track(bp->bio_track_bp, location);
4338 }
4339 #endif
4340
4341 /*
4342  *      bufwait:
4343  *
4344  *      Wait for buffer I/O completion, returning error status.  The buffer
4345  *      is left locked and B_DONE on return.  B_EINTR is converted into an EINTR
4346  *      error and cleared.
4347  */
4348 int
4349 bufwait(struct buf *bp)
4350 {
4351         if (bp->b_iocmd == BIO_READ)
4352                 bwait(bp, PRIBIO, "biord");
4353         else
4354                 bwait(bp, PRIBIO, "biowr");
4355         if (bp->b_flags & B_EINTR) {
4356                 bp->b_flags &= ~B_EINTR;
4357                 return (EINTR);
4358         }
4359         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
4360                 return (bp->b_error ? bp->b_error : EIO);
4361         } else {
4362                 return (0);
4363         }
4364 }
4365
4366 /*
4367  *      bufdone:
4368  *
4369  *      Finish I/O on a buffer, optionally calling a completion function.
4370  *      This is usually called from an interrupt so process blocking is
4371  *      not allowed.
4372  *
4373  *      biodone is also responsible for setting B_CACHE in a B_VMIO bp.
4374  *      In a non-VMIO bp, B_CACHE will be set on the next getblk() 
4375  *      assuming B_INVAL is clear.
4376  *
4377  *      For the VMIO case, we set B_CACHE if the op was a read and no
4378  *      read error occurred, or if the op was a write.  B_CACHE is never
4379  *      set if the buffer is invalid or otherwise uncacheable.
4380  *
4381  *      bufdone does not mess with B_INVAL, allowing the I/O routine or the
4382  *      initiator to leave B_INVAL set to brelse the buffer out of existence
4383  *      in the biodone routine.
4384  */
4385 void
4386 bufdone(struct buf *bp)
4387 {
4388         struct bufobj *dropobj;
4389         void    (*biodone)(struct buf *);
4390
4391         buf_track(bp, __func__);
4392         CTR3(KTR_BUF, "bufdone(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
4393         dropobj = NULL;
4394
4395         KASSERT(!(bp->b_flags & B_DONE), ("biodone: bp %p already done", bp));
4396
4397         runningbufwakeup(bp);
4398         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE)
4399                 dropobj = bp->b_bufobj;
4400         /* call optional completion function if requested */
4401         if (bp->b_iodone != NULL) {
4402                 biodone = bp->b_iodone;
4403                 bp->b_iodone = NULL;
4404                 (*biodone) (bp);
4405                 if (dropobj)
4406                         bufobj_wdrop(dropobj);
4407                 return;
4408         }
4409         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
4410                 /*
4411                  * Set B_CACHE if the op was a normal read and no error
4412                  * occurred.  B_CACHE is set for writes in the b*write()
4413                  * routines.
4414                  */
4415                 if (bp->b_iocmd == BIO_READ &&
4416                     !(bp->b_flags & (B_INVAL|B_NOCACHE)) &&
4417                     !(bp->b_ioflags & BIO_ERROR))
4418                         bp->b_flags |= B_CACHE;
4419                 vfs_vmio_iodone(bp);
4420         }
4421         if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
4422                 buf_complete(bp);
4423         if ((bp->b_flags & B_CKHASH) != 0) {
4424                 KASSERT(bp->b_iocmd == BIO_READ,
4425                     ("bufdone: b_iocmd %d not BIO_READ", bp->b_iocmd));
4426                 KASSERT(buf_mapped(bp), ("bufdone: bp %p not mapped", bp));
4427                 (*bp->b_ckhashcalc)(bp);
4428         }
4429         /*
4430          * For asynchronous completions, release the buffer now. The brelse
4431          * will do a wakeup there if necessary - so no need to do a wakeup
4432          * here in the async case. The sync case always needs to do a wakeup.
4433          */
4434         if (bp->b_flags & B_ASYNC) {
4435                 if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_RELBUF)) ||
4436                     (bp->b_ioflags & BIO_ERROR))
4437                         brelse(bp);
4438                 else
4439                         bqrelse(bp);
4440         } else
4441                 bdone(bp);
4442         if (dropobj)
4443                 bufobj_wdrop(dropobj);
4444 }
4445
4446 /*
4447  * This routine is called in lieu of iodone in the case of
4448  * incomplete I/O.  This keeps the busy status for pages
4449  * consistent.
4450  */
4451 void
4452 vfs_unbusy_pages(struct buf *bp)
4453 {
4454         int i;
4455         vm_object_t obj;
4456         vm_page_t m;
4457
4458         runningbufwakeup(bp);
4459         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4460                 return;
4461
4462         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
4463         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
4464         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4465                 m = bp->b_pages[i];
4466                 if (m == bogus_page) {
4467                         m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(bp->b_offset) + i);
4468                         if (!m)
4469                                 panic("vfs_unbusy_pages: page missing\n");
4470                         bp->b_pages[i] = m;
4471                         if (buf_mapped(bp)) {
4472                                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4473                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
4474                                     bp->b_pages, bp->b_npages);
4475                         } else
4476                                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
4477                 }
4478                 vm_page_sunbusy(m);
4479         }
4480         vm_object_pip_wakeupn(obj, bp->b_npages);
4481         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
4482 }
4483
4484 /*
4485  * vfs_page_set_valid:
4486  *
4487  *      Set the valid bits in a page based on the supplied offset.   The
4488  *      range is restricted to the buffer's size.
4489  *
4490  *      This routine is typically called after a read completes.
4491  */
4492 static void
4493 vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m)
4494 {
4495         vm_ooffset_t eoff;
4496
4497         /*
4498          * Compute the end offset, eoff, such that [off, eoff) does not span a
4499          * page boundary and eoff is not greater than the end of the buffer.
4500          * The end of the buffer, in this case, is our file EOF, not the
4501          * allocation size of the buffer.
4502          */
4503         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(vm_ooffset_t)PAGE_MASK;
4504         if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bcount)
4505                 eoff = bp->b_offset + bp->b_bcount;
4506
4507         /*
4508          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
4509          * entire page.
4510          */
4511         if (eoff > off)
4512                 vm_page_set_valid_range(m, off & PAGE_MASK, eoff - off);
4513 }
4514
4515 /*
4516  * vfs_page_set_validclean:
4517  *
4518  *      Set the valid bits and clear the dirty bits in a page based on the
4519  *      supplied offset.   The range is restricted to the buffer's size.
4520  */
4521 static void
4522 vfs_page_set_validclean(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m)
4523 {
4524         vm_ooffset_t soff, eoff;
4525
4526         /*
4527          * Start and end offsets in buffer.  eoff - soff may not cross a
4528          * page boundary or cross the end of the buffer.  The end of the
4529          * buffer, in this case, is our file EOF, not the allocation size
4530          * of the buffer.
4531          */
4532         soff = off;
4533         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
4534         if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bcount)
4535                 eoff = bp->b_offset + bp->b_bcount;
4536
4537         /*
4538          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
4539          * entire page.
4540          */
4541         if (eoff > soff) {
4542                 vm_page_set_validclean(
4543                     m,
4544                    (vm_offset_t) (soff & PAGE_MASK),
4545                    (vm_offset_t) (eoff - soff)
4546                 );
4547         }
4548 }
4549
4550 /*
4551  * Ensure that all buffer pages are not exclusive busied.  If any page is
4552  * exclusive busy, drain it.
4553  */
4554 void
4555 vfs_drain_busy_pages(struct buf *bp)
4556 {
4557         vm_page_t m;
4558         int i, last_busied;
4559
4560         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(bp->b_bufobj->bo_object);
4561         last_busied = 0;
4562         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4563                 m = bp->b_pages[i];
4564                 if (vm_page_xbusied(m)) {
4565                         for (; last_busied < i; last_busied++)
4566                                 vm_page_sbusy(bp->b_pages[last_busied]);
4567                         while (vm_page_xbusied(m)) {
4568                                 vm_page_lock(m);
4569                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4570                                 vm_page_busy_sleep(m, "vbpage", true);
4571                                 VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4572                         }
4573                 }
4574         }
4575         for (i = 0; i < last_busied; i++)
4576                 vm_page_sunbusy(bp->b_pages[i]);
4577 }
4578
4579 /*
4580  * This routine is called before a device strategy routine.
4581  * It is used to tell the VM system that paging I/O is in
4582  * progress, and treat the pages associated with the buffer
4583  * almost as being exclusive busy.  Also the object paging_in_progress
4584  * flag is handled to make sure that the object doesn't become
4585  * inconsistent.
4586  *
4587  * Since I/O has not been initiated yet, certain buffer flags
4588  * such as BIO_ERROR or B_INVAL may be in an inconsistent state
4589  * and should be ignored.
4590  */
4591 void
4592 vfs_busy_pages(struct buf *bp, int clear_modify)
4593 {
4594         vm_object_t obj;
4595         vm_ooffset_t foff;
4596         vm_page_t m;
4597         int i;
4598         bool bogus;
4599
4600         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4601                 return;
4602
4603         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
4604         foff = bp->b_offset;
4605         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
4606             ("vfs_busy_pages: no buffer offset"));
4607         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
4608         vfs_drain_busy_pages(bp);
4609         if (bp->b_bufsize != 0)
4610                 vfs_setdirty_locked_object(bp);
4611         bogus = false;
4612         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4613                 m = bp->b_pages[i];
4614
4615                 if ((bp->b_flags & B_CLUSTER) == 0) {
4616                         vm_object_pip_add(obj, 1);
4617                         vm_page_sbusy(m);
4618                 }
4619                 /*
4620                  * When readying a buffer for a read ( i.e
4621                  * clear_modify == 0 ), it is important to do
4622                  * bogus_page replacement for valid pages in 
4623                  * partially instantiated buffers.  Partially 
4624                  * instantiated buffers can, in turn, occur when
4625                  * reconstituting a buffer from its VM backing store
4626                  * base.  We only have to do this if B_CACHE is
4627                  * clear ( which causes the I/O to occur in the
4628                  * first place ).  The replacement prevents the read
4629                  * I/O from overwriting potentially dirty VM-backed
4630                  * pages.  XXX bogus page replacement is, uh, bogus.
4631                  * It may not work properly with small-block devices.
4632                  * We need to find a better way.
4633                  */
4634                 if (clear_modify) {
4635                         pmap_remove_write(m);
4636                         vfs_page_set_validclean(bp, foff, m);
4637                 } else if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL &&
4638                     (bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
4639                         bp->b_pages[i] = bogus_page;
4640                         bogus = true;
4641                 }
4642                 foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
4643         }
4644         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
4645         if (bogus && buf_mapped(bp)) {
4646                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4647                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
4648                     bp->b_pages, bp->b_npages);
4649         }
4650 }
4651
4652 /*
4653  *      vfs_bio_set_valid:
4654  *
4655  *      Set the range within the buffer to valid.  The range is
4656  *      relative to the beginning of the buffer, b_offset.  Note that
4657  *      b_offset itself may be offset from the beginning of the first
4658  *      page.
4659  */
4660 void   
4661 vfs_bio_set_valid(struct buf *bp, int base, int size)
4662 {
4663         int i, n;
4664         vm_page_t m;
4665
4666         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4667                 return;
4668
4669         /*
4670          * Fixup base to be relative to beginning of first page.
4671          * Set initial n to be the maximum number of bytes in the
4672          * first page that can be validated.
4673          */
4674         base += (bp->b_offset & PAGE_MASK);
4675         n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
4676
4677         VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4678         for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_npages; ++i) {
4679                 m = bp->b_pages[i];
4680                 if (n > size)
4681                         n = size;
4682                 vm_page_set_valid_range(m, base & PAGE_MASK, n);
4683                 base += n;
4684                 size -= n;
4685                 n = PAGE_SIZE;
4686         }
4687         VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4688 }
4689
4690 /*
4691  *      vfs_bio_clrbuf:
4692  *
4693  *      If the specified buffer is a non-VMIO buffer, clear the entire
4694  *      buffer.  If the specified buffer is a VMIO buffer, clear and
4695  *      validate only the previously invalid portions of the buffer.
4696  *      This routine essentially fakes an I/O, so we need to clear
4697  *      BIO_ERROR and B_INVAL.
4698  *
4699  *      Note that while we only theoretically need to clear through b_bcount,
4700  *      we go ahead and clear through b_bufsize.
4701  */
4702 void
4703 vfs_bio_clrbuf(struct buf *bp) 
4704 {
4705         int i, j, mask, sa, ea, slide;
4706
4707         if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_MALLOC)) != B_VMIO) {
4708                 clrbuf(bp);
4709                 return;
4710         }
4711         bp->b_flags &= ~B_INVAL;
4712         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
4713         VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4714         if ((bp->b_npages == 1) && (bp->b_bufsize < PAGE_SIZE) &&
4715             (bp->b_offset & PAGE_MASK) == 0) {
4716                 if (bp->b_pages[0] == bogus_page)
4717                         goto unlock;
4718                 mask = (1 << (bp->b_bufsize / DEV_BSIZE)) - 1;
4719                 VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(bp->b_pages[0]->object);
4720                 if ((bp->b_pages[0]->valid & mask) == mask)
4721                         goto unlock;
4722                 if ((bp->b_pages[0]->valid & mask) == 0) {
4723                         pmap_zero_page_area(bp->b_pages[0], 0, bp->b_bufsize);
4724                         bp->b_pages[0]->valid |= mask;
4725                         goto unlock;
4726                 }
4727         }
4728         sa = bp->b_offset & PAGE_MASK;
4729         slide = 0;
4730         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++, sa = 0) {
4731                 slide = imin(slide + PAGE_SIZE, bp->b_offset + bp->b_bufsize);
4732                 ea = slide & PAGE_MASK;
4733                 if (ea == 0)
4734                         ea = PAGE_SIZE;
4735                 if (bp->b_pages[i] == bogus_page)
4736                         continue;
4737                 j = sa / DEV_BSIZE;
4738                 mask = ((1 << ((ea - sa) / DEV_BSIZE)) - 1) << j;
4739                 VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(bp->b_pages[i]->object);
4740                 if ((bp->b_pages[i]->valid & mask) == mask)
4741                         continue;
4742                 if ((bp->b_pages[i]->valid & mask) == 0)
4743                         pmap_zero_page_area(bp->b_pages[i], sa, ea - sa);
4744                 else {
4745                         for (; sa < ea; sa += DEV_BSIZE, j++) {
4746                                 if ((bp->b_pages[i]->valid & (1 << j)) == 0) {
4747                                         pmap_zero_page_area(bp->b_pages[i],
4748                                             sa, DEV_BSIZE);
4749                                 }
4750                         }
4751                 }
4752                 bp->b_pages[i]->valid |= mask;
4753         }
4754 unlock:
4755         VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4756         bp->b_resid = 0;
4757 }
4758
4759 void
4760 vfs_bio_bzero_buf(struct buf *bp, int base, int size)
4761 {
4762         vm_page_t m;
4763         int i, n;
4764
4765         if (buf_mapped(bp)) {
4766                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4767                 bzero(bp->b_data + base, size);
4768         } else {
4769                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
4770                 n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
4771                 for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_npages; ++i) {
4772                         m = bp->b_pages[i];
4773                         if (n > size)
4774                                 n = size;
4775                         pmap_zero_page_area(m, base & PAGE_MASK, n);
4776                         base += n;
4777                         size -= n;
4778                         n = PAGE_SIZE;
4779                 }
4780         }
4781 }
4782
4783 /*
4784  * Update buffer flags based on I/O request parameters, optionally releasing the
4785  * buffer.  If it's VMIO or direct I/O, the buffer pages are released to the VM,
4786  * where they may be placed on a page queue (VMIO) or freed immediately (direct
4787  * I/O).  Otherwise the buffer is released to the cache.
4788  */
4789 static void
4790 b_io_dismiss(struct buf *bp, int ioflag, bool release)
4791 {
4792
4793         KASSERT((ioflag & IO_NOREUSE) == 0 || (ioflag & IO_VMIO) != 0,
4794             ("buf %p non-VMIO noreuse", bp));
4795
4796         if ((ioflag & IO_DIRECT) != 0)
4797                 bp->b_flags |= B_DIRECT;
4798         if ((ioflag & IO_EXT) != 0)
4799                 bp->b_xflags |= BX_ALTDATA;
4800         if ((ioflag & (IO_VMIO | IO_DIRECT)) != 0 && LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
4801                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
4802                 if ((ioflag & IO_NOREUSE) != 0)
4803                         bp->b_flags |= B_NOREUSE;
4804                 if (release)
4805                         brelse(bp);
4806         } else if (release)
4807                 bqrelse(bp);
4808 }
4809
4810 void
4811 vfs_bio_brelse(struct buf *bp, int ioflag)
4812 {
4813
4814         b_io_dismiss(bp, ioflag, true);
4815 }
4816
4817 void
4818 vfs_bio_set_flags(struct buf *bp, int ioflag)
4819 {
4820
4821         b_io_dismiss(bp, ioflag, false);
4822 }
4823
4824 /*
4825  * vm_hold_load_pages and vm_hold_free_pages get pages into
4826  * a buffers address space.  The pages are anonymous and are
4827  * not associated with a file object.
4828  */
4829 static void
4830 vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
4831 {
4832         vm_offset_t pg;
4833         vm_page_t p;
4834         int index;
4835
4836         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4837
4838         to = round_page(to);
4839         from = round_page(from);
4840         index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
4841
4842         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
4843                 /*
4844                  * note: must allocate system pages since blocking here
4845                  * could interfere with paging I/O, no matter which
4846                  * process we are.
4847                  */
4848                 p = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_NOOBJ |
4849                     VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_COUNT((to - pg) >> PAGE_SHIFT) |
4850                     VM_ALLOC_WAITOK);
4851                 pmap_qenter(pg, &p, 1);
4852                 bp->b_pages[index] = p;
4853         }
4854         bp->b_npages = index;
4855 }
4856
4857 /* Return pages associated with this buf to the vm system */
4858 static void
4859 vm_hold_free_pages(struct buf *bp, int newbsize)
4860 {
4861         vm_offset_t from;
4862         vm_page_t p;
4863         int index, newnpages;
4864
4865         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4866
4867         from = round_page((vm_offset_t)bp->b_data + newbsize);
4868         newnpages = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
4869         if (bp->b_npages > newnpages)
4870                 pmap_qremove(from, bp->b_npages - newnpages);
4871         for (index = newnpages; index < bp->b_npages; index++) {
4872                 p = bp->b_pages[index];
4873                 bp->b_pages[index] = NULL;
4874                 vm_page_unwire_noq(p);
4875                 vm_page_free(p);
4876         }
4877         bp->b_npages = newnpages;
4878 }
4879
4880 /*
4881  * Map an IO request into kernel virtual address space.
4882  *
4883  * All requests are (re)mapped into kernel VA space.
4884  * Notice that we use b_bufsize for the size of the buffer
4885  * to be mapped.  b_bcount might be modified by the driver.
4886  *
4887  * Note that even if the caller determines that the address space should
4888  * be valid, a race or a smaller-file mapped into a larger space may
4889  * actually cause vmapbuf() to fail, so all callers of vmapbuf() MUST
4890  * check the return value.
4891  *
4892  * This function only works with pager buffers.
4893  */
4894 int
4895 vmapbuf(struct buf *bp, int mapbuf)
4896 {
4897         vm_prot_t prot;
4898         int pidx;
4899
4900         if (bp->b_bufsize < 0)
4901                 return (-1);
4902         prot = VM_PROT_READ;
4903         if (bp->b_iocmd == BIO_READ)
4904                 prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
4905         if ((pidx = vm_fault_quick_hold_pages(&curproc->p_vmspace->vm_map,
4906             (vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_bufsize, prot, bp->b_pages,
4907             btoc(MAXPHYS))) < 0)
4908                 return (-1);
4909         bp->b_npages = pidx;
4910         bp->b_offset = ((vm_offset_t)bp->b_data) & PAGE_MASK;
4911         if (mapbuf || !unmapped_buf_allowed) {
4912                 pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_pages, pidx);
4913                 bp->b_data = bp->b_kvabase + bp->b_offset;
4914         } else
4915                 bp->b_data = unmapped_buf;
4916         return(0);
4917 }
4918
4919 /*
4920  * Free the io map PTEs associated with this IO operation.
4921  * We also invalidate the TLB entries and restore the original b_addr.
4922  *
4923  * This function only works with pager buffers.
4924  */
4925 void
4926 vunmapbuf(struct buf *bp)
4927 {
4928         int npages;
4929
4930         npages = bp->b_npages;
4931         if (buf_mapped(bp))
4932                 pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), npages);
4933         vm_page_unhold_pages(bp->b_pages, npages);
4934
4935         bp->b_data = unmapped_buf;
4936 }
4937
4938 void
4939 bdone(struct buf *bp)
4940 {
4941         struct mtx *mtxp;
4942
4943         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4944         mtx_lock(mtxp);
4945         bp->b_flags |= B_DONE;
4946         wakeup(bp);
4947         mtx_unlock(mtxp);
4948 }
4949
4950 void
4951 bwait(struct buf *bp, u_char pri, const char *wchan)
4952 {
4953         struct mtx *mtxp;
4954
4955         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4956         mtx_lock(mtxp);
4957         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0)
4958                 msleep(bp, mtxp, pri, wchan, 0);
4959         mtx_unlock(mtxp);
4960 }
4961
4962 int
4963 bufsync(struct bufobj *bo, int waitfor)
4964 {
4965
4966         return (VOP_FSYNC(bo2vnode(bo), waitfor, curthread));
4967 }
4968
4969 void
4970 bufstrategy(struct bufobj *bo, struct buf *bp)
4971 {
4972         int i __unused;
4973         struct vnode *vp;
4974
4975         vp = bp->b_vp;
4976         KASSERT(vp == bo->bo_private, ("Inconsistent vnode bufstrategy"));
4977         KASSERT(vp->v_type != VCHR && vp->v_type != VBLK,
4978             ("Wrong vnode in bufstrategy(bp=%p, vp=%p)", bp, vp));
4979         i = VOP_STRATEGY(vp, bp);
4980         KASSERT(i == 0, ("VOP_STRATEGY failed bp=%p vp=%p", bp, bp->b_vp));
4981 }
4982
4983 /*
4984  * Initialize a struct bufobj before use.  Memory is assumed zero filled.
4985  */
4986 void
4987 bufobj_init(struct bufobj *bo, void *private)
4988 {
4989         static volatile int bufobj_cleanq;
4990
4991         bo->bo_domain =
4992             atomic_fetchadd_int(&bufobj_cleanq, 1) % buf_domains;
4993         rw_init(BO_LOCKPTR(bo), "bufobj interlock");
4994         bo->bo_private = private;
4995         TAILQ_INIT(&bo->bo_clean.bv_hd);
4996         TAILQ_INIT(&bo->bo_dirty.bv_hd);
4997 }
4998
4999 void
5000 bufobj_wrefl(struct bufobj *bo)
5001 {
5002
5003         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wref"));
5004         ASSERT_BO_WLOCKED(bo);
5005         bo->bo_numoutput++;
5006 }
5007
5008 void
5009 bufobj_wref(struct bufobj *bo)
5010 {
5011
5012         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wref"));
5013         BO_LOCK(bo);
5014         bo->bo_numoutput++;
5015         BO_UNLOCK(bo);
5016 }
5017
5018 void
5019 bufobj_wdrop(struct bufobj *bo)
5020 {
5021
5022         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wdrop"));
5023         BO_LOCK(bo);
5024         KASSERT(bo->bo_numoutput > 0, ("bufobj_wdrop non-positive count"));
5025         if ((--bo->bo_numoutput == 0) && (bo->bo_flag & BO_WWAIT)) {
5026                 bo->bo_flag &= ~BO_WWAIT;
5027                 wakeup(&bo->bo_numoutput);
5028         }
5029         BO_UNLOCK(bo);
5030 }
5031
5032 int
5033 bufobj_wwait(struct bufobj *bo, int slpflag, int timeo)
5034 {
5035         int error;
5036
5037         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wwait"));
5038         ASSERT_BO_WLOCKED(bo);
5039         error = 0;
5040         while (bo->bo_numoutput) {
5041                 bo->bo_flag |= BO_WWAIT;
5042                 error = msleep(&bo->bo_numoutput, BO_LOCKPTR(bo),
5043                     slpflag | (PRIBIO + 1), "bo_wwait", timeo);
5044                 if (error)
5045                         break;
5046         }
5047         return (error);
5048 }
5049
5050 /*
5051  * Set bio_data or bio_ma for struct bio from the struct buf.
5052  */
5053 void
5054 bdata2bio(struct buf *bp, struct bio *bip)
5055 {
5056
5057         if (!buf_mapped(bp)) {
5058                 KASSERT(unmapped_buf_allowed, ("unmapped"));
5059                 bip->bio_ma = bp->b_pages;
5060                 bip->bio_ma_n = bp->b_npages;
5061                 bip->bio_data = unmapped_buf;
5062                 bip->bio_ma_offset = (vm_offset_t)bp->b_offset & PAGE_MASK;
5063                 bip->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
5064                 KASSERT(round_page(bip->bio_ma_offset + bip->bio_length) /
5065                     PAGE_SIZE == bp->b_npages,
5066                     ("Buffer %p too short: %d %lld %d", bp, bip->bio_ma_offset,
5067                     (long long)bip->bio_length, bip->bio_ma_n));
5068         } else {
5069                 bip->bio_data = bp->b_data;
5070                 bip->bio_ma = NULL;
5071         }
5072 }
5073
5074 /*
5075  * The MIPS pmap code currently doesn't handle aliased pages.
5076  * The VIPT caches may not handle page aliasing themselves, leading
5077  * to data corruption.
5078  *
5079  * As such, this code makes a system extremely unhappy if said
5080  * system doesn't support unaliasing the above situation in hardware.
5081  * Some "recent" systems (eg some mips24k/mips74k cores) don't enable
5082  * this feature at build time, so it has to be handled in software.
5083  *
5084  * Once the MIPS pmap/cache code grows to support this function on
5085  * earlier chips, it should be flipped back off.
5086  */
5087 #ifdef  __mips__
5088 static int buf_pager_relbuf = 1;
5089 #else
5090 static int buf_pager_relbuf = 0;
5091 #endif
5092 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, buf_pager_relbuf, CTLFLAG_RWTUN,
5093     &buf_pager_relbuf, 0,
5094     "Make buffer pager release buffers after reading");
5095
5096 /*
5097  * The buffer pager.  It uses buffer reads to validate pages.
5098  *
5099  * In contrast to the generic local pager from vm/vnode_pager.c, this
5100  * pager correctly and easily handles volumes where the underlying
5101  * device block size is greater than the machine page size.  The
5102  * buffer cache transparently extends the requested page run to be
5103  * aligned at the block boundary, and does the necessary bogus page
5104  * replacements in the addends to avoid obliterating already valid
5105  * pages.
5106  *
5107  * The only non-trivial issue is that the exclusive busy state for
5108  * pages, which is assumed by the vm_pager_getpages() interface, is
5109  * incompatible with the VMIO buffer cache's desire to share-busy the
5110  * pages.  This function performs a trivial downgrade of the pages'
5111  * state before reading buffers, and a less trivial upgrade from the
5112  * shared-busy to excl-busy state after the read.
5113  */
5114 int
5115 vfs_bio_getpages(struct vnode *vp, vm_page_t *ma, int count,
5116     int *rbehind, int *rahead, vbg_get_lblkno_t get_lblkno,
5117     vbg_get_blksize_t get_blksize)
5118 {
5119         vm_page_t m;
5120         vm_object_t object;
5121         struct buf *bp;
5122         struct mount *mp;
5123         daddr_t lbn, lbnp;
5124         vm_ooffset_t la, lb, poff, poffe;
5125         long bsize;
5126         int bo_bs, br_flags, error, i, pgsin, pgsin_a, pgsin_b;
5127         bool redo, lpart;
5128
5129         object = vp->v_object;
5130         mp = vp->v_mount;
5131         error = 0;
5132         la = IDX_TO_OFF(ma[count - 1]->pindex);
5133         if (la >= object->un_pager.vnp.vnp_size)
5134                 return (VM_PAGER_BAD);
5135
5136         /*
5137          * Change the meaning of la from where the last requested page starts
5138          * to where it ends, because that's the end of the requested region
5139          * and the start of the potential read-ahead region.
5140          */
5141         la += PAGE_SIZE;
5142         lpart = la > object->un_pager.vnp.vnp_size;
5143         bo_bs = get_blksize(vp, get_lblkno(vp, IDX_TO_OFF(ma[0]->pindex)));
5144
5145         /*
5146          * Calculate read-ahead, behind and total pages.
5147          */
5148         pgsin = count;
5149         lb = IDX_TO_OFF(ma[0]->pindex);
5150         pgsin_b = OFF_TO_IDX(lb - rounddown2(lb, bo_bs));
5151         pgsin += pgsin_b;
5152         if (rbehind != NULL)
5153                 *rbehind = pgsin_b;
5154         pgsin_a = OFF_TO_IDX(roundup2(la, bo_bs) - la);
5155         if (la + IDX_TO_OFF(pgsin_a) >= object->un_pager.vnp.vnp_size)
5156                 pgsin_a = OFF_TO_IDX(roundup2(object->un_pager.vnp.vnp_size,
5157                     PAGE_SIZE) - la);
5158         pgsin += pgsin_a;
5159         if (rahead != NULL)
5160                 *rahead = pgsin_a;
5161         VM_CNT_INC(v_vnodein);
5162         VM_CNT_ADD(v_vnodepgsin, pgsin);
5163
5164         br_flags = (mp != NULL && (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMAPPED_BUFS)
5165             != 0) ? GB_UNMAPPED : 0;
5166         VM_OBJECT_WLOCK(object);
5167 again:
5168         for (i = 0; i < count; i++)
5169                 vm_page_busy_downgrade(ma[i]);
5170         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
5171
5172         lbnp = -1;
5173         for (i = 0; i < count; i++) {
5174                 m = ma[i];
5175
5176                 /*
5177                  * Pages are shared busy and the object lock is not
5178                  * owned, which together allow for the pages'
5179                  * invalidation.  The racy test for validity avoids
5180                  * useless creation of the buffer for the most typical
5181                  * case when invalidation is not used in redo or for
5182                  * parallel read.  The shared->excl upgrade loop at
5183                  * the end of the function catches the race in a
5184                  * reliable way (protected by the object lock).
5185                  */
5186                 if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL)
5187                         continue;
5188
5189                 poff = IDX_TO_OFF(m->pindex);
5190                 poffe = MIN(poff + PAGE_SIZE, object->un_pager.vnp.vnp_size);
5191                 for (; poff < poffe; poff += bsize) {
5192                         lbn = get_lblkno(vp, poff);
5193                         if (lbn == lbnp)
5194                                 goto next_page;
5195                         lbnp = lbn;
5196
5197                         bsize = get_blksize(vp, lbn);
5198                         error = bread_gb(vp, lbn, bsize, curthread->td_ucred,
5199                             br_flags, &bp);
5200                         if (error != 0)
5201                                 goto end_pages;
5202                         if (LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
5203                                 /*
5204                                  * Invalidation clears m->valid, but
5205                                  * may leave B_CACHE flag if the
5206                                  * buffer existed at the invalidation
5207                                  * time.  In this case, recycle the
5208                                  * buffer to do real read on next
5209                                  * bread() after redo.
5210                                  *
5211                                  * Otherwise B_RELBUF is not strictly
5212                                  * necessary, enable to reduce buf
5213                                  * cache pressure.
5214                                  */
5215                                 if (buf_pager_relbuf ||
5216                                     m->valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
5217                                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
5218
5219                                 bp->b_flags &= ~B_NOCACHE;
5220                                 brelse(bp);
5221                         } else {
5222                                 bqrelse(bp);
5223                         }
5224                 }
5225                 KASSERT(1 /* racy, enable for debugging */ ||
5226                     m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL || i == count - 1,
5227                     ("buf %d %p invalid", i, m));
5228                 if (i == count - 1 && lpart) {
5229                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
5230                         if (m->valid != 0 &&
5231                             m->valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
5232                                 vm_page_zero_invalid(m, TRUE);
5233                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
5234                 }
5235 next_page:;
5236         }
5237 end_pages:
5238
5239         VM_OBJECT_WLOCK(object);
5240         redo = false;
5241         for (i = 0; i < count; i++) {
5242                 vm_page_sunbusy(ma[i]);
5243                 ma[i] = vm_page_grab(object, ma[i]->pindex, VM_ALLOC_NORMAL);
5244
5245                 /*
5246                  * Since the pages were only sbusy while neither the
5247                  * buffer nor the object lock was held by us, or
5248                  * reallocated while vm_page_grab() slept for busy
5249                  * relinguish, they could have been invalidated.
5250                  * Recheck the valid bits and re-read as needed.
5251                  *
5252                  * Note that the last page is made fully valid in the
5253                  * read loop, and partial validity for the page at
5254                  * index count - 1 could mean that the page was
5255                  * invalidated or removed, so we must restart for
5256                  * safety as well.
5257                  */
5258                 if (ma[i]->valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
5259                         redo = true;
5260         }
5261         if (redo && error == 0)
5262                 goto again;
5263         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
5264         return (error != 0 ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
5265 }
5266
5267 #include "opt_ddb.h"
5268 #ifdef DDB
5269 #include <ddb/ddb.h>
5270
5271 /* DDB command to show buffer data */
5272 DB_SHOW_COMMAND(buffer, db_show_buffer)
5273 {
5274         /* get args */
5275         struct buf *bp = (struct buf *)addr;
5276 #ifdef FULL_BUF_TRACKING
5277         uint32_t i, j;
5278 #endif
5279
5280         if (!have_addr) {
5281                 db_printf("usage: show buffer <addr>\n");
5282                 return;
5283         }
5284
5285         db_printf("buf at %p\n", bp);
5286         db_printf("b_flags = 0x%b, b_xflags=0x%b\n",
5287             (u_int)bp->b_flags, PRINT_BUF_FLAGS,
5288             (u_int)bp->b_xflags, PRINT_BUF_XFLAGS);
5289         db_printf("b_vflags=0x%b b_ioflags0x%b\n",
5290             (u_int)bp->b_vflags, PRINT_BUF_VFLAGS,
5291             (u_int)bp->b_ioflags, PRINT_BIO_FLAGS);
5292         db_printf(
5293             "b_error = %d, b_bufsize = %ld, b_bcount = %ld, b_resid = %ld\n"
5294             "b_bufobj = (%p), b_data = %p\n, b_blkno = %jd, b_lblkno = %jd, "
5295             "b_vp = %p, b_dep = %p\n",
5296             bp->b_error, bp->b_bufsize, bp->b_bcount, bp->b_resid,
5297             bp->b_bufobj, bp->b_data, (intmax_t)bp->b_blkno,
5298             (intmax_t)bp->b_lblkno, bp->b_vp, bp->b_dep.lh_first);
5299         db_printf("b_kvabase = %p, b_kvasize = %d\n",
5300             bp->b_kvabase, bp->b_kvasize);
5301         if (bp->b_npages) {
5302                 int i;
5303                 db_printf("b_npages = %d, pages(OBJ, IDX, PA): ", bp->b_npages);
5304                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
5305                         vm_page_t m;
5306                         m = bp->b_pages[i];
5307                         if (m != NULL)
5308                                 db_printf("(%p, 0x%lx, 0x%lx)", m->object,
5309                                     (u_long)m->pindex,
5310                                     (u_long)VM_PAGE_TO_PHYS(m));
5311                         else
5312                                 db_printf("( ??? )");
5313                         if ((i + 1) < bp->b_npages)
5314                                 db_printf(",");
5315                 }
5316                 db_printf("\n");
5317         }
5318         BUF_LOCKPRINTINFO(bp);
5319 #if defined(FULL_BUF_TRACKING)
5320         db_printf("b_io_tracking: b_io_tcnt = %u\n", bp->b_io_tcnt);
5321
5322         i = bp->b_io_tcnt % BUF_TRACKING_SIZE;
5323         for (j = 1; j <= BUF_TRACKING_SIZE; j++) {
5324                 if (bp->b_io_tracking[BUF_TRACKING_ENTRY(i - j)] == NULL)
5325                         continue;
5326                 db_printf(" %2u: %s\n", j,
5327                     bp->b_io_tracking[BUF_TRACKING_ENTRY(i - j)]);
5328         }
5329 #elif defined(BUF_TRACKING)
5330         db_printf("b_io_tracking: %s\n", bp->b_io_tracking);
5331 #endif
5332         db_printf(" ");
5333 }
5334
5335 DB_SHOW_COMMAND(bufqueues, bufqueues)
5336 {
5337         struct bufdomain *bd;
5338         struct buf *bp;
5339         long total;
5340         int i, j, cnt;
5341
5342         db_printf("bqempty: %d\n", bqempty.bq_len);
5343
5344         for (i = 0; i < buf_domains; i++) {
5345                 bd = &bdomain[i];
5346                 db_printf("Buf domain %d\n", i);
5347                 db_printf("\tfreebufs\t%d\n", bd->bd_freebuffers);
5348                 db_printf("\tlofreebufs\t%d\n", bd->bd_lofreebuffers);
5349                 db_printf("\thifreebufs\t%d\n", bd->bd_hifreebuffers);
5350                 db_printf("\n");
5351                 db_printf("\tbufspace\t%ld\n", bd->bd_bufspace);
5352                 db_printf("\tmaxbufspace\t%ld\n", bd->bd_maxbufspace);
5353                 db_printf("\thibufspace\t%ld\n", bd->bd_hibufspace);
5354                 db_printf("\tlobufspace\t%ld\n", bd->bd_lobufspace);
5355                 db_printf("\tbufspacethresh\t%ld\n", bd->bd_bufspacethresh);
5356                 db_printf("\n");
5357                 db_printf("\tnumdirtybuffers\t%d\n", bd->bd_numdirtybuffers);
5358                 db_printf("\tlodirtybuffers\t%d\n", bd->bd_lodirtybuffers);
5359                 db_printf("\thidirtybuffers\t%d\n", bd->bd_hidirtybuffers);
5360                 db_printf("\tdirtybufthresh\t%d\n", bd->bd_dirtybufthresh);
5361                 db_printf("\n");
5362                 total = 0;
5363                 TAILQ_FOREACH(bp, &bd->bd_cleanq->bq_queue, b_freelist)
5364                         total += bp->b_bufsize;
5365                 db_printf("\tcleanq count\t%d (%ld)\n",
5366                     bd->bd_cleanq->bq_len, total);
5367                 total = 0;
5368                 TAILQ_FOREACH(bp, &bd->bd_dirtyq.bq_queue, b_freelist)
5369                         total += bp->b_bufsize;
5370                 db_printf("\tdirtyq count\t%d (%ld)\n",
5371                     bd->bd_dirtyq.bq_len, total);
5372                 db_printf("\twakeup\t\t%d\n", bd->bd_wanted);
5373                 db_printf("\tlim\t\t%d\n", bd->bd_lim);
5374                 db_printf("\tCPU ");
5375                 for (j = 0; j <= mp_maxid; j++)
5376                         db_printf("%d, ", bd->bd_subq[j].bq_len);
5377                 db_printf("\n");
5378                 cnt = 0;
5379                 total = 0;
5380                 for (j = 0; j < nbuf; j++)
5381                         if (buf[j].b_domain == i && BUF_ISLOCKED(&buf[j])) {
5382                                 cnt++;
5383                                 total += buf[j].b_bufsize;
5384                         }
5385                 db_printf("\tLocked buffers: %d space %ld\n", cnt, total);
5386                 cnt = 0;
5387                 total = 0;
5388                 for (j = 0; j < nbuf; j++)
5389                         if (buf[j].b_domain == i) {
5390                                 cnt++;
5391                                 total += buf[j].b_bufsize;
5392                         }
5393                 db_printf("\tTotal buffers: %d space %ld\n", cnt, total);
5394         }
5395 }
5396
5397 DB_SHOW_COMMAND(lockedbufs, lockedbufs)
5398 {
5399         struct buf *bp;
5400         int i;
5401
5402         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
5403                 bp = &buf[i];
5404                 if (BUF_ISLOCKED(bp)) {
5405                         db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
5406                         db_printf("\n");
5407                         if (db_pager_quit)
5408                                 break;
5409                 }
5410         }
5411 }
5412
5413 DB_SHOW_COMMAND(vnodebufs, db_show_vnodebufs)
5414 {
5415         struct vnode *vp;
5416         struct buf *bp;
5417
5418         if (!have_addr) {
5419                 db_printf("usage: show vnodebufs <addr>\n");
5420                 return;
5421         }
5422         vp = (struct vnode *)addr;
5423         db_printf("Clean buffers:\n");
5424         TAILQ_FOREACH(bp, &vp->v_bufobj.bo_clean.bv_hd, b_bobufs) {
5425                 db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
5426                 db_printf("\n");
5427         }
5428         db_printf("Dirty buffers:\n");
5429         TAILQ_FOREACH(bp, &vp->v_bufobj.bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
5430                 db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
5431                 db_printf("\n");
5432         }
5433 }
5434
5435 DB_COMMAND(countfreebufs, db_coundfreebufs)
5436 {
5437         struct buf *bp;
5438         int i, used = 0, nfree = 0;
5439
5440         if (have_addr) {
5441                 db_printf("usage: countfreebufs\n");
5442                 return;
5443         }
5444
5445         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
5446                 bp = &buf[i];
5447                 if (bp->b_qindex == QUEUE_EMPTY)
5448                         nfree++;
5449                 else
5450                         used++;
5451         }
5452
5453         db_printf("Counted %d free, %d used (%d tot)\n", nfree, used,
5454             nfree + used);
5455         db_printf("numfreebuffers is %d\n", numfreebuffers);
5456 }
5457 #endif /* DDB */