]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_bio.c
schedlock 1/4
[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/refcount.h>
71 #include <sys/resourcevar.h>
72 #include <sys/rwlock.h>
73 #include <sys/smp.h>
74 #include <sys/sysctl.h>
75 #include <sys/syscallsubr.h>
76 #include <sys/vmem.h>
77 #include <sys/vmmeter.h>
78 #include <sys/vnode.h>
79 #include <sys/watchdog.h>
80 #include <geom/geom.h>
81 #include <vm/vm.h>
82 #include <vm/vm_param.h>
83 #include <vm/vm_kern.h>
84 #include <vm/vm_object.h>
85 #include <vm/vm_page.h>
86 #include <vm/vm_pageout.h>
87 #include <vm/vm_pager.h>
88 #include <vm/vm_extern.h>
89 #include <vm/vm_map.h>
90 #include <vm/swap_pager.h>
91
92 static MALLOC_DEFINE(M_BIOBUF, "biobuf", "BIO buffer");
93
94 struct  bio_ops bioops;         /* I/O operation notification */
95
96 struct  buf_ops buf_ops_bio = {
97         .bop_name       =       "buf_ops_bio",
98         .bop_write      =       bufwrite,
99         .bop_strategy   =       bufstrategy,
100         .bop_sync       =       bufsync,
101         .bop_bdflush    =       bufbdflush,
102 };
103
104 struct bufqueue {
105         struct mtx_padalign     bq_lock;
106         TAILQ_HEAD(, buf)       bq_queue;
107         uint8_t                 bq_index;
108         uint16_t                bq_subqueue;
109         int                     bq_len;
110 } __aligned(CACHE_LINE_SIZE);
111
112 #define BQ_LOCKPTR(bq)          (&(bq)->bq_lock)
113 #define BQ_LOCK(bq)             mtx_lock(BQ_LOCKPTR((bq)))
114 #define BQ_UNLOCK(bq)           mtx_unlock(BQ_LOCKPTR((bq)))
115 #define BQ_ASSERT_LOCKED(bq)    mtx_assert(BQ_LOCKPTR((bq)), MA_OWNED)
116
117 struct bufdomain {
118         struct bufqueue bd_subq[MAXCPU + 1]; /* Per-cpu sub queues + global */
119         struct bufqueue bd_dirtyq;
120         struct bufqueue *bd_cleanq;
121         struct mtx_padalign bd_run_lock;
122         /* Constants */
123         long            bd_maxbufspace;
124         long            bd_hibufspace;
125         long            bd_lobufspace;
126         long            bd_bufspacethresh;
127         int             bd_hifreebuffers;
128         int             bd_lofreebuffers;
129         int             bd_hidirtybuffers;
130         int             bd_lodirtybuffers;
131         int             bd_dirtybufthresh;
132         int             bd_lim;
133         /* atomics */
134         int             bd_wanted;
135         int __aligned(CACHE_LINE_SIZE)  bd_numdirtybuffers;
136         int __aligned(CACHE_LINE_SIZE)  bd_running;
137         long __aligned(CACHE_LINE_SIZE) bd_bufspace;
138         int __aligned(CACHE_LINE_SIZE)  bd_freebuffers;
139 } __aligned(CACHE_LINE_SIZE);
140
141 #define BD_LOCKPTR(bd)          (&(bd)->bd_cleanq->bq_lock)
142 #define BD_LOCK(bd)             mtx_lock(BD_LOCKPTR((bd)))
143 #define BD_UNLOCK(bd)           mtx_unlock(BD_LOCKPTR((bd)))
144 #define BD_ASSERT_LOCKED(bd)    mtx_assert(BD_LOCKPTR((bd)), MA_OWNED)
145 #define BD_RUN_LOCKPTR(bd)      (&(bd)->bd_run_lock)
146 #define BD_RUN_LOCK(bd)         mtx_lock(BD_RUN_LOCKPTR((bd)))
147 #define BD_RUN_UNLOCK(bd)       mtx_unlock(BD_RUN_LOCKPTR((bd)))
148 #define BD_DOMAIN(bd)           (bd - bdomain)
149
150 static struct buf *buf;         /* buffer header pool */
151 extern struct buf *swbuf;       /* Swap buffer header pool. */
152 caddr_t __read_mostly unmapped_buf;
153
154 /* Used below and for softdep flushing threads in ufs/ffs/ffs_softdep.c */
155 struct proc *bufdaemonproc;
156
157 static int inmem(struct vnode *vp, daddr_t blkno);
158 static void vm_hold_free_pages(struct buf *bp, int newbsize);
159 static void vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from,
160                 vm_offset_t to);
161 static void vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m);
162 static void vfs_page_set_validclean(struct buf *bp, vm_ooffset_t off,
163                 vm_page_t m);
164 static void vfs_clean_pages_dirty_buf(struct buf *bp);
165 static void vfs_setdirty_range(struct buf *bp);
166 static void vfs_vmio_invalidate(struct buf *bp);
167 static void vfs_vmio_truncate(struct buf *bp, int npages);
168 static void vfs_vmio_extend(struct buf *bp, int npages, int size);
169 static int vfs_bio_clcheck(struct vnode *vp, int size,
170                 daddr_t lblkno, daddr_t blkno);
171 static void breada(struct vnode *, daddr_t *, int *, int, struct ucred *, int,
172                 void (*)(struct buf *));
173 static int buf_flush(struct vnode *vp, struct bufdomain *, int);
174 static int flushbufqueues(struct vnode *, struct bufdomain *, int, int);
175 static void buf_daemon(void);
176 static __inline void bd_wakeup(void);
177 static int sysctl_runningspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
178 static void bufkva_reclaim(vmem_t *, int);
179 static void bufkva_free(struct buf *);
180 static int buf_import(void *, void **, int, int, int);
181 static void buf_release(void *, void **, int);
182 static void maxbcachebuf_adjust(void);
183 static inline struct bufdomain *bufdomain(struct buf *);
184 static void bq_remove(struct bufqueue *bq, struct buf *bp);
185 static void bq_insert(struct bufqueue *bq, struct buf *bp, bool unlock);
186 static int buf_recycle(struct bufdomain *, bool kva);
187 static void bq_init(struct bufqueue *bq, int qindex, int cpu,
188             const char *lockname);
189 static void bd_init(struct bufdomain *bd);
190 static int bd_flushall(struct bufdomain *bd);
191 static int sysctl_bufdomain_long(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
192 static int sysctl_bufdomain_int(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
193
194 static int sysctl_bufspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
195 int vmiodirenable = TRUE;
196 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, vmiodirenable, CTLFLAG_RW, &vmiodirenable, 0,
197     "Use the VM system for directory writes");
198 long runningbufspace;
199 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, runningbufspace, CTLFLAG_RD, &runningbufspace, 0,
200     "Amount of presently outstanding async buffer io");
201 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, bufspace, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RD,
202     NULL, 0, sysctl_bufspace, "L", "Physical memory used for buffers");
203 static counter_u64_t bufkvaspace;
204 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, bufkvaspace, CTLFLAG_RD, &bufkvaspace,
205     "Kernel virtual memory used for buffers");
206 static long maxbufspace;
207 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, maxbufspace,
208     CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &maxbufspace,
209     __offsetof(struct bufdomain, bd_maxbufspace), sysctl_bufdomain_long, "L",
210     "Maximum allowed value of bufspace (including metadata)");
211 static long bufmallocspace;
212 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, bufmallocspace, CTLFLAG_RD, &bufmallocspace, 0,
213     "Amount of malloced memory for buffers");
214 static long maxbufmallocspace;
215 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, maxmallocbufspace, CTLFLAG_RW, &maxbufmallocspace,
216     0, "Maximum amount of malloced memory for buffers");
217 static long lobufspace;
218 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, lobufspace,
219     CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &lobufspace,
220     __offsetof(struct bufdomain, bd_lobufspace), sysctl_bufdomain_long, "L",
221     "Minimum amount of buffers we want to have");
222 long hibufspace;
223 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, hibufspace,
224     CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &hibufspace,
225     __offsetof(struct bufdomain, bd_hibufspace), sysctl_bufdomain_long, "L",
226     "Maximum allowed value of bufspace (excluding metadata)");
227 long bufspacethresh;
228 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, bufspacethresh,
229     CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &bufspacethresh,
230     __offsetof(struct bufdomain, bd_bufspacethresh), sysctl_bufdomain_long, "L",
231     "Bufspace consumed before waking the daemon to free some");
232 static counter_u64_t buffreekvacnt;
233 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, buffreekvacnt, CTLFLAG_RW, &buffreekvacnt,
234     "Number of times we have freed the KVA space from some buffer");
235 static counter_u64_t bufdefragcnt;
236 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, bufdefragcnt, CTLFLAG_RW, &bufdefragcnt,
237     "Number of times we have had to repeat buffer allocation to defragment");
238 static long lorunningspace;
239 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, lorunningspace, CTLTYPE_LONG | CTLFLAG_MPSAFE |
240     CTLFLAG_RW, &lorunningspace, 0, sysctl_runningspace, "L",
241     "Minimum preferred space used for in-progress I/O");
242 static long hirunningspace;
243 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, hirunningspace, CTLTYPE_LONG | CTLFLAG_MPSAFE |
244     CTLFLAG_RW, &hirunningspace, 0, sysctl_runningspace, "L",
245     "Maximum amount of space to use for in-progress I/O");
246 int dirtybufferflushes;
247 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufferflushes, CTLFLAG_RW, &dirtybufferflushes,
248     0, "Number of bdwrite to bawrite conversions to limit dirty buffers");
249 int bdwriteskip;
250 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bdwriteskip, CTLFLAG_RW, &bdwriteskip,
251     0, "Number of buffers supplied to bdwrite with snapshot deadlock risk");
252 int altbufferflushes;
253 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, altbufferflushes, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_STATS,
254     &altbufferflushes, 0, "Number of fsync flushes to limit dirty buffers");
255 static int recursiveflushes;
256 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, recursiveflushes, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_STATS,
257     &recursiveflushes, 0, "Number of flushes skipped due to being recursive");
258 static int sysctl_numdirtybuffers(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
259 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, numdirtybuffers,
260     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RD, NULL, 0, sysctl_numdirtybuffers, "I",
261     "Number of buffers that are dirty (has unwritten changes) at the moment");
262 static int lodirtybuffers;
263 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, lodirtybuffers,
264     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &lodirtybuffers,
265     __offsetof(struct bufdomain, bd_lodirtybuffers), sysctl_bufdomain_int, "I",
266     "How many buffers we want to have free before bufdaemon can sleep");
267 static int hidirtybuffers;
268 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, hidirtybuffers,
269     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &hidirtybuffers,
270     __offsetof(struct bufdomain, bd_hidirtybuffers), sysctl_bufdomain_int, "I",
271     "When the number of dirty buffers is considered severe");
272 int dirtybufthresh;
273 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, dirtybufthresh,
274     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &dirtybufthresh,
275     __offsetof(struct bufdomain, bd_dirtybufthresh), sysctl_bufdomain_int, "I",
276     "Number of bdwrite to bawrite conversions to clear dirty buffers");
277 static int numfreebuffers;
278 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numfreebuffers, CTLFLAG_RD, &numfreebuffers, 0,
279     "Number of free buffers");
280 static int lofreebuffers;
281 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, lofreebuffers,
282     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &lofreebuffers,
283     __offsetof(struct bufdomain, bd_lofreebuffers), sysctl_bufdomain_int, "I",
284    "Target number of free buffers");
285 static int hifreebuffers;
286 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, hifreebuffers,
287     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &hifreebuffers,
288     __offsetof(struct bufdomain, bd_hifreebuffers), sysctl_bufdomain_int, "I",
289    "Threshold for clean buffer recycling");
290 static counter_u64_t getnewbufcalls;
291 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, getnewbufcalls, CTLFLAG_RD,
292    &getnewbufcalls, "Number of calls to getnewbuf");
293 static counter_u64_t getnewbufrestarts;
294 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, getnewbufrestarts, CTLFLAG_RD,
295     &getnewbufrestarts,
296     "Number of times getnewbuf has had to restart a buffer acquisition");
297 static counter_u64_t mappingrestarts;
298 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, mappingrestarts, CTLFLAG_RD,
299     &mappingrestarts,
300     "Number of times getblk has had to restart a buffer mapping for "
301     "unmapped buffer");
302 static counter_u64_t numbufallocfails;
303 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, numbufallocfails, CTLFLAG_RW,
304     &numbufallocfails, "Number of times buffer allocations failed");
305 static int flushbufqtarget = 100;
306 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, flushbufqtarget, CTLFLAG_RW, &flushbufqtarget, 0,
307     "Amount of work to do in flushbufqueues when helping bufdaemon");
308 static counter_u64_t notbufdflushes;
309 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, notbufdflushes, CTLFLAG_RD, &notbufdflushes,
310     "Number of dirty buffer flushes done by the bufdaemon helpers");
311 static long barrierwrites;
312 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, barrierwrites, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_STATS,
313     &barrierwrites, 0, "Number of barrier writes");
314 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, unmapped_buf_allowed, CTLFLAG_RD,
315     &unmapped_buf_allowed, 0,
316     "Permit the use of the unmapped i/o");
317 int maxbcachebuf = MAXBCACHEBUF;
318 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxbcachebuf, CTLFLAG_RDTUN, &maxbcachebuf, 0,
319     "Maximum size of a buffer cache block");
320
321 /*
322  * This lock synchronizes access to bd_request.
323  */
324 static struct mtx_padalign __exclusive_cache_line bdlock;
325
326 /*
327  * This lock protects the runningbufreq and synchronizes runningbufwakeup and
328  * waitrunningbufspace().
329  */
330 static struct mtx_padalign __exclusive_cache_line rbreqlock;
331
332 /*
333  * Lock that protects bdirtywait.
334  */
335 static struct mtx_padalign __exclusive_cache_line bdirtylock;
336
337 /*
338  * Wakeup point for bufdaemon, as well as indicator of whether it is already
339  * active.  Set to 1 when the bufdaemon is already "on" the queue, 0 when it
340  * is idling.
341  */
342 static int bd_request;
343
344 /*
345  * Request for the buf daemon to write more buffers than is indicated by
346  * lodirtybuf.  This may be necessary to push out excess dependencies or
347  * defragment the address space where a simple count of the number of dirty
348  * buffers is insufficient to characterize the demand for flushing them.
349  */
350 static int bd_speedupreq;
351
352 /*
353  * Synchronization (sleep/wakeup) variable for active buffer space requests.
354  * Set when wait starts, cleared prior to wakeup().
355  * Used in runningbufwakeup() and waitrunningbufspace().
356  */
357 static int runningbufreq;
358
359 /*
360  * Synchronization for bwillwrite() waiters.
361  */
362 static int bdirtywait;
363
364 /*
365  * Definitions for the buffer free lists.
366  */
367 #define QUEUE_NONE      0       /* on no queue */
368 #define QUEUE_EMPTY     1       /* empty buffer headers */
369 #define QUEUE_DIRTY     2       /* B_DELWRI buffers */
370 #define QUEUE_CLEAN     3       /* non-B_DELWRI buffers */
371 #define QUEUE_SENTINEL  4       /* not an queue index, but mark for sentinel */
372
373 /* Maximum number of buffer domains. */
374 #define BUF_DOMAINS     8
375
376 struct bufdomainset bdlodirty;          /* Domains > lodirty */
377 struct bufdomainset bdhidirty;          /* Domains > hidirty */
378
379 /* Configured number of clean queues. */
380 static int __read_mostly buf_domains;
381
382 BITSET_DEFINE(bufdomainset, BUF_DOMAINS);
383 struct bufdomain __exclusive_cache_line bdomain[BUF_DOMAINS];
384 struct bufqueue __exclusive_cache_line bqempty;
385
386 /*
387  * per-cpu empty buffer cache.
388  */
389 uma_zone_t buf_zone;
390
391 /*
392  * Single global constant for BUF_WMESG, to avoid getting multiple references.
393  * buf_wmesg is referred from macros.
394  */
395 const char *buf_wmesg = BUF_WMESG;
396
397 static int
398 sysctl_runningspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
399 {
400         long value;
401         int error;
402
403         value = *(long *)arg1;
404         error = sysctl_handle_long(oidp, &value, 0, req);
405         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
406                 return (error);
407         mtx_lock(&rbreqlock);
408         if (arg1 == &hirunningspace) {
409                 if (value < lorunningspace)
410                         error = EINVAL;
411                 else
412                         hirunningspace = value;
413         } else {
414                 KASSERT(arg1 == &lorunningspace,
415                     ("%s: unknown arg1", __func__));
416                 if (value > hirunningspace)
417                         error = EINVAL;
418                 else
419                         lorunningspace = value;
420         }
421         mtx_unlock(&rbreqlock);
422         return (error);
423 }
424
425 static int
426 sysctl_bufdomain_int(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
427 {
428         int error;
429         int value;
430         int i;
431
432         value = *(int *)arg1;
433         error = sysctl_handle_int(oidp, &value, 0, req);
434         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
435                 return (error);
436         *(int *)arg1 = value;
437         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
438                 *(int *)(uintptr_t)(((uintptr_t)&bdomain[i]) + arg2) =
439                     value / buf_domains;
440
441         return (error);
442 }
443
444 static int
445 sysctl_bufdomain_long(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
446 {
447         long value;
448         int error;
449         int i;
450
451         value = *(long *)arg1;
452         error = sysctl_handle_long(oidp, &value, 0, req);
453         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
454                 return (error);
455         *(long *)arg1 = value;
456         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
457                 *(long *)(uintptr_t)(((uintptr_t)&bdomain[i]) + arg2) =
458                     value / buf_domains;
459
460         return (error);
461 }
462
463 #if defined(COMPAT_FREEBSD4) || defined(COMPAT_FREEBSD5) || \
464     defined(COMPAT_FREEBSD6) || defined(COMPAT_FREEBSD7)
465 static int
466 sysctl_bufspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
467 {
468         long lvalue;
469         int ivalue;
470         int i;
471
472         lvalue = 0;
473         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
474                 lvalue += bdomain[i].bd_bufspace;
475         if (sizeof(int) == sizeof(long) || req->oldlen >= sizeof(long))
476                 return (sysctl_handle_long(oidp, &lvalue, 0, req));
477         if (lvalue > INT_MAX)
478                 /* On overflow, still write out a long to trigger ENOMEM. */
479                 return (sysctl_handle_long(oidp, &lvalue, 0, req));
480         ivalue = lvalue;
481         return (sysctl_handle_int(oidp, &ivalue, 0, req));
482 }
483 #else
484 static int
485 sysctl_bufspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
486 {
487         long lvalue;
488         int i;
489
490         lvalue = 0;
491         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
492                 lvalue += bdomain[i].bd_bufspace;
493         return (sysctl_handle_long(oidp, &lvalue, 0, req));
494 }
495 #endif
496
497 static int
498 sysctl_numdirtybuffers(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
499 {
500         int value;
501         int i;
502
503         value = 0;
504         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
505                 value += bdomain[i].bd_numdirtybuffers;
506         return (sysctl_handle_int(oidp, &value, 0, req));
507 }
508
509 /*
510  *      bdirtywakeup:
511  *
512  *      Wakeup any bwillwrite() waiters.
513  */
514 static void
515 bdirtywakeup(void)
516 {
517         mtx_lock(&bdirtylock);
518         if (bdirtywait) {
519                 bdirtywait = 0;
520                 wakeup(&bdirtywait);
521         }
522         mtx_unlock(&bdirtylock);
523 }
524
525 /*
526  *      bd_clear:
527  *
528  *      Clear a domain from the appropriate bitsets when dirtybuffers
529  *      is decremented.
530  */
531 static void
532 bd_clear(struct bufdomain *bd)
533 {
534
535         mtx_lock(&bdirtylock);
536         if (bd->bd_numdirtybuffers <= bd->bd_lodirtybuffers)
537                 BIT_CLR(BUF_DOMAINS, BD_DOMAIN(bd), &bdlodirty);
538         if (bd->bd_numdirtybuffers <= bd->bd_hidirtybuffers)
539                 BIT_CLR(BUF_DOMAINS, BD_DOMAIN(bd), &bdhidirty);
540         mtx_unlock(&bdirtylock);
541 }
542
543 /*
544  *      bd_set:
545  *
546  *      Set a domain in the appropriate bitsets when dirtybuffers
547  *      is incremented.
548  */
549 static void
550 bd_set(struct bufdomain *bd)
551 {
552
553         mtx_lock(&bdirtylock);
554         if (bd->bd_numdirtybuffers > bd->bd_lodirtybuffers)
555                 BIT_SET(BUF_DOMAINS, BD_DOMAIN(bd), &bdlodirty);
556         if (bd->bd_numdirtybuffers > bd->bd_hidirtybuffers)
557                 BIT_SET(BUF_DOMAINS, BD_DOMAIN(bd), &bdhidirty);
558         mtx_unlock(&bdirtylock);
559 }
560
561 /*
562  *      bdirtysub:
563  *
564  *      Decrement the numdirtybuffers count by one and wakeup any
565  *      threads blocked in bwillwrite().
566  */
567 static void
568 bdirtysub(struct buf *bp)
569 {
570         struct bufdomain *bd;
571         int num;
572
573         bd = bufdomain(bp);
574         num = atomic_fetchadd_int(&bd->bd_numdirtybuffers, -1);
575         if (num == (bd->bd_lodirtybuffers + bd->bd_hidirtybuffers) / 2)
576                 bdirtywakeup();
577         if (num == bd->bd_lodirtybuffers || num == bd->bd_hidirtybuffers)
578                 bd_clear(bd);
579 }
580
581 /*
582  *      bdirtyadd:
583  *
584  *      Increment the numdirtybuffers count by one and wakeup the buf 
585  *      daemon if needed.
586  */
587 static void
588 bdirtyadd(struct buf *bp)
589 {
590         struct bufdomain *bd;
591         int num;
592
593         /*
594          * Only do the wakeup once as we cross the boundary.  The
595          * buf daemon will keep running until the condition clears.
596          */
597         bd = bufdomain(bp);
598         num = atomic_fetchadd_int(&bd->bd_numdirtybuffers, 1);
599         if (num == (bd->bd_lodirtybuffers + bd->bd_hidirtybuffers) / 2)
600                 bd_wakeup();
601         if (num == bd->bd_lodirtybuffers || num == bd->bd_hidirtybuffers)
602                 bd_set(bd);
603 }
604
605 /*
606  *      bufspace_daemon_wakeup:
607  *
608  *      Wakeup the daemons responsible for freeing clean bufs.
609  */
610 static void
611 bufspace_daemon_wakeup(struct bufdomain *bd)
612 {
613
614         /*
615          * avoid the lock if the daemon is running.
616          */
617         if (atomic_fetchadd_int(&bd->bd_running, 1) == 0) {
618                 BD_RUN_LOCK(bd);
619                 atomic_store_int(&bd->bd_running, 1);
620                 wakeup(&bd->bd_running);
621                 BD_RUN_UNLOCK(bd);
622         }
623 }
624
625 /*
626  *      bufspace_daemon_wait:
627  *
628  *      Sleep until the domain falls below a limit or one second passes.
629  */
630 static void
631 bufspace_daemon_wait(struct bufdomain *bd)
632 {
633         /*
634          * Re-check our limits and sleep.  bd_running must be
635          * cleared prior to checking the limits to avoid missed
636          * wakeups.  The waker will adjust one of bufspace or
637          * freebuffers prior to checking bd_running.
638          */
639         BD_RUN_LOCK(bd);
640         atomic_store_int(&bd->bd_running, 0);
641         if (bd->bd_bufspace < bd->bd_bufspacethresh &&
642             bd->bd_freebuffers > bd->bd_lofreebuffers) {
643                 msleep(&bd->bd_running, BD_RUN_LOCKPTR(bd), PRIBIO|PDROP,
644                     "-", hz);
645         } else {
646                 /* Avoid spurious wakeups while running. */
647                 atomic_store_int(&bd->bd_running, 1);
648                 BD_RUN_UNLOCK(bd);
649         }
650 }
651
652 /*
653  *      bufspace_adjust:
654  *
655  *      Adjust the reported bufspace for a KVA managed buffer, possibly
656  *      waking any waiters.
657  */
658 static void
659 bufspace_adjust(struct buf *bp, int bufsize)
660 {
661         struct bufdomain *bd;
662         long space;
663         int diff;
664
665         KASSERT((bp->b_flags & B_MALLOC) == 0,
666             ("bufspace_adjust: malloc buf %p", bp));
667         bd = bufdomain(bp);
668         diff = bufsize - bp->b_bufsize;
669         if (diff < 0) {
670                 atomic_subtract_long(&bd->bd_bufspace, -diff);
671         } else if (diff > 0) {
672                 space = atomic_fetchadd_long(&bd->bd_bufspace, diff);
673                 /* Wake up the daemon on the transition. */
674                 if (space < bd->bd_bufspacethresh &&
675                     space + diff >= bd->bd_bufspacethresh)
676                         bufspace_daemon_wakeup(bd);
677         }
678         bp->b_bufsize = bufsize;
679 }
680
681 /*
682  *      bufspace_reserve:
683  *
684  *      Reserve bufspace before calling allocbuf().  metadata has a
685  *      different space limit than data.
686  */
687 static int
688 bufspace_reserve(struct bufdomain *bd, int size, bool metadata)
689 {
690         long limit, new;
691         long space;
692
693         if (metadata)
694                 limit = bd->bd_maxbufspace;
695         else
696                 limit = bd->bd_hibufspace;
697         space = atomic_fetchadd_long(&bd->bd_bufspace, size);
698         new = space + size;
699         if (new > limit) {
700                 atomic_subtract_long(&bd->bd_bufspace, size);
701                 return (ENOSPC);
702         }
703
704         /* Wake up the daemon on the transition. */
705         if (space < bd->bd_bufspacethresh && new >= bd->bd_bufspacethresh)
706                 bufspace_daemon_wakeup(bd);
707
708         return (0);
709 }
710
711 /*
712  *      bufspace_release:
713  *
714  *      Release reserved bufspace after bufspace_adjust() has consumed it.
715  */
716 static void
717 bufspace_release(struct bufdomain *bd, int size)
718 {
719
720         atomic_subtract_long(&bd->bd_bufspace, size);
721 }
722
723 /*
724  *      bufspace_wait:
725  *
726  *      Wait for bufspace, acting as the buf daemon if a locked vnode is
727  *      supplied.  bd_wanted must be set prior to polling for space.  The
728  *      operation must be re-tried on return.
729  */
730 static void
731 bufspace_wait(struct bufdomain *bd, struct vnode *vp, int gbflags,
732     int slpflag, int slptimeo)
733 {
734         struct thread *td;
735         int error, fl, norunbuf;
736
737         if ((gbflags & GB_NOWAIT_BD) != 0)
738                 return;
739
740         td = curthread;
741         BD_LOCK(bd);
742         while (bd->bd_wanted) {
743                 if (vp != NULL && vp->v_type != VCHR &&
744                     (td->td_pflags & TDP_BUFNEED) == 0) {
745                         BD_UNLOCK(bd);
746                         /*
747                          * getblk() is called with a vnode locked, and
748                          * some majority of the dirty buffers may as
749                          * well belong to the vnode.  Flushing the
750                          * buffers there would make a progress that
751                          * cannot be achieved by the buf_daemon, that
752                          * cannot lock the vnode.
753                          */
754                         norunbuf = ~(TDP_BUFNEED | TDP_NORUNNINGBUF) |
755                             (td->td_pflags & TDP_NORUNNINGBUF);
756
757                         /*
758                          * Play bufdaemon.  The getnewbuf() function
759                          * may be called while the thread owns lock
760                          * for another dirty buffer for the same
761                          * vnode, which makes it impossible to use
762                          * VOP_FSYNC() there, due to the buffer lock
763                          * recursion.
764                          */
765                         td->td_pflags |= TDP_BUFNEED | TDP_NORUNNINGBUF;
766                         fl = buf_flush(vp, bd, flushbufqtarget);
767                         td->td_pflags &= norunbuf;
768                         BD_LOCK(bd);
769                         if (fl != 0)
770                                 continue;
771                         if (bd->bd_wanted == 0)
772                                 break;
773                 }
774                 error = msleep(&bd->bd_wanted, BD_LOCKPTR(bd),
775                     (PRIBIO + 4) | slpflag, "newbuf", slptimeo);
776                 if (error != 0)
777                         break;
778         }
779         BD_UNLOCK(bd);
780 }
781
782
783 /*
784  *      bufspace_daemon:
785  *
786  *      buffer space management daemon.  Tries to maintain some marginal
787  *      amount of free buffer space so that requesting processes neither
788  *      block nor work to reclaim buffers.
789  */
790 static void
791 bufspace_daemon(void *arg)
792 {
793         struct bufdomain *bd;
794
795         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, kthread_shutdown, curthread,
796             SHUTDOWN_PRI_LAST + 100);
797
798         bd = arg;
799         for (;;) {
800                 kthread_suspend_check();
801
802                 /*
803                  * Free buffers from the clean queue until we meet our
804                  * targets.
805                  *
806                  * Theory of operation:  The buffer cache is most efficient
807                  * when some free buffer headers and space are always
808                  * available to getnewbuf().  This daemon attempts to prevent
809                  * the excessive blocking and synchronization associated
810                  * with shortfall.  It goes through three phases according
811                  * demand:
812                  *
813                  * 1)   The daemon wakes up voluntarily once per-second
814                  *      during idle periods when the counters are below
815                  *      the wakeup thresholds (bufspacethresh, lofreebuffers).
816                  *
817                  * 2)   The daemon wakes up as we cross the thresholds
818                  *      ahead of any potential blocking.  This may bounce
819                  *      slightly according to the rate of consumption and
820                  *      release.
821                  *
822                  * 3)   The daemon and consumers are starved for working
823                  *      clean buffers.  This is the 'bufspace' sleep below
824                  *      which will inefficiently trade bufs with bqrelse
825                  *      until we return to condition 2.
826                  */
827                 while (bd->bd_bufspace > bd->bd_lobufspace ||
828                     bd->bd_freebuffers < bd->bd_hifreebuffers) {
829                         if (buf_recycle(bd, false) != 0) {
830                                 if (bd_flushall(bd))
831                                         continue;
832                                 /*
833                                  * Speedup dirty if we've run out of clean
834                                  * buffers.  This is possible in particular
835                                  * because softdep may held many bufs locked
836                                  * pending writes to other bufs which are
837                                  * marked for delayed write, exhausting
838                                  * clean space until they are written.
839                                  */
840                                 bd_speedup();
841                                 BD_LOCK(bd);
842                                 if (bd->bd_wanted) {
843                                         msleep(&bd->bd_wanted, BD_LOCKPTR(bd),
844                                             PRIBIO|PDROP, "bufspace", hz/10);
845                                 } else
846                                         BD_UNLOCK(bd);
847                         }
848                         maybe_yield();
849                 }
850                 bufspace_daemon_wait(bd);
851         }
852 }
853
854 /*
855  *      bufmallocadjust:
856  *
857  *      Adjust the reported bufspace for a malloc managed buffer, possibly
858  *      waking any waiters.
859  */
860 static void
861 bufmallocadjust(struct buf *bp, int bufsize)
862 {
863         int diff;
864
865         KASSERT((bp->b_flags & B_MALLOC) != 0,
866             ("bufmallocadjust: non-malloc buf %p", bp));
867         diff = bufsize - bp->b_bufsize;
868         if (diff < 0)
869                 atomic_subtract_long(&bufmallocspace, -diff);
870         else
871                 atomic_add_long(&bufmallocspace, diff);
872         bp->b_bufsize = bufsize;
873 }
874
875 /*
876  *      runningwakeup:
877  *
878  *      Wake up processes that are waiting on asynchronous writes to fall
879  *      below lorunningspace.
880  */
881 static void
882 runningwakeup(void)
883 {
884
885         mtx_lock(&rbreqlock);
886         if (runningbufreq) {
887                 runningbufreq = 0;
888                 wakeup(&runningbufreq);
889         }
890         mtx_unlock(&rbreqlock);
891 }
892
893 /*
894  *      runningbufwakeup:
895  *
896  *      Decrement the outstanding write count according.
897  */
898 void
899 runningbufwakeup(struct buf *bp)
900 {
901         long space, bspace;
902
903         bspace = bp->b_runningbufspace;
904         if (bspace == 0)
905                 return;
906         space = atomic_fetchadd_long(&runningbufspace, -bspace);
907         KASSERT(space >= bspace, ("runningbufspace underflow %ld %ld",
908             space, bspace));
909         bp->b_runningbufspace = 0;
910         /*
911          * Only acquire the lock and wakeup on the transition from exceeding
912          * the threshold to falling below it.
913          */
914         if (space < lorunningspace)
915                 return;
916         if (space - bspace > lorunningspace)
917                 return;
918         runningwakeup();
919 }
920
921 /*
922  *      waitrunningbufspace()
923  *
924  *      runningbufspace is a measure of the amount of I/O currently
925  *      running.  This routine is used in async-write situations to
926  *      prevent creating huge backups of pending writes to a device.
927  *      Only asynchronous writes are governed by this function.
928  *
929  *      This does NOT turn an async write into a sync write.  It waits  
930  *      for earlier writes to complete and generally returns before the
931  *      caller's write has reached the device.
932  */
933 void
934 waitrunningbufspace(void)
935 {
936
937         mtx_lock(&rbreqlock);
938         while (runningbufspace > hirunningspace) {
939                 runningbufreq = 1;
940                 msleep(&runningbufreq, &rbreqlock, PVM, "wdrain", 0);
941         }
942         mtx_unlock(&rbreqlock);
943 }
944
945
946 /*
947  *      vfs_buf_test_cache:
948  *
949  *      Called when a buffer is extended.  This function clears the B_CACHE
950  *      bit if the newly extended portion of the buffer does not contain
951  *      valid data.
952  */
953 static __inline void
954 vfs_buf_test_cache(struct buf *bp, vm_ooffset_t foff, vm_offset_t off,
955     vm_offset_t size, vm_page_t m)
956 {
957
958         /*
959          * This function and its results are protected by higher level
960          * synchronization requiring vnode and buf locks to page in and
961          * validate pages.
962          */
963         if (bp->b_flags & B_CACHE) {
964                 int base = (foff + off) & PAGE_MASK;
965                 if (vm_page_is_valid(m, base, size) == 0)
966                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
967         }
968 }
969
970 /* Wake up the buffer daemon if necessary */
971 static void
972 bd_wakeup(void)
973 {
974
975         mtx_lock(&bdlock);
976         if (bd_request == 0) {
977                 bd_request = 1;
978                 wakeup(&bd_request);
979         }
980         mtx_unlock(&bdlock);
981 }
982
983 /*
984  * Adjust the maxbcachbuf tunable.
985  */
986 static void
987 maxbcachebuf_adjust(void)
988 {
989         int i;
990
991         /*
992          * maxbcachebuf must be a power of 2 >= MAXBSIZE.
993          */
994         i = 2;
995         while (i * 2 <= maxbcachebuf)
996                 i *= 2;
997         maxbcachebuf = i;
998         if (maxbcachebuf < MAXBSIZE)
999                 maxbcachebuf = MAXBSIZE;
1000         if (maxbcachebuf > MAXPHYS)
1001                 maxbcachebuf = MAXPHYS;
1002         if (bootverbose != 0 && maxbcachebuf != MAXBCACHEBUF)
1003                 printf("maxbcachebuf=%d\n", maxbcachebuf);
1004 }
1005
1006 /*
1007  * bd_speedup - speedup the buffer cache flushing code
1008  */
1009 void
1010 bd_speedup(void)
1011 {
1012         int needwake;
1013
1014         mtx_lock(&bdlock);
1015         needwake = 0;
1016         if (bd_speedupreq == 0 || bd_request == 0)
1017                 needwake = 1;
1018         bd_speedupreq = 1;
1019         bd_request = 1;
1020         if (needwake)
1021                 wakeup(&bd_request);
1022         mtx_unlock(&bdlock);
1023 }
1024
1025 #ifdef __i386__
1026 #define TRANSIENT_DENOM 5
1027 #else
1028 #define TRANSIENT_DENOM 10
1029 #endif
1030
1031 /*
1032  * Calculating buffer cache scaling values and reserve space for buffer
1033  * headers.  This is called during low level kernel initialization and
1034  * may be called more then once.  We CANNOT write to the memory area
1035  * being reserved at this time.
1036  */
1037 caddr_t
1038 kern_vfs_bio_buffer_alloc(caddr_t v, long physmem_est)
1039 {
1040         int tuned_nbuf;
1041         long maxbuf, maxbuf_sz, buf_sz, biotmap_sz;
1042
1043         /*
1044          * physmem_est is in pages.  Convert it to kilobytes (assumes
1045          * PAGE_SIZE is >= 1K)
1046          */
1047         physmem_est = physmem_est * (PAGE_SIZE / 1024);
1048
1049         maxbcachebuf_adjust();
1050         /*
1051          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
1052          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
1053          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
1054          * buffers to cover 1/10 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
1055          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
1056          * maxbcache bytes.
1057          *
1058          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
1059          */
1060         if (nbuf == 0) {
1061                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
1062
1063                 nbuf = 50;
1064                 if (physmem_est > 4096)
1065                         nbuf += min((physmem_est - 4096) / factor,
1066                             65536 / factor);
1067                 if (physmem_est > 65536)
1068                         nbuf += min((physmem_est - 65536) * 2 / (factor * 5),
1069                             32 * 1024 * 1024 / (factor * 5));
1070
1071                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
1072                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
1073                 tuned_nbuf = 1;
1074         } else
1075                 tuned_nbuf = 0;
1076
1077         /* XXX Avoid unsigned long overflows later on with maxbufspace. */
1078         maxbuf = (LONG_MAX / 3) / BKVASIZE;
1079         if (nbuf > maxbuf) {
1080                 if (!tuned_nbuf)
1081                         printf("Warning: nbufs lowered from %d to %ld\n", nbuf,
1082                             maxbuf);
1083                 nbuf = maxbuf;
1084         }
1085
1086         /*
1087          * Ideal allocation size for the transient bio submap is 10%
1088          * of the maximal space buffer map.  This roughly corresponds
1089          * to the amount of the buffer mapped for typical UFS load.
1090          *
1091          * Clip the buffer map to reserve space for the transient
1092          * BIOs, if its extent is bigger than 90% (80% on i386) of the
1093          * maximum buffer map extent on the platform.
1094          *
1095          * The fall-back to the maxbuf in case of maxbcache unset,
1096          * allows to not trim the buffer KVA for the architectures
1097          * with ample KVA space.
1098          */
1099         if (bio_transient_maxcnt == 0 && unmapped_buf_allowed) {
1100                 maxbuf_sz = maxbcache != 0 ? maxbcache : maxbuf * BKVASIZE;
1101                 buf_sz = (long)nbuf * BKVASIZE;
1102                 if (buf_sz < maxbuf_sz / TRANSIENT_DENOM *
1103                     (TRANSIENT_DENOM - 1)) {
1104                         /*
1105                          * There is more KVA than memory.  Do not
1106                          * adjust buffer map size, and assign the rest
1107                          * of maxbuf to transient map.
1108                          */
1109                         biotmap_sz = maxbuf_sz - buf_sz;
1110                 } else {
1111                         /*
1112                          * Buffer map spans all KVA we could afford on
1113                          * this platform.  Give 10% (20% on i386) of
1114                          * the buffer map to the transient bio map.
1115                          */
1116                         biotmap_sz = buf_sz / TRANSIENT_DENOM;
1117                         buf_sz -= biotmap_sz;
1118                 }
1119                 if (biotmap_sz / INT_MAX > MAXPHYS)
1120                         bio_transient_maxcnt = INT_MAX;
1121                 else
1122                         bio_transient_maxcnt = biotmap_sz / MAXPHYS;
1123                 /*
1124                  * Artificially limit to 1024 simultaneous in-flight I/Os
1125                  * using the transient mapping.
1126                  */
1127                 if (bio_transient_maxcnt > 1024)
1128                         bio_transient_maxcnt = 1024;
1129                 if (tuned_nbuf)
1130                         nbuf = buf_sz / BKVASIZE;
1131         }
1132
1133         if (nswbuf == 0) {
1134                 nswbuf = min(nbuf / 4, 256);
1135                 if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
1136                         nswbuf = NSWBUF_MIN;
1137         }
1138
1139         /*
1140          * Reserve space for the buffer cache buffers
1141          */
1142         buf = (void *)v;
1143         v = (caddr_t)(buf + nbuf);
1144
1145         return(v);
1146 }
1147
1148 /* Initialize the buffer subsystem.  Called before use of any buffers. */
1149 void
1150 bufinit(void)
1151 {
1152         struct buf *bp;
1153         int i;
1154
1155         KASSERT(maxbcachebuf >= MAXBSIZE,
1156             ("maxbcachebuf (%d) must be >= MAXBSIZE (%d)\n", maxbcachebuf,
1157             MAXBSIZE));
1158         bq_init(&bqempty, QUEUE_EMPTY, -1, "bufq empty lock");
1159         mtx_init(&rbreqlock, "runningbufspace lock", NULL, MTX_DEF);
1160         mtx_init(&bdlock, "buffer daemon lock", NULL, MTX_DEF);
1161         mtx_init(&bdirtylock, "dirty buf lock", NULL, MTX_DEF);
1162
1163         unmapped_buf = (caddr_t)kva_alloc(MAXPHYS);
1164
1165         /* finally, initialize each buffer header and stick on empty q */
1166         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
1167                 bp = &buf[i];
1168                 bzero(bp, sizeof *bp);
1169                 bp->b_flags = B_INVAL;
1170                 bp->b_rcred = NOCRED;
1171                 bp->b_wcred = NOCRED;
1172                 bp->b_qindex = QUEUE_NONE;
1173                 bp->b_domain = -1;
1174                 bp->b_subqueue = mp_maxid + 1;
1175                 bp->b_xflags = 0;
1176                 bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
1177                 LIST_INIT(&bp->b_dep);
1178                 BUF_LOCKINIT(bp);
1179                 bq_insert(&bqempty, bp, false);
1180         }
1181
1182         /*
1183          * maxbufspace is the absolute maximum amount of buffer space we are 
1184          * allowed to reserve in KVM and in real terms.  The absolute maximum
1185          * is nominally used by metadata.  hibufspace is the nominal maximum
1186          * used by most other requests.  The differential is required to 
1187          * ensure that metadata deadlocks don't occur.
1188          *
1189          * maxbufspace is based on BKVASIZE.  Allocating buffers larger then
1190          * this may result in KVM fragmentation which is not handled optimally
1191          * by the system. XXX This is less true with vmem.  We could use
1192          * PAGE_SIZE.
1193          */
1194         maxbufspace = (long)nbuf * BKVASIZE;
1195         hibufspace = lmax(3 * maxbufspace / 4, maxbufspace - maxbcachebuf * 10);
1196         lobufspace = (hibufspace / 20) * 19; /* 95% */
1197         bufspacethresh = lobufspace + (hibufspace - lobufspace) / 2;
1198
1199         /*
1200          * Note: The 16 MiB upper limit for hirunningspace was chosen
1201          * arbitrarily and may need further tuning. It corresponds to
1202          * 128 outstanding write IO requests (if IO size is 128 KiB),
1203          * which fits with many RAID controllers' tagged queuing limits.
1204          * The lower 1 MiB limit is the historical upper limit for
1205          * hirunningspace.
1206          */
1207         hirunningspace = lmax(lmin(roundup(hibufspace / 64, maxbcachebuf),
1208             16 * 1024 * 1024), 1024 * 1024);
1209         lorunningspace = roundup((hirunningspace * 2) / 3, maxbcachebuf);
1210
1211         /*
1212          * Limit the amount of malloc memory since it is wired permanently into
1213          * the kernel space.  Even though this is accounted for in the buffer
1214          * allocation, we don't want the malloced region to grow uncontrolled.
1215          * The malloc scheme improves memory utilization significantly on
1216          * average (small) directories.
1217          */
1218         maxbufmallocspace = hibufspace / 20;
1219
1220         /*
1221          * Reduce the chance of a deadlock occurring by limiting the number
1222          * of delayed-write dirty buffers we allow to stack up.
1223          */
1224         hidirtybuffers = nbuf / 4 + 20;
1225         dirtybufthresh = hidirtybuffers * 9 / 10;
1226         /*
1227          * To support extreme low-memory systems, make sure hidirtybuffers
1228          * cannot eat up all available buffer space.  This occurs when our
1229          * minimum cannot be met.  We try to size hidirtybuffers to 3/4 our
1230          * buffer space assuming BKVASIZE'd buffers.
1231          */
1232         while ((long)hidirtybuffers * BKVASIZE > 3 * hibufspace / 4) {
1233                 hidirtybuffers >>= 1;
1234         }
1235         lodirtybuffers = hidirtybuffers / 2;
1236
1237         /*
1238          * lofreebuffers should be sufficient to avoid stalling waiting on
1239          * buf headers under heavy utilization.  The bufs in per-cpu caches
1240          * are counted as free but will be unavailable to threads executing
1241          * on other cpus.
1242          *
1243          * hifreebuffers is the free target for the bufspace daemon.  This
1244          * should be set appropriately to limit work per-iteration.
1245          */
1246         lofreebuffers = MIN((nbuf / 25) + (20 * mp_ncpus), 128 * mp_ncpus);
1247         hifreebuffers = (3 * lofreebuffers) / 2;
1248         numfreebuffers = nbuf;
1249
1250         /* Setup the kva and free list allocators. */
1251         vmem_set_reclaim(buffer_arena, bufkva_reclaim);
1252         buf_zone = uma_zcache_create("buf free cache", sizeof(struct buf),
1253             NULL, NULL, NULL, NULL, buf_import, buf_release, NULL, 0);
1254
1255         /*
1256          * Size the clean queue according to the amount of buffer space.
1257          * One queue per-256mb up to the max.  More queues gives better
1258          * concurrency but less accurate LRU.
1259          */
1260         buf_domains = MIN(howmany(maxbufspace, 256*1024*1024), BUF_DOMAINS);
1261         for (i = 0 ; i < buf_domains; i++) {
1262                 struct bufdomain *bd;
1263
1264                 bd = &bdomain[i];
1265                 bd_init(bd);
1266                 bd->bd_freebuffers = nbuf / buf_domains;
1267                 bd->bd_hifreebuffers = hifreebuffers / buf_domains;
1268                 bd->bd_lofreebuffers = lofreebuffers / buf_domains;
1269                 bd->bd_bufspace = 0;
1270                 bd->bd_maxbufspace = maxbufspace / buf_domains;
1271                 bd->bd_hibufspace = hibufspace / buf_domains;
1272                 bd->bd_lobufspace = lobufspace / buf_domains;
1273                 bd->bd_bufspacethresh = bufspacethresh / buf_domains;
1274                 bd->bd_numdirtybuffers = 0;
1275                 bd->bd_hidirtybuffers = hidirtybuffers / buf_domains;
1276                 bd->bd_lodirtybuffers = lodirtybuffers / buf_domains;
1277                 bd->bd_dirtybufthresh = dirtybufthresh / buf_domains;
1278                 /* Don't allow more than 2% of bufs in the per-cpu caches. */
1279                 bd->bd_lim = nbuf / buf_domains / 50 / mp_ncpus;
1280         }
1281         getnewbufcalls = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1282         getnewbufrestarts = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1283         mappingrestarts = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1284         numbufallocfails = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1285         notbufdflushes = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1286         buffreekvacnt = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1287         bufdefragcnt = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1288         bufkvaspace = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1289 }
1290
1291 #ifdef INVARIANTS
1292 static inline void
1293 vfs_buf_check_mapped(struct buf *bp)
1294 {
1295
1296         KASSERT(bp->b_kvabase != unmapped_buf,
1297             ("mapped buf: b_kvabase was not updated %p", bp));
1298         KASSERT(bp->b_data != unmapped_buf,
1299             ("mapped buf: b_data was not updated %p", bp));
1300         KASSERT(bp->b_data < unmapped_buf || bp->b_data >= unmapped_buf +
1301             MAXPHYS, ("b_data + b_offset unmapped %p", bp));
1302 }
1303
1304 static inline void
1305 vfs_buf_check_unmapped(struct buf *bp)
1306 {
1307
1308         KASSERT(bp->b_data == unmapped_buf,
1309             ("unmapped buf: corrupted b_data %p", bp));
1310 }
1311
1312 #define BUF_CHECK_MAPPED(bp) vfs_buf_check_mapped(bp)
1313 #define BUF_CHECK_UNMAPPED(bp) vfs_buf_check_unmapped(bp)
1314 #else
1315 #define BUF_CHECK_MAPPED(bp) do {} while (0)
1316 #define BUF_CHECK_UNMAPPED(bp) do {} while (0)
1317 #endif
1318
1319 static int
1320 isbufbusy(struct buf *bp)
1321 {
1322         if (((bp->b_flags & B_INVAL) == 0 && BUF_ISLOCKED(bp)) ||
1323             ((bp->b_flags & (B_DELWRI | B_INVAL)) == B_DELWRI))
1324                 return (1);
1325         return (0);
1326 }
1327
1328 /*
1329  * Shutdown the system cleanly to prepare for reboot, halt, or power off.
1330  */
1331 void
1332 bufshutdown(int show_busybufs)
1333 {
1334         static int first_buf_printf = 1;
1335         struct buf *bp;
1336         int iter, nbusy, pbusy;
1337 #ifndef PREEMPTION
1338         int subiter;
1339 #endif
1340
1341         /* 
1342          * Sync filesystems for shutdown
1343          */
1344         wdog_kern_pat(WD_LASTVAL);
1345         kern_sync(curthread);
1346
1347         /*
1348          * With soft updates, some buffers that are
1349          * written will be remarked as dirty until other
1350          * buffers are written.
1351          */
1352         for (iter = pbusy = 0; iter < 20; iter++) {
1353                 nbusy = 0;
1354                 for (bp = &buf[nbuf]; --bp >= buf; )
1355                         if (isbufbusy(bp))
1356                                 nbusy++;
1357                 if (nbusy == 0) {
1358                         if (first_buf_printf)
1359                                 printf("All buffers synced.");
1360                         break;
1361                 }
1362                 if (first_buf_printf) {
1363                         printf("Syncing disks, buffers remaining... ");
1364                         first_buf_printf = 0;
1365                 }
1366                 printf("%d ", nbusy);
1367                 if (nbusy < pbusy)
1368                         iter = 0;
1369                 pbusy = nbusy;
1370
1371                 wdog_kern_pat(WD_LASTVAL);
1372                 kern_sync(curthread);
1373
1374 #ifdef PREEMPTION
1375                 /*
1376                  * Spin for a while to allow interrupt threads to run.
1377                  */
1378                 DELAY(50000 * iter);
1379 #else
1380                 /*
1381                  * Context switch several times to allow interrupt
1382                  * threads to run.
1383                  */
1384                 for (subiter = 0; subiter < 50 * iter; subiter++) {
1385                         thread_lock(curthread);
1386                         mi_switch(SW_VOL, NULL);
1387                         thread_unlock(curthread);
1388                         DELAY(1000);
1389                 }
1390 #endif
1391         }
1392         printf("\n");
1393         /*
1394          * Count only busy local buffers to prevent forcing 
1395          * a fsck if we're just a client of a wedged NFS server
1396          */
1397         nbusy = 0;
1398         for (bp = &buf[nbuf]; --bp >= buf; ) {
1399                 if (isbufbusy(bp)) {
1400 #if 0
1401 /* XXX: This is bogus.  We should probably have a BO_REMOTE flag instead */
1402                         if (bp->b_dev == NULL) {
1403                                 TAILQ_REMOVE(&mountlist,
1404                                     bp->b_vp->v_mount, mnt_list);
1405                                 continue;
1406                         }
1407 #endif
1408                         nbusy++;
1409                         if (show_busybufs > 0) {
1410                                 printf(
1411             "%d: buf:%p, vnode:%p, flags:%0x, blkno:%jd, lblkno:%jd, buflock:",
1412                                     nbusy, bp, bp->b_vp, bp->b_flags,
1413                                     (intmax_t)bp->b_blkno,
1414                                     (intmax_t)bp->b_lblkno);
1415                                 BUF_LOCKPRINTINFO(bp);
1416                                 if (show_busybufs > 1)
1417                                         vn_printf(bp->b_vp,
1418                                             "vnode content: ");
1419                         }
1420                 }
1421         }
1422         if (nbusy) {
1423                 /*
1424                  * Failed to sync all blocks. Indicate this and don't
1425                  * unmount filesystems (thus forcing an fsck on reboot).
1426                  */
1427                 printf("Giving up on %d buffers\n", nbusy);
1428                 DELAY(5000000); /* 5 seconds */
1429         } else {
1430                 if (!first_buf_printf)
1431                         printf("Final sync complete\n");
1432                 /*
1433                  * Unmount filesystems
1434                  */
1435                 if (panicstr == NULL)
1436                         vfs_unmountall();
1437         }
1438         swapoff_all();
1439         DELAY(100000);          /* wait for console output to finish */
1440 }
1441
1442 static void
1443 bpmap_qenter(struct buf *bp)
1444 {
1445
1446         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
1447
1448         /*
1449          * bp->b_data is relative to bp->b_offset, but
1450          * bp->b_offset may be offset into the first page.
1451          */
1452         bp->b_data = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data);
1453         pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_pages, bp->b_npages);
1454         bp->b_data = (caddr_t)((vm_offset_t)bp->b_data |
1455             (vm_offset_t)(bp->b_offset & PAGE_MASK));
1456 }
1457
1458 static inline struct bufdomain *
1459 bufdomain(struct buf *bp)
1460 {
1461
1462         return (&bdomain[bp->b_domain]);
1463 }
1464
1465 static struct bufqueue *
1466 bufqueue(struct buf *bp)
1467 {
1468
1469         switch (bp->b_qindex) {
1470         case QUEUE_NONE:
1471                 /* FALLTHROUGH */
1472         case QUEUE_SENTINEL:
1473                 return (NULL);
1474         case QUEUE_EMPTY:
1475                 return (&bqempty);
1476         case QUEUE_DIRTY:
1477                 return (&bufdomain(bp)->bd_dirtyq);
1478         case QUEUE_CLEAN:
1479                 return (&bufdomain(bp)->bd_subq[bp->b_subqueue]);
1480         default:
1481                 break;
1482         }
1483         panic("bufqueue(%p): Unhandled type %d\n", bp, bp->b_qindex);
1484 }
1485
1486 /*
1487  * Return the locked bufqueue that bp is a member of.
1488  */
1489 static struct bufqueue *
1490 bufqueue_acquire(struct buf *bp)
1491 {
1492         struct bufqueue *bq, *nbq;
1493
1494         /*
1495          * bp can be pushed from a per-cpu queue to the
1496          * cleanq while we're waiting on the lock.  Retry
1497          * if the queues don't match.
1498          */
1499         bq = bufqueue(bp);
1500         BQ_LOCK(bq);
1501         for (;;) {
1502                 nbq = bufqueue(bp);
1503                 if (bq == nbq)
1504                         break;
1505                 BQ_UNLOCK(bq);
1506                 BQ_LOCK(nbq);
1507                 bq = nbq;
1508         }
1509         return (bq);
1510 }
1511
1512 /*
1513  *      binsfree:
1514  *
1515  *      Insert the buffer into the appropriate free list.  Requires a
1516  *      locked buffer on entry and buffer is unlocked before return.
1517  */
1518 static void
1519 binsfree(struct buf *bp, int qindex)
1520 {
1521         struct bufdomain *bd;
1522         struct bufqueue *bq;
1523
1524         KASSERT(qindex == QUEUE_CLEAN || qindex == QUEUE_DIRTY,
1525             ("binsfree: Invalid qindex %d", qindex));
1526         BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1527
1528         /*
1529          * Handle delayed bremfree() processing.
1530          */
1531         if (bp->b_flags & B_REMFREE) {
1532                 if (bp->b_qindex == qindex) {
1533                         bp->b_flags |= B_REUSE;
1534                         bp->b_flags &= ~B_REMFREE;
1535                         BUF_UNLOCK(bp);
1536                         return;
1537                 }
1538                 bq = bufqueue_acquire(bp);
1539                 bq_remove(bq, bp);
1540                 BQ_UNLOCK(bq);
1541         }
1542         bd = bufdomain(bp);
1543         if (qindex == QUEUE_CLEAN) {
1544                 if (bd->bd_lim != 0)
1545                         bq = &bd->bd_subq[PCPU_GET(cpuid)];
1546                 else
1547                         bq = bd->bd_cleanq;
1548         } else
1549                 bq = &bd->bd_dirtyq;
1550         bq_insert(bq, bp, true);
1551 }
1552
1553 /*
1554  * buf_free:
1555  *
1556  *      Free a buffer to the buf zone once it no longer has valid contents.
1557  */
1558 static void
1559 buf_free(struct buf *bp)
1560 {
1561
1562         if (bp->b_flags & B_REMFREE)
1563                 bremfreef(bp);
1564         if (bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG)
1565                 panic("losing buffer 1");
1566         if (bp->b_rcred != NOCRED) {
1567                 crfree(bp->b_rcred);
1568                 bp->b_rcred = NOCRED;
1569         }
1570         if (bp->b_wcred != NOCRED) {
1571                 crfree(bp->b_wcred);
1572                 bp->b_wcred = NOCRED;
1573         }
1574         if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
1575                 buf_deallocate(bp);
1576         bufkva_free(bp);
1577         atomic_add_int(&bufdomain(bp)->bd_freebuffers, 1);
1578         BUF_UNLOCK(bp);
1579         uma_zfree(buf_zone, bp);
1580 }
1581
1582 /*
1583  * buf_import:
1584  *
1585  *      Import bufs into the uma cache from the buf list.  The system still
1586  *      expects a static array of bufs and much of the synchronization
1587  *      around bufs assumes type stable storage.  As a result, UMA is used
1588  *      only as a per-cpu cache of bufs still maintained on a global list.
1589  */
1590 static int
1591 buf_import(void *arg, void **store, int cnt, int domain, int flags)
1592 {
1593         struct buf *bp;
1594         int i;
1595
1596         BQ_LOCK(&bqempty);
1597         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1598                 bp = TAILQ_FIRST(&bqempty.bq_queue);
1599                 if (bp == NULL)
1600                         break;
1601                 bq_remove(&bqempty, bp);
1602                 store[i] = bp;
1603         }
1604         BQ_UNLOCK(&bqempty);
1605
1606         return (i);
1607 }
1608
1609 /*
1610  * buf_release:
1611  *
1612  *      Release bufs from the uma cache back to the buffer queues.
1613  */
1614 static void
1615 buf_release(void *arg, void **store, int cnt)
1616 {
1617         struct bufqueue *bq;
1618         struct buf *bp;
1619         int i;
1620
1621         bq = &bqempty;
1622         BQ_LOCK(bq);
1623         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1624                 bp = store[i];
1625                 /* Inline bq_insert() to batch locking. */
1626                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1627                 bp->b_flags &= ~(B_AGE | B_REUSE);
1628                 bq->bq_len++;
1629                 bp->b_qindex = bq->bq_index;
1630         }
1631         BQ_UNLOCK(bq);
1632 }
1633
1634 /*
1635  * buf_alloc:
1636  *
1637  *      Allocate an empty buffer header.
1638  */
1639 static struct buf *
1640 buf_alloc(struct bufdomain *bd)
1641 {
1642         struct buf *bp;
1643         int freebufs;
1644
1645         /*
1646          * We can only run out of bufs in the buf zone if the average buf
1647          * is less than BKVASIZE.  In this case the actual wait/block will
1648          * come from buf_reycle() failing to flush one of these small bufs.
1649          */
1650         bp = NULL;
1651         freebufs = atomic_fetchadd_int(&bd->bd_freebuffers, -1);
1652         if (freebufs > 0)
1653                 bp = uma_zalloc(buf_zone, M_NOWAIT);
1654         if (bp == NULL) {
1655                 atomic_add_int(&bd->bd_freebuffers, 1);
1656                 bufspace_daemon_wakeup(bd);
1657                 counter_u64_add(numbufallocfails, 1);
1658                 return (NULL);
1659         }
1660         /*
1661          * Wake-up the bufspace daemon on transition below threshold.
1662          */
1663         if (freebufs == bd->bd_lofreebuffers)
1664                 bufspace_daemon_wakeup(bd);
1665
1666         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
1667                 panic("getnewbuf_empty: Locked buf %p on free queue.", bp);
1668         
1669         KASSERT(bp->b_vp == NULL,
1670             ("bp: %p still has vnode %p.", bp, bp->b_vp));
1671         KASSERT((bp->b_flags & (B_DELWRI | B_NOREUSE)) == 0,
1672             ("invalid buffer %p flags %#x", bp, bp->b_flags));
1673         KASSERT((bp->b_xflags & (BX_VNCLEAN|BX_VNDIRTY)) == 0,
1674             ("bp: %p still on a buffer list. xflags %X", bp, bp->b_xflags));
1675         KASSERT(bp->b_npages == 0,
1676             ("bp: %p still has %d vm pages\n", bp, bp->b_npages));
1677         KASSERT(bp->b_kvasize == 0, ("bp: %p still has kva\n", bp));
1678         KASSERT(bp->b_bufsize == 0, ("bp: %p still has bufspace\n", bp));
1679
1680         bp->b_domain = BD_DOMAIN(bd);
1681         bp->b_flags = 0;
1682         bp->b_ioflags = 0;
1683         bp->b_xflags = 0;
1684         bp->b_vflags = 0;
1685         bp->b_vp = NULL;
1686         bp->b_blkno = bp->b_lblkno = 0;
1687         bp->b_offset = NOOFFSET;
1688         bp->b_iodone = 0;
1689         bp->b_error = 0;
1690         bp->b_resid = 0;
1691         bp->b_bcount = 0;
1692         bp->b_npages = 0;
1693         bp->b_dirtyoff = bp->b_dirtyend = 0;
1694         bp->b_bufobj = NULL;
1695         bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
1696         bp->b_fsprivate1 = NULL;
1697         bp->b_fsprivate2 = NULL;
1698         bp->b_fsprivate3 = NULL;
1699         LIST_INIT(&bp->b_dep);
1700
1701         return (bp);
1702 }
1703
1704 /*
1705  *      buf_recycle:
1706  *
1707  *      Free a buffer from the given bufqueue.  kva controls whether the
1708  *      freed buf must own some kva resources.  This is used for
1709  *      defragmenting.
1710  */
1711 static int
1712 buf_recycle(struct bufdomain *bd, bool kva)
1713 {
1714         struct bufqueue *bq;
1715         struct buf *bp, *nbp;
1716
1717         if (kva)
1718                 counter_u64_add(bufdefragcnt, 1);
1719         nbp = NULL;
1720         bq = bd->bd_cleanq;
1721         BQ_LOCK(bq);
1722         KASSERT(BQ_LOCKPTR(bq) == BD_LOCKPTR(bd),
1723             ("buf_recycle: Locks don't match"));
1724         nbp = TAILQ_FIRST(&bq->bq_queue);
1725
1726         /*
1727          * Run scan, possibly freeing data and/or kva mappings on the fly
1728          * depending.
1729          */
1730         while ((bp = nbp) != NULL) {
1731                 /*
1732                  * Calculate next bp (we can only use it if we do not
1733                  * release the bqlock).
1734                  */
1735                 nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist);
1736
1737                 /*
1738                  * If we are defragging then we need a buffer with 
1739                  * some kva to reclaim.
1740                  */
1741                 if (kva && bp->b_kvasize == 0)
1742                         continue;
1743
1744                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
1745                         continue;
1746
1747                 /*
1748                  * Implement a second chance algorithm for frequently
1749                  * accessed buffers.
1750                  */
1751                 if ((bp->b_flags & B_REUSE) != 0) {
1752                         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1753                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1754                         bp->b_flags &= ~B_REUSE;
1755                         BUF_UNLOCK(bp);
1756                         continue;
1757                 }
1758
1759                 /*
1760                  * Skip buffers with background writes in progress.
1761                  */
1762                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) != 0) {
1763                         BUF_UNLOCK(bp);
1764                         continue;
1765                 }
1766
1767                 KASSERT(bp->b_qindex == QUEUE_CLEAN,
1768                     ("buf_recycle: inconsistent queue %d bp %p",
1769                     bp->b_qindex, bp));
1770                 KASSERT(bp->b_domain == BD_DOMAIN(bd),
1771                     ("getnewbuf: queue domain %d doesn't match request %d",
1772                     bp->b_domain, (int)BD_DOMAIN(bd)));
1773                 /*
1774                  * NOTE:  nbp is now entirely invalid.  We can only restart
1775                  * the scan from this point on.
1776                  */
1777                 bq_remove(bq, bp);
1778                 BQ_UNLOCK(bq);
1779
1780                 /*
1781                  * Requeue the background write buffer with error and
1782                  * restart the scan.
1783                  */
1784                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDERR) != 0) {
1785                         bqrelse(bp);
1786                         BQ_LOCK(bq);
1787                         nbp = TAILQ_FIRST(&bq->bq_queue);
1788                         continue;
1789                 }
1790                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1791                 brelse(bp);
1792                 return (0);
1793         }
1794         bd->bd_wanted = 1;
1795         BQ_UNLOCK(bq);
1796
1797         return (ENOBUFS);
1798 }
1799
1800 /*
1801  *      bremfree:
1802  *
1803  *      Mark the buffer for removal from the appropriate free list.
1804  *      
1805  */
1806 void
1807 bremfree(struct buf *bp)
1808 {
1809
1810         CTR3(KTR_BUF, "bremfree(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1811         KASSERT((bp->b_flags & B_REMFREE) == 0,
1812             ("bremfree: buffer %p already marked for delayed removal.", bp));
1813         KASSERT(bp->b_qindex != QUEUE_NONE,
1814             ("bremfree: buffer %p not on a queue.", bp));
1815         BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1816
1817         bp->b_flags |= B_REMFREE;
1818 }
1819
1820 /*
1821  *      bremfreef:
1822  *
1823  *      Force an immediate removal from a free list.  Used only in nfs when
1824  *      it abuses the b_freelist pointer.
1825  */
1826 void
1827 bremfreef(struct buf *bp)
1828 {
1829         struct bufqueue *bq;
1830
1831         bq = bufqueue_acquire(bp);
1832         bq_remove(bq, bp);
1833         BQ_UNLOCK(bq);
1834 }
1835
1836 static void
1837 bq_init(struct bufqueue *bq, int qindex, int subqueue, const char *lockname)
1838 {
1839
1840         mtx_init(&bq->bq_lock, lockname, NULL, MTX_DEF);
1841         TAILQ_INIT(&bq->bq_queue);
1842         bq->bq_len = 0;
1843         bq->bq_index = qindex;
1844         bq->bq_subqueue = subqueue;
1845 }
1846
1847 static void
1848 bd_init(struct bufdomain *bd)
1849 {
1850         int i;
1851
1852         bd->bd_cleanq = &bd->bd_subq[mp_maxid + 1];
1853         bq_init(bd->bd_cleanq, QUEUE_CLEAN, mp_maxid + 1, "bufq clean lock");
1854         bq_init(&bd->bd_dirtyq, QUEUE_DIRTY, -1, "bufq dirty lock");
1855         for (i = 0; i <= mp_maxid; i++)
1856                 bq_init(&bd->bd_subq[i], QUEUE_CLEAN, i,
1857                     "bufq clean subqueue lock");
1858         mtx_init(&bd->bd_run_lock, "bufspace daemon run lock", NULL, MTX_DEF);
1859 }
1860
1861 /*
1862  *      bq_remove:
1863  *
1864  *      Removes a buffer from the free list, must be called with the
1865  *      correct qlock held.
1866  */
1867 static void
1868 bq_remove(struct bufqueue *bq, struct buf *bp)
1869 {
1870
1871         CTR3(KTR_BUF, "bq_remove(%p) vp %p flags %X",
1872             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1873         KASSERT(bp->b_qindex != QUEUE_NONE,
1874             ("bq_remove: buffer %p not on a queue.", bp));
1875         KASSERT(bufqueue(bp) == bq,
1876             ("bq_remove: Remove buffer %p from wrong queue.", bp));
1877
1878         BQ_ASSERT_LOCKED(bq);
1879         if (bp->b_qindex != QUEUE_EMPTY) {
1880                 BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1881         }
1882         KASSERT(bq->bq_len >= 1,
1883             ("queue %d underflow", bp->b_qindex));
1884         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1885         bq->bq_len--;
1886         bp->b_qindex = QUEUE_NONE;
1887         bp->b_flags &= ~(B_REMFREE | B_REUSE);
1888 }
1889
1890 static void
1891 bd_flush(struct bufdomain *bd, struct bufqueue *bq)
1892 {
1893         struct buf *bp;
1894
1895         BQ_ASSERT_LOCKED(bq);
1896         if (bq != bd->bd_cleanq) {
1897                 BD_LOCK(bd);
1898                 while ((bp = TAILQ_FIRST(&bq->bq_queue)) != NULL) {
1899                         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1900                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bd->bd_cleanq->bq_queue, bp,
1901                             b_freelist);
1902                         bp->b_subqueue = bd->bd_cleanq->bq_subqueue;
1903                 }
1904                 bd->bd_cleanq->bq_len += bq->bq_len;
1905                 bq->bq_len = 0;
1906         }
1907         if (bd->bd_wanted) {
1908                 bd->bd_wanted = 0;
1909                 wakeup(&bd->bd_wanted);
1910         }
1911         if (bq != bd->bd_cleanq)
1912                 BD_UNLOCK(bd);
1913 }
1914
1915 static int
1916 bd_flushall(struct bufdomain *bd)
1917 {
1918         struct bufqueue *bq;
1919         int flushed;
1920         int i;
1921
1922         if (bd->bd_lim == 0)
1923                 return (0);
1924         flushed = 0;
1925         for (i = 0; i <= mp_maxid; i++) {
1926                 bq = &bd->bd_subq[i];
1927                 if (bq->bq_len == 0)
1928                         continue;
1929                 BQ_LOCK(bq);
1930                 bd_flush(bd, bq);
1931                 BQ_UNLOCK(bq);
1932                 flushed++;
1933         }
1934
1935         return (flushed);
1936 }
1937
1938 static void
1939 bq_insert(struct bufqueue *bq, struct buf *bp, bool unlock)
1940 {
1941         struct bufdomain *bd;
1942
1943         if (bp->b_qindex != QUEUE_NONE)
1944                 panic("bq_insert: free buffer %p onto another queue?", bp);
1945
1946         bd = bufdomain(bp);
1947         if (bp->b_flags & B_AGE) {
1948                 /* Place this buf directly on the real queue. */
1949                 if (bq->bq_index == QUEUE_CLEAN)
1950                         bq = bd->bd_cleanq;
1951                 BQ_LOCK(bq);
1952                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1953         } else {
1954                 BQ_LOCK(bq);
1955                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1956         }
1957         bp->b_flags &= ~(B_AGE | B_REUSE);
1958         bq->bq_len++;
1959         bp->b_qindex = bq->bq_index;
1960         bp->b_subqueue = bq->bq_subqueue;
1961
1962         /*
1963          * Unlock before we notify so that we don't wakeup a waiter that
1964          * fails a trylock on the buf and sleeps again.
1965          */
1966         if (unlock)
1967                 BUF_UNLOCK(bp);
1968
1969         if (bp->b_qindex == QUEUE_CLEAN) {
1970                 /*
1971                  * Flush the per-cpu queue and notify any waiters.
1972                  */
1973                 if (bd->bd_wanted || (bq != bd->bd_cleanq &&
1974                     bq->bq_len >= bd->bd_lim))
1975                         bd_flush(bd, bq);
1976         }
1977         BQ_UNLOCK(bq);
1978 }
1979
1980 /*
1981  *      bufkva_free:
1982  *
1983  *      Free the kva allocation for a buffer.
1984  *
1985  */
1986 static void
1987 bufkva_free(struct buf *bp)
1988 {
1989
1990 #ifdef INVARIANTS
1991         if (bp->b_kvasize == 0) {
1992                 KASSERT(bp->b_kvabase == unmapped_buf &&
1993                     bp->b_data == unmapped_buf,
1994                     ("Leaked KVA space on %p", bp));
1995         } else if (buf_mapped(bp))
1996                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
1997         else
1998                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
1999 #endif
2000         if (bp->b_kvasize == 0)
2001                 return;
2002
2003         vmem_free(buffer_arena, (vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_kvasize);
2004         counter_u64_add(bufkvaspace, -bp->b_kvasize);
2005         counter_u64_add(buffreekvacnt, 1);
2006         bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
2007         bp->b_kvasize = 0;
2008 }
2009
2010 /*
2011  *      bufkva_alloc:
2012  *
2013  *      Allocate the buffer KVA and set b_kvasize and b_kvabase.
2014  */
2015 static int
2016 bufkva_alloc(struct buf *bp, int maxsize, int gbflags)
2017 {
2018         vm_offset_t addr;
2019         int error;
2020
2021         KASSERT((gbflags & GB_UNMAPPED) == 0 || (gbflags & GB_KVAALLOC) != 0,
2022             ("Invalid gbflags 0x%x in %s", gbflags, __func__));
2023
2024         bufkva_free(bp);
2025
2026         addr = 0;
2027         error = vmem_alloc(buffer_arena, maxsize, M_BESTFIT | M_NOWAIT, &addr);
2028         if (error != 0) {
2029                 /*
2030                  * Buffer map is too fragmented.  Request the caller
2031                  * to defragment the map.
2032                  */
2033                 return (error);
2034         }
2035         bp->b_kvabase = (caddr_t)addr;
2036         bp->b_kvasize = maxsize;
2037         counter_u64_add(bufkvaspace, bp->b_kvasize);
2038         if ((gbflags & GB_UNMAPPED) != 0) {
2039                 bp->b_data = unmapped_buf;
2040                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2041         } else {
2042                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
2043                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2044         }
2045         return (0);
2046 }
2047
2048 /*
2049  *      bufkva_reclaim:
2050  *
2051  *      Reclaim buffer kva by freeing buffers holding kva.  This is a vmem
2052  *      callback that fires to avoid returning failure.
2053  */
2054 static void
2055 bufkva_reclaim(vmem_t *vmem, int flags)
2056 {
2057         bool done;
2058         int q;
2059         int i;
2060
2061         done = false;
2062         for (i = 0; i < 5; i++) {
2063                 for (q = 0; q < buf_domains; q++)
2064                         if (buf_recycle(&bdomain[q], true) != 0)
2065                                 done = true;
2066                 if (done)
2067                         break;
2068         }
2069         return;
2070 }
2071
2072 /*
2073  * Attempt to initiate asynchronous I/O on read-ahead blocks.  We must
2074  * clear BIO_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O . If B_CACHE is set,
2075  * the buffer is valid and we do not have to do anything.
2076  */
2077 static void
2078 breada(struct vnode * vp, daddr_t * rablkno, int * rabsize, int cnt,
2079     struct ucred * cred, int flags, void (*ckhashfunc)(struct buf *))
2080 {
2081         struct buf *rabp;
2082         struct thread *td;
2083         int i;
2084
2085         td = curthread;
2086
2087         for (i = 0; i < cnt; i++, rablkno++, rabsize++) {
2088                 if (inmem(vp, *rablkno))
2089                         continue;
2090                 rabp = getblk(vp, *rablkno, *rabsize, 0, 0, 0);
2091                 if ((rabp->b_flags & B_CACHE) != 0) {
2092                         brelse(rabp);
2093                         continue;
2094                 }
2095 #ifdef RACCT
2096                 if (racct_enable) {
2097                         PROC_LOCK(curproc);
2098                         racct_add_buf(curproc, rabp, 0);
2099                         PROC_UNLOCK(curproc);
2100                 }
2101 #endif /* RACCT */
2102                 td->td_ru.ru_inblock++;
2103                 rabp->b_flags |= B_ASYNC;
2104                 rabp->b_flags &= ~B_INVAL;
2105                 if ((flags & GB_CKHASH) != 0) {
2106                         rabp->b_flags |= B_CKHASH;
2107                         rabp->b_ckhashcalc = ckhashfunc;
2108                 }
2109                 rabp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
2110                 rabp->b_iocmd = BIO_READ;
2111                 if (rabp->b_rcred == NOCRED && cred != NOCRED)
2112                         rabp->b_rcred = crhold(cred);
2113                 vfs_busy_pages(rabp, 0);
2114                 BUF_KERNPROC(rabp);
2115                 rabp->b_iooffset = dbtob(rabp->b_blkno);
2116                 bstrategy(rabp);
2117         }
2118 }
2119
2120 /*
2121  * Entry point for bread() and breadn() via #defines in sys/buf.h.
2122  *
2123  * Get a buffer with the specified data.  Look in the cache first.  We
2124  * must clear BIO_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O.  If B_CACHE
2125  * is set, the buffer is valid and we do not have to do anything, see
2126  * getblk(). Also starts asynchronous I/O on read-ahead blocks.
2127  *
2128  * Always return a NULL buffer pointer (in bpp) when returning an error.
2129  *
2130  * The blkno parameter is the logical block being requested. Normally
2131  * the mapping of logical block number to disk block address is done
2132  * by calling VOP_BMAP(). However, if the mapping is already known, the
2133  * disk block address can be passed using the dblkno parameter. If the
2134  * disk block address is not known, then the same value should be passed
2135  * for blkno and dblkno.
2136  */
2137 int
2138 breadn_flags(struct vnode *vp, daddr_t blkno, daddr_t dblkno, int size,
2139     daddr_t *rablkno, int *rabsize, int cnt, struct ucred *cred, int flags,
2140     void (*ckhashfunc)(struct buf *), struct buf **bpp)
2141 {
2142         struct buf *bp;
2143         struct thread *td;
2144         int error, readwait, rv;
2145
2146         CTR3(KTR_BUF, "breadn(%p, %jd, %d)", vp, blkno, size);
2147         td = curthread;
2148         /*
2149          * Can only return NULL if GB_LOCK_NOWAIT or GB_SPARSE flags
2150          * are specified.
2151          */
2152         error = getblkx(vp, blkno, dblkno, size, 0, 0, flags, &bp);
2153         if (error != 0) {
2154                 *bpp = NULL;
2155                 return (error);
2156         }
2157         KASSERT(blkno == bp->b_lblkno,
2158             ("getblkx returned buffer for blkno %jd instead of blkno %jd",
2159             (intmax_t)bp->b_lblkno, (intmax_t)blkno));
2160         flags &= ~GB_NOSPARSE;
2161         *bpp = bp;
2162
2163         /*
2164          * If not found in cache, do some I/O
2165          */
2166         readwait = 0;
2167         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
2168 #ifdef RACCT
2169                 if (racct_enable) {
2170                         PROC_LOCK(td->td_proc);
2171                         racct_add_buf(td->td_proc, bp, 0);
2172                         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
2173                 }
2174 #endif /* RACCT */
2175                 td->td_ru.ru_inblock++;
2176                 bp->b_iocmd = BIO_READ;
2177                 bp->b_flags &= ~B_INVAL;
2178                 if ((flags & GB_CKHASH) != 0) {
2179                         bp->b_flags |= B_CKHASH;
2180                         bp->b_ckhashcalc = ckhashfunc;
2181                 }
2182                 bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
2183                 if (bp->b_rcred == NOCRED && cred != NOCRED)
2184                         bp->b_rcred = crhold(cred);
2185                 vfs_busy_pages(bp, 0);
2186                 bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
2187                 bstrategy(bp);
2188                 ++readwait;
2189         }
2190
2191         /*
2192          * Attempt to initiate asynchronous I/O on read-ahead blocks.
2193          */
2194         breada(vp, rablkno, rabsize, cnt, cred, flags, ckhashfunc);
2195
2196         rv = 0;
2197         if (readwait) {
2198                 rv = bufwait(bp);
2199                 if (rv != 0) {
2200                         brelse(bp);
2201                         *bpp = NULL;
2202                 }
2203         }
2204         return (rv);
2205 }
2206
2207 /*
2208  * Write, release buffer on completion.  (Done by iodone
2209  * if async).  Do not bother writing anything if the buffer
2210  * is invalid.
2211  *
2212  * Note that we set B_CACHE here, indicating that buffer is
2213  * fully valid and thus cacheable.  This is true even of NFS
2214  * now so we set it generally.  This could be set either here 
2215  * or in biodone() since the I/O is synchronous.  We put it
2216  * here.
2217  */
2218 int
2219 bufwrite(struct buf *bp)
2220 {
2221         int oldflags;
2222         struct vnode *vp;
2223         long space;
2224         int vp_md;
2225
2226         CTR3(KTR_BUF, "bufwrite(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2227         if ((bp->b_bufobj->bo_flag & BO_DEAD) != 0) {
2228                 bp->b_flags |= B_INVAL | B_RELBUF;
2229                 bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2230                 brelse(bp);
2231                 return (ENXIO);
2232         }
2233         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2234                 brelse(bp);
2235                 return (0);
2236         }
2237
2238         if (bp->b_flags & B_BARRIER)
2239                 atomic_add_long(&barrierwrites, 1);
2240
2241         oldflags = bp->b_flags;
2242
2243         KASSERT(!(bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG),
2244             ("FFS background buffer should not get here %p", bp));
2245
2246         vp = bp->b_vp;
2247         if (vp)
2248                 vp_md = vp->v_vflag & VV_MD;
2249         else
2250                 vp_md = 0;
2251
2252         /*
2253          * Mark the buffer clean.  Increment the bufobj write count
2254          * before bundirty() call, to prevent other thread from seeing
2255          * empty dirty list and zero counter for writes in progress,
2256          * falsely indicating that the bufobj is clean.
2257          */
2258         bufobj_wref(bp->b_bufobj);
2259         bundirty(bp);
2260
2261         bp->b_flags &= ~B_DONE;
2262         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
2263         bp->b_flags |= B_CACHE;
2264         bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
2265
2266         vfs_busy_pages(bp, 1);
2267
2268         /*
2269          * Normal bwrites pipeline writes
2270          */
2271         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
2272         space = atomic_fetchadd_long(&runningbufspace, bp->b_runningbufspace);
2273
2274 #ifdef RACCT
2275         if (racct_enable) {
2276                 PROC_LOCK(curproc);
2277                 racct_add_buf(curproc, bp, 1);
2278                 PROC_UNLOCK(curproc);
2279         }
2280 #endif /* RACCT */
2281         curthread->td_ru.ru_oublock++;
2282         if (oldflags & B_ASYNC)
2283                 BUF_KERNPROC(bp);
2284         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
2285         buf_track(bp, __func__);
2286         bstrategy(bp);
2287
2288         if ((oldflags & B_ASYNC) == 0) {
2289                 int rtval = bufwait(bp);
2290                 brelse(bp);
2291                 return (rtval);
2292         } else if (space > hirunningspace) {
2293                 /*
2294                  * don't allow the async write to saturate the I/O
2295                  * system.  We will not deadlock here because
2296                  * we are blocking waiting for I/O that is already in-progress
2297                  * to complete. We do not block here if it is the update
2298                  * or syncer daemon trying to clean up as that can lead
2299                  * to deadlock.
2300                  */
2301                 if ((curthread->td_pflags & TDP_NORUNNINGBUF) == 0 && !vp_md)
2302                         waitrunningbufspace();
2303         }
2304
2305         return (0);
2306 }
2307
2308 void
2309 bufbdflush(struct bufobj *bo, struct buf *bp)
2310 {
2311         struct buf *nbp;
2312
2313         if (bo->bo_dirty.bv_cnt > dirtybufthresh + 10) {
2314                 (void) VOP_FSYNC(bp->b_vp, MNT_NOWAIT, curthread);
2315                 altbufferflushes++;
2316         } else if (bo->bo_dirty.bv_cnt > dirtybufthresh) {
2317                 BO_LOCK(bo);
2318                 /*
2319                  * Try to find a buffer to flush.
2320                  */
2321                 TAILQ_FOREACH(nbp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
2322                         if ((nbp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) ||
2323                             BUF_LOCK(nbp,
2324                                      LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL))
2325                                 continue;
2326                         if (bp == nbp)
2327                                 panic("bdwrite: found ourselves");
2328                         BO_UNLOCK(bo);
2329                         /* Don't countdeps with the bo lock held. */
2330                         if (buf_countdeps(nbp, 0)) {
2331                                 BO_LOCK(bo);
2332                                 BUF_UNLOCK(nbp);
2333                                 continue;
2334                         }
2335                         if (nbp->b_flags & B_CLUSTEROK) {
2336                                 vfs_bio_awrite(nbp);
2337                         } else {
2338                                 bremfree(nbp);
2339                                 bawrite(nbp);
2340                         }
2341                         dirtybufferflushes++;
2342                         break;
2343                 }
2344                 if (nbp == NULL)
2345                         BO_UNLOCK(bo);
2346         }
2347 }
2348
2349 /*
2350  * Delayed write. (Buffer is marked dirty).  Do not bother writing
2351  * anything if the buffer is marked invalid.
2352  *
2353  * Note that since the buffer must be completely valid, we can safely
2354  * set B_CACHE.  In fact, we have to set B_CACHE here rather then in
2355  * biodone() in order to prevent getblk from writing the buffer
2356  * out synchronously.
2357  */
2358 void
2359 bdwrite(struct buf *bp)
2360 {
2361         struct thread *td = curthread;
2362         struct vnode *vp;
2363         struct bufobj *bo;
2364
2365         CTR3(KTR_BUF, "bdwrite(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2366         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
2367         KASSERT((bp->b_flags & B_BARRIER) == 0,
2368             ("Barrier request in delayed write %p", bp));
2369
2370         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2371                 brelse(bp);
2372                 return;
2373         }
2374
2375         /*
2376          * If we have too many dirty buffers, don't create any more.
2377          * If we are wildly over our limit, then force a complete
2378          * cleanup. Otherwise, just keep the situation from getting
2379          * out of control. Note that we have to avoid a recursive
2380          * disaster and not try to clean up after our own cleanup!
2381          */
2382         vp = bp->b_vp;
2383         bo = bp->b_bufobj;
2384         if ((td->td_pflags & (TDP_COWINPROGRESS|TDP_INBDFLUSH)) == 0) {
2385                 td->td_pflags |= TDP_INBDFLUSH;
2386                 BO_BDFLUSH(bo, bp);
2387                 td->td_pflags &= ~TDP_INBDFLUSH;
2388         } else
2389                 recursiveflushes++;
2390
2391         bdirty(bp);
2392         /*
2393          * Set B_CACHE, indicating that the buffer is fully valid.  This is
2394          * true even of NFS now.
2395          */
2396         bp->b_flags |= B_CACHE;
2397
2398         /*
2399          * This bmap keeps the system from needing to do the bmap later,
2400          * perhaps when the system is attempting to do a sync.  Since it
2401          * is likely that the indirect block -- or whatever other datastructure
2402          * that the filesystem needs is still in memory now, it is a good
2403          * thing to do this.  Note also, that if the pageout daemon is
2404          * requesting a sync -- there might not be enough memory to do
2405          * the bmap then...  So, this is important to do.
2406          */
2407         if (vp->v_type != VCHR && bp->b_lblkno == bp->b_blkno) {
2408                 VOP_BMAP(vp, bp->b_lblkno, NULL, &bp->b_blkno, NULL, NULL);
2409         }
2410
2411         buf_track(bp, __func__);
2412
2413         /*
2414          * Set the *dirty* buffer range based upon the VM system dirty
2415          * pages.
2416          *
2417          * Mark the buffer pages as clean.  We need to do this here to
2418          * satisfy the vnode_pager and the pageout daemon, so that it
2419          * thinks that the pages have been "cleaned".  Note that since
2420          * the pages are in a delayed write buffer -- the VFS layer
2421          * "will" see that the pages get written out on the next sync,
2422          * or perhaps the cluster will be completed.
2423          */
2424         vfs_clean_pages_dirty_buf(bp);
2425         bqrelse(bp);
2426
2427         /*
2428          * note: we cannot initiate I/O from a bdwrite even if we wanted to,
2429          * due to the softdep code.
2430          */
2431 }
2432
2433 /*
2434  *      bdirty:
2435  *
2436  *      Turn buffer into delayed write request.  We must clear BIO_READ and
2437  *      B_RELBUF, and we must set B_DELWRI.  We reassign the buffer to 
2438  *      itself to properly update it in the dirty/clean lists.  We mark it
2439  *      B_DONE to ensure that any asynchronization of the buffer properly
2440  *      clears B_DONE ( else a panic will occur later ).  
2441  *
2442  *      bdirty() is kinda like bdwrite() - we have to clear B_INVAL which
2443  *      might have been set pre-getblk().  Unlike bwrite/bdwrite, bdirty()
2444  *      should only be called if the buffer is known-good.
2445  *
2446  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the numfreebuffers
2447  *      count.
2448  *
2449  *      The buffer must be on QUEUE_NONE.
2450  */
2451 void
2452 bdirty(struct buf *bp)
2453 {
2454
2455         CTR3(KTR_BUF, "bdirty(%p) vp %p flags %X",
2456             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2457         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
2458         KASSERT(bp->b_flags & B_REMFREE || bp->b_qindex == QUEUE_NONE,
2459             ("bdirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
2460         bp->b_flags &= ~(B_RELBUF);
2461         bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
2462
2463         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
2464                 bp->b_flags |= /* XXX B_DONE | */ B_DELWRI;
2465                 reassignbuf(bp);
2466                 bdirtyadd(bp);
2467         }
2468 }
2469
2470 /*
2471  *      bundirty:
2472  *
2473  *      Clear B_DELWRI for buffer.
2474  *
2475  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the numfreebuffers
2476  *      count.
2477  *      
2478  *      The buffer must be on QUEUE_NONE.
2479  */
2480
2481 void
2482 bundirty(struct buf *bp)
2483 {
2484
2485         CTR3(KTR_BUF, "bundirty(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2486         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
2487         KASSERT(bp->b_flags & B_REMFREE || bp->b_qindex == QUEUE_NONE,
2488             ("bundirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
2489
2490         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2491                 bp->b_flags &= ~B_DELWRI;
2492                 reassignbuf(bp);
2493                 bdirtysub(bp);
2494         }
2495         /*
2496          * Since it is now being written, we can clear its deferred write flag.
2497          */
2498         bp->b_flags &= ~B_DEFERRED;
2499 }
2500
2501 /*
2502  *      bawrite:
2503  *
2504  *      Asynchronous write.  Start output on a buffer, but do not wait for
2505  *      it to complete.  The buffer is released when the output completes.
2506  *
2507  *      bwrite() ( or the VOP routine anyway ) is responsible for handling 
2508  *      B_INVAL buffers.  Not us.
2509  */
2510 void
2511 bawrite(struct buf *bp)
2512 {
2513
2514         bp->b_flags |= B_ASYNC;
2515         (void) bwrite(bp);
2516 }
2517
2518 /*
2519  *      babarrierwrite:
2520  *
2521  *      Asynchronous barrier write.  Start output on a buffer, but do not
2522  *      wait for it to complete.  Place a write barrier after this write so
2523  *      that this buffer and all buffers written before it are committed to
2524  *      the disk before any buffers written after this write are committed
2525  *      to the disk.  The buffer is released when the output completes.
2526  */
2527 void
2528 babarrierwrite(struct buf *bp)
2529 {
2530
2531         bp->b_flags |= B_ASYNC | B_BARRIER;
2532         (void) bwrite(bp);
2533 }
2534
2535 /*
2536  *      bbarrierwrite:
2537  *
2538  *      Synchronous barrier write.  Start output on a buffer and wait for
2539  *      it to complete.  Place a write barrier after this write so that
2540  *      this buffer and all buffers written before it are committed to 
2541  *      the disk before any buffers written after this write are committed
2542  *      to the disk.  The buffer is released when the output completes.
2543  */
2544 int
2545 bbarrierwrite(struct buf *bp)
2546 {
2547
2548         bp->b_flags |= B_BARRIER;
2549         return (bwrite(bp));
2550 }
2551
2552 /*
2553  *      bwillwrite:
2554  *
2555  *      Called prior to the locking of any vnodes when we are expecting to
2556  *      write.  We do not want to starve the buffer cache with too many
2557  *      dirty buffers so we block here.  By blocking prior to the locking
2558  *      of any vnodes we attempt to avoid the situation where a locked vnode
2559  *      prevents the various system daemons from flushing related buffers.
2560  */
2561 void
2562 bwillwrite(void)
2563 {
2564
2565         if (buf_dirty_count_severe()) {
2566                 mtx_lock(&bdirtylock);
2567                 while (buf_dirty_count_severe()) {
2568                         bdirtywait = 1;
2569                         msleep(&bdirtywait, &bdirtylock, (PRIBIO + 4),
2570                             "flswai", 0);
2571                 }
2572                 mtx_unlock(&bdirtylock);
2573         }
2574 }
2575
2576 /*
2577  * Return true if we have too many dirty buffers.
2578  */
2579 int
2580 buf_dirty_count_severe(void)
2581 {
2582
2583         return (!BIT_EMPTY(BUF_DOMAINS, &bdhidirty));
2584 }
2585
2586 /*
2587  *      brelse:
2588  *
2589  *      Release a busy buffer and, if requested, free its resources.  The
2590  *      buffer will be stashed in the appropriate bufqueue[] allowing it
2591  *      to be accessed later as a cache entity or reused for other purposes.
2592  */
2593 void
2594 brelse(struct buf *bp)
2595 {
2596         struct mount *v_mnt;
2597         int qindex;
2598
2599         /*
2600          * Many functions erroneously call brelse with a NULL bp under rare
2601          * error conditions. Simply return when called with a NULL bp.
2602          */
2603         if (bp == NULL)
2604                 return;
2605         CTR3(KTR_BUF, "brelse(%p) vp %p flags %X",
2606             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2607         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)),
2608             ("brelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
2609         KASSERT((bp->b_flags & B_VMIO) != 0 || (bp->b_flags & B_NOREUSE) == 0,
2610             ("brelse: non-VMIO buffer marked NOREUSE"));
2611
2612         if (BUF_LOCKRECURSED(bp)) {
2613                 /*
2614                  * Do not process, in particular, do not handle the
2615                  * B_INVAL/B_RELBUF and do not release to free list.
2616                  */
2617                 BUF_UNLOCK(bp);
2618                 return;
2619         }
2620
2621         if (bp->b_flags & B_MANAGED) {
2622                 bqrelse(bp);
2623                 return;
2624         }
2625
2626         if ((bp->b_vflags & (BV_BKGRDINPROG | BV_BKGRDERR)) == BV_BKGRDERR) {
2627                 BO_LOCK(bp->b_bufobj);
2628                 bp->b_vflags &= ~BV_BKGRDERR;
2629                 BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
2630                 bdirty(bp);
2631         }
2632
2633         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE && (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) &&
2634             (bp->b_flags & B_INVALONERR)) {
2635                 /*
2636                  * Forced invalidation of dirty buffer contents, to be used
2637                  * after a failed write in the rare case that the loss of the
2638                  * contents is acceptable.  The buffer is invalidated and
2639                  * freed.
2640                  */
2641                 bp->b_flags |= B_INVAL | B_RELBUF | B_NOCACHE;
2642                 bp->b_flags &= ~(B_ASYNC | B_CACHE);
2643         }
2644
2645         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE && (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) &&
2646             (bp->b_error != ENXIO || !LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) &&
2647             !(bp->b_flags & B_INVAL)) {
2648                 /*
2649                  * Failed write, redirty.  All errors except ENXIO (which
2650                  * means the device is gone) are treated as being
2651                  * transient.
2652                  *
2653                  * XXX Treating EIO as transient is not correct; the
2654                  * contract with the local storage device drivers is that
2655                  * they will only return EIO once the I/O is no longer
2656                  * retriable.  Network I/O also respects this through the
2657                  * guarantees of TCP and/or the internal retries of NFS.
2658                  * ENOMEM might be transient, but we also have no way of
2659                  * knowing when its ok to retry/reschedule.  In general,
2660                  * this entire case should be made obsolete through better
2661                  * error handling/recovery and resource scheduling.
2662                  *
2663                  * Do this also for buffers that failed with ENXIO, but have
2664                  * non-empty dependencies - the soft updates code might need
2665                  * to access the buffer to untangle them.
2666                  *
2667                  * Must clear BIO_ERROR to prevent pages from being scrapped.
2668                  */
2669                 bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
2670                 bdirty(bp);
2671         } else if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL)) ||
2672             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) || (bp->b_bufsize <= 0)) {
2673                 /*
2674                  * Either a failed read I/O, or we were asked to free or not
2675                  * cache the buffer, or we failed to write to a device that's
2676                  * no longer present.
2677                  */
2678                 bp->b_flags |= B_INVAL;
2679                 if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
2680                         buf_deallocate(bp);
2681                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2682                         bdirtysub(bp);
2683                 bp->b_flags &= ~(B_DELWRI | B_CACHE);
2684                 if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
2685                         allocbuf(bp, 0);
2686                         if (bp->b_vp)
2687                                 brelvp(bp);
2688                 }
2689         }
2690
2691         /*
2692          * We must clear B_RELBUF if B_DELWRI is set.  If vfs_vmio_truncate() 
2693          * is called with B_DELWRI set, the underlying pages may wind up
2694          * getting freed causing a previous write (bdwrite()) to get 'lost'
2695          * because pages associated with a B_DELWRI bp are marked clean.
2696          * 
2697          * We still allow the B_INVAL case to call vfs_vmio_truncate(), even
2698          * if B_DELWRI is set.
2699          */
2700         if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2701                 bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
2702
2703         /*
2704          * VMIO buffer rundown.  It is not very necessary to keep a VMIO buffer
2705          * constituted, not even NFS buffers now.  Two flags effect this.  If
2706          * B_INVAL, the struct buf is invalidated but the VM object is kept
2707          * around ( i.e. so it is trivial to reconstitute the buffer later ).
2708          *
2709          * If BIO_ERROR or B_NOCACHE is set, pages in the VM object will be
2710          * invalidated.  BIO_ERROR cannot be set for a failed write unless the
2711          * buffer is also B_INVAL because it hits the re-dirtying code above.
2712          *
2713          * Normally we can do this whether a buffer is B_DELWRI or not.  If
2714          * the buffer is an NFS buffer, it is tracking piecemeal writes or
2715          * the commit state and we cannot afford to lose the buffer. If the
2716          * buffer has a background write in progress, we need to keep it
2717          * around to prevent it from being reconstituted and starting a second
2718          * background write.
2719          */
2720
2721         v_mnt = bp->b_vp != NULL ? bp->b_vp->v_mount : NULL;
2722
2723         if ((bp->b_flags & B_VMIO) && (bp->b_flags & B_NOCACHE ||
2724             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR && bp->b_iocmd == BIO_READ)) &&
2725             (v_mnt == NULL || (v_mnt->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_NETWORK) == 0 ||
2726             vn_isdisk(bp->b_vp, NULL) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)) {
2727                 vfs_vmio_invalidate(bp);
2728                 allocbuf(bp, 0);
2729         }
2730
2731         if ((bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF)) != 0 ||
2732             (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_NOREUSE)) == B_NOREUSE) {
2733                 allocbuf(bp, 0);
2734                 bp->b_flags &= ~B_NOREUSE;
2735                 if (bp->b_vp != NULL)
2736                         brelvp(bp);
2737         }
2738                         
2739         /*
2740          * If the buffer has junk contents signal it and eventually
2741          * clean up B_DELWRI and diassociate the vnode so that gbincore()
2742          * doesn't find it.
2743          */
2744         if (bp->b_bufsize == 0 || (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) != 0 ||
2745             (bp->b_flags & (B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF)) != 0)
2746                 bp->b_flags |= B_INVAL;
2747         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2748                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2749                         bundirty(bp);
2750                 if (bp->b_vp)
2751                         brelvp(bp);
2752         }
2753
2754         buf_track(bp, __func__);
2755
2756         /* buffers with no memory */
2757         if (bp->b_bufsize == 0) {
2758                 buf_free(bp);
2759                 return;
2760         }
2761         /* buffers with junk contents */
2762         if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF) ||
2763             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR)) {
2764                 bp->b_xflags &= ~(BX_BKGRDWRITE | BX_ALTDATA);
2765                 if (bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG)
2766                         panic("losing buffer 2");
2767                 qindex = QUEUE_CLEAN;
2768                 bp->b_flags |= B_AGE;
2769         /* remaining buffers */
2770         } else if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2771                 qindex = QUEUE_DIRTY;
2772         else
2773                 qindex = QUEUE_CLEAN;
2774
2775         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0 && (bp->b_xflags & BX_VNDIRTY))
2776                 panic("brelse: not dirty");
2777
2778         bp->b_flags &= ~(B_ASYNC | B_NOCACHE | B_RELBUF | B_DIRECT);
2779         /* binsfree unlocks bp. */
2780         binsfree(bp, qindex);
2781 }
2782
2783 /*
2784  * Release a buffer back to the appropriate queue but do not try to free
2785  * it.  The buffer is expected to be used again soon.
2786  *
2787  * bqrelse() is used by bdwrite() to requeue a delayed write, and used by
2788  * biodone() to requeue an async I/O on completion.  It is also used when
2789  * known good buffers need to be requeued but we think we may need the data
2790  * again soon.
2791  *
2792  * XXX we should be able to leave the B_RELBUF hint set on completion.
2793  */
2794 void
2795 bqrelse(struct buf *bp)
2796 {
2797         int qindex;
2798
2799         CTR3(KTR_BUF, "bqrelse(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2800         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)),
2801             ("bqrelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
2802
2803         qindex = QUEUE_NONE;
2804         if (BUF_LOCKRECURSED(bp)) {
2805                 /* do not release to free list */
2806                 BUF_UNLOCK(bp);
2807                 return;
2808         }
2809         bp->b_flags &= ~(B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF);
2810
2811         if (bp->b_flags & B_MANAGED) {
2812                 if (bp->b_flags & B_REMFREE)
2813                         bremfreef(bp);
2814                 goto out;
2815         }
2816
2817         /* buffers with stale but valid contents */
2818         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) != 0 || (bp->b_vflags & (BV_BKGRDINPROG |
2819             BV_BKGRDERR)) == BV_BKGRDERR) {
2820                 BO_LOCK(bp->b_bufobj);
2821                 bp->b_vflags &= ~BV_BKGRDERR;
2822                 BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
2823                 qindex = QUEUE_DIRTY;
2824         } else {
2825                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0 &&
2826                     (bp->b_xflags & BX_VNDIRTY))
2827                         panic("bqrelse: not dirty");
2828                 if ((bp->b_flags & B_NOREUSE) != 0) {
2829                         brelse(bp);
2830                         return;
2831                 }
2832                 qindex = QUEUE_CLEAN;
2833         }
2834         buf_track(bp, __func__);
2835         /* binsfree unlocks bp. */
2836         binsfree(bp, qindex);
2837         return;
2838
2839 out:
2840         buf_track(bp, __func__);
2841         /* unlock */
2842         BUF_UNLOCK(bp);
2843 }
2844
2845 /*
2846  * Complete I/O to a VMIO backed page.  Validate the pages as appropriate,
2847  * restore bogus pages.
2848  */
2849 static void
2850 vfs_vmio_iodone(struct buf *bp)
2851 {
2852         vm_ooffset_t foff;
2853         vm_page_t m;
2854         vm_object_t obj;
2855         struct vnode *vp __unused;
2856         int i, iosize, resid;
2857         bool bogus;
2858
2859         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2860         KASSERT(REFCOUNT_COUNT(obj->paging_in_progress) >= bp->b_npages,
2861             ("vfs_vmio_iodone: paging in progress(%d) < b_npages(%d)",
2862             REFCOUNT_COUNT(obj->paging_in_progress), bp->b_npages));
2863
2864         vp = bp->b_vp;
2865         KASSERT(vp->v_holdcnt > 0,
2866             ("vfs_vmio_iodone: vnode %p has zero hold count", vp));
2867         KASSERT(vp->v_object != NULL,
2868             ("vfs_vmio_iodone: vnode %p has no vm_object", vp));
2869
2870         foff = bp->b_offset;
2871         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
2872             ("vfs_vmio_iodone: bp %p has no buffer offset", bp));
2873
2874         bogus = false;
2875         iosize = bp->b_bcount - bp->b_resid;
2876         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
2877                 resid = ((foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK) - foff;
2878                 if (resid > iosize)
2879                         resid = iosize;
2880
2881                 /*
2882                  * cleanup bogus pages, restoring the originals
2883                  */
2884                 m = bp->b_pages[i];
2885                 if (m == bogus_page) {
2886                         if (bogus == false) {
2887                                 bogus = true;
2888                                 VM_OBJECT_RLOCK(obj);
2889                         }
2890                         m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(foff));
2891                         if (m == NULL)
2892                                 panic("biodone: page disappeared!");
2893                         bp->b_pages[i] = m;
2894                 } else if ((bp->b_iocmd == BIO_READ) && resid > 0) {
2895                         /*
2896                          * In the write case, the valid and clean bits are
2897                          * already changed correctly ( see bdwrite() ), so we 
2898                          * only need to do this here in the read case.
2899                          */
2900                         KASSERT((m->dirty & vm_page_bits(foff & PAGE_MASK,
2901                             resid)) == 0, ("vfs_vmio_iodone: page %p "
2902                             "has unexpected dirty bits", m));
2903                         vfs_page_set_valid(bp, foff, m);
2904                 }
2905                 KASSERT(OFF_TO_IDX(foff) == m->pindex,
2906                     ("vfs_vmio_iodone: foff(%jd)/pindex(%ju) mismatch",
2907                     (intmax_t)foff, (uintmax_t)m->pindex));
2908
2909                 vm_page_sunbusy(m);
2910                 foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
2911                 iosize -= resid;
2912         }
2913         if (bogus)
2914                 VM_OBJECT_RUNLOCK(obj);
2915         vm_object_pip_wakeupn(obj, bp->b_npages);
2916         if (bogus && buf_mapped(bp)) {
2917                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2918                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
2919                     bp->b_pages, bp->b_npages);
2920         }
2921 }
2922
2923 /*
2924  * Perform page invalidation when a buffer is released.  The fully invalid
2925  * pages will be reclaimed later in vfs_vmio_truncate().
2926  */
2927 static void
2928 vfs_vmio_invalidate(struct buf *bp)
2929 {
2930         vm_object_t obj;
2931         vm_page_t m;
2932         int flags, i, resid, poffset, presid;
2933
2934         if (buf_mapped(bp)) {
2935                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2936                 pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), bp->b_npages);
2937         } else
2938                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2939         /*
2940          * Get the base offset and length of the buffer.  Note that 
2941          * in the VMIO case if the buffer block size is not
2942          * page-aligned then b_data pointer may not be page-aligned.
2943          * But our b_pages[] array *IS* page aligned.
2944          *
2945          * block sizes less then DEV_BSIZE (usually 512) are not 
2946          * supported due to the page granularity bits (m->valid,
2947          * m->dirty, etc...). 
2948          *
2949          * See man buf(9) for more information
2950          */
2951         flags = (bp->b_flags & B_NOREUSE) != 0 ? VPR_NOREUSE : 0;
2952         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2953         resid = bp->b_bufsize;
2954         poffset = bp->b_offset & PAGE_MASK;
2955         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2956         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
2957                 m = bp->b_pages[i];
2958                 if (m == bogus_page)
2959                         panic("vfs_vmio_invalidate: Unexpected bogus page.");
2960                 bp->b_pages[i] = NULL;
2961
2962                 presid = resid > (PAGE_SIZE - poffset) ?
2963                     (PAGE_SIZE - poffset) : resid;
2964                 KASSERT(presid >= 0, ("brelse: extra page"));
2965                 vm_page_busy_acquire(m, VM_ALLOC_SBUSY);
2966                 if (pmap_page_wired_mappings(m) == 0)
2967                         vm_page_set_invalid(m, poffset, presid);
2968                 vm_page_sunbusy(m);
2969                 vm_page_release_locked(m, flags);
2970                 resid -= presid;
2971                 poffset = 0;
2972         }
2973         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2974         bp->b_npages = 0;
2975 }
2976
2977 /*
2978  * Page-granular truncation of an existing VMIO buffer.
2979  */
2980 static void
2981 vfs_vmio_truncate(struct buf *bp, int desiredpages)
2982 {
2983         vm_object_t obj;
2984         vm_page_t m;
2985         int flags, i;
2986
2987         if (bp->b_npages == desiredpages)
2988                 return;
2989
2990         if (buf_mapped(bp)) {
2991                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2992                 pmap_qremove((vm_offset_t)trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data) +
2993                     (desiredpages << PAGE_SHIFT), bp->b_npages - desiredpages);
2994         } else
2995                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2996
2997         /*
2998          * The object lock is needed only if we will attempt to free pages.
2999          */
3000         flags = (bp->b_flags & B_NOREUSE) != 0 ? VPR_NOREUSE : 0;
3001         if ((bp->b_flags & B_DIRECT) != 0) {
3002                 flags |= VPR_TRYFREE;
3003                 obj = bp->b_bufobj->bo_object;
3004                 VM_OBJECT_WLOCK(obj);
3005         } else {
3006                 obj = NULL;
3007         }
3008         for (i = desiredpages; i < bp->b_npages; i++) {
3009                 m = bp->b_pages[i];
3010                 KASSERT(m != bogus_page, ("allocbuf: bogus page found"));
3011                 bp->b_pages[i] = NULL;
3012                 if (obj != NULL)
3013                         vm_page_release_locked(m, flags);
3014                 else
3015                         vm_page_release(m, flags);
3016         }
3017         if (obj != NULL)
3018                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
3019         bp->b_npages = desiredpages;
3020 }
3021
3022 /*
3023  * Byte granular extension of VMIO buffers.
3024  */
3025 static void
3026 vfs_vmio_extend(struct buf *bp, int desiredpages, int size)
3027 {
3028         /*
3029          * We are growing the buffer, possibly in a 
3030          * byte-granular fashion.
3031          */
3032         vm_object_t obj;
3033         vm_offset_t toff;
3034         vm_offset_t tinc;
3035         vm_page_t m;
3036
3037         /*
3038          * Step 1, bring in the VM pages from the object, allocating
3039          * them if necessary.  We must clear B_CACHE if these pages
3040          * are not valid for the range covered by the buffer.
3041          */
3042         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
3043         if (bp->b_npages < desiredpages) {
3044                 /*
3045                  * We must allocate system pages since blocking
3046                  * here could interfere with paging I/O, no
3047                  * matter which process we are.
3048                  *
3049                  * Only exclusive busy can be tested here.
3050                  * Blocking on shared busy might lead to
3051                  * deadlocks once allocbuf() is called after
3052                  * pages are vfs_busy_pages().
3053                  */
3054                 VM_OBJECT_WLOCK(obj);
3055                 (void)vm_page_grab_pages(obj,
3056                     OFF_TO_IDX(bp->b_offset) + bp->b_npages,
3057                     VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_IGN_SBUSY |
3058                     VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_WIRED,
3059                     &bp->b_pages[bp->b_npages], desiredpages - bp->b_npages);
3060                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
3061                 bp->b_npages = desiredpages;
3062         }
3063
3064         /*
3065          * Step 2.  We've loaded the pages into the buffer,
3066          * we have to figure out if we can still have B_CACHE
3067          * set.  Note that B_CACHE is set according to the
3068          * byte-granular range ( bcount and size ), not the
3069          * aligned range ( newbsize ).
3070          *
3071          * The VM test is against m->valid, which is DEV_BSIZE
3072          * aligned.  Needless to say, the validity of the data
3073          * needs to also be DEV_BSIZE aligned.  Note that this
3074          * fails with NFS if the server or some other client
3075          * extends the file's EOF.  If our buffer is resized, 
3076          * B_CACHE may remain set! XXX
3077          */
3078         toff = bp->b_bcount;
3079         tinc = PAGE_SIZE - ((bp->b_offset + toff) & PAGE_MASK);
3080         while ((bp->b_flags & B_CACHE) && toff < size) {
3081                 vm_pindex_t pi;
3082
3083                 if (tinc > (size - toff))
3084                         tinc = size - toff;
3085                 pi = ((bp->b_offset & PAGE_MASK) + toff) >> PAGE_SHIFT;
3086                 m = bp->b_pages[pi];
3087                 vfs_buf_test_cache(bp, bp->b_offset, toff, tinc, m);
3088                 toff += tinc;
3089                 tinc = PAGE_SIZE;
3090         }
3091
3092         /*
3093          * Step 3, fixup the KVA pmap.
3094          */
3095         if (buf_mapped(bp))
3096                 bpmap_qenter(bp);
3097         else
3098                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
3099 }
3100
3101 /*
3102  * Check to see if a block at a particular lbn is available for a clustered
3103  * write.
3104  */
3105 static int
3106 vfs_bio_clcheck(struct vnode *vp, int size, daddr_t lblkno, daddr_t blkno)
3107 {
3108         struct buf *bpa;
3109         int match;
3110
3111         match = 0;
3112
3113         /* If the buf isn't in core skip it */
3114         if ((bpa = gbincore(&vp->v_bufobj, lblkno)) == NULL)
3115                 return (0);
3116
3117         /* If the buf is busy we don't want to wait for it */
3118         if (BUF_LOCK(bpa, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
3119                 return (0);
3120
3121         /* Only cluster with valid clusterable delayed write buffers */
3122         if ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) !=
3123             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK))
3124                 goto done;
3125
3126         if (bpa->b_bufsize != size)
3127                 goto done;
3128
3129         /*
3130          * Check to see if it is in the expected place on disk and that the
3131          * block has been mapped.
3132          */
3133         if ((bpa->b_blkno != bpa->b_lblkno) && (bpa->b_blkno == blkno))
3134                 match = 1;
3135 done:
3136         BUF_UNLOCK(bpa);
3137         return (match);
3138 }
3139
3140 /*
3141  *      vfs_bio_awrite:
3142  *
3143  *      Implement clustered async writes for clearing out B_DELWRI buffers.
3144  *      This is much better then the old way of writing only one buffer at
3145  *      a time.  Note that we may not be presented with the buffers in the 
3146  *      correct order, so we search for the cluster in both directions.
3147  */
3148 int
3149 vfs_bio_awrite(struct buf *bp)
3150 {
3151         struct bufobj *bo;
3152         int i;
3153         int j;
3154         daddr_t lblkno = bp->b_lblkno;
3155         struct vnode *vp = bp->b_vp;
3156         int ncl;
3157         int nwritten;
3158         int size;
3159         int maxcl;
3160         int gbflags;
3161
3162         bo = &vp->v_bufobj;
3163         gbflags = (bp->b_data == unmapped_buf) ? GB_UNMAPPED : 0;
3164         /*
3165          * right now we support clustered writing only to regular files.  If
3166          * we find a clusterable block we could be in the middle of a cluster
3167          * rather then at the beginning.
3168          */
3169         if ((vp->v_type == VREG) && 
3170             (vp->v_mount != 0) && /* Only on nodes that have the size info */
3171             (bp->b_flags & (B_CLUSTEROK | B_INVAL)) == B_CLUSTEROK) {
3172
3173                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3174                 maxcl = MAXPHYS / size;
3175
3176                 BO_RLOCK(bo);
3177                 for (i = 1; i < maxcl; i++)
3178                         if (vfs_bio_clcheck(vp, size, lblkno + i,
3179                             bp->b_blkno + ((i * size) >> DEV_BSHIFT)) == 0)
3180                                 break;
3181
3182                 for (j = 1; i + j <= maxcl && j <= lblkno; j++) 
3183                         if (vfs_bio_clcheck(vp, size, lblkno - j,
3184                             bp->b_blkno - ((j * size) >> DEV_BSHIFT)) == 0)
3185                                 break;
3186                 BO_RUNLOCK(bo);
3187                 --j;
3188                 ncl = i + j;
3189                 /*
3190                  * this is a possible cluster write
3191                  */
3192                 if (ncl != 1) {
3193                         BUF_UNLOCK(bp);
3194                         nwritten = cluster_wbuild(vp, size, lblkno - j, ncl,
3195                             gbflags);
3196                         return (nwritten);
3197                 }
3198         }
3199         bremfree(bp);
3200         bp->b_flags |= B_ASYNC;
3201         /*
3202          * default (old) behavior, writing out only one block
3203          *
3204          * XXX returns b_bufsize instead of b_bcount for nwritten?
3205          */
3206         nwritten = bp->b_bufsize;
3207         (void) bwrite(bp);
3208
3209         return (nwritten);
3210 }
3211
3212 /*
3213  *      getnewbuf_kva:
3214  *
3215  *      Allocate KVA for an empty buf header according to gbflags.
3216  */
3217 static int
3218 getnewbuf_kva(struct buf *bp, int gbflags, int maxsize)
3219 {
3220
3221         if ((gbflags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_UNMAPPED) {
3222                 /*
3223                  * In order to keep fragmentation sane we only allocate kva
3224                  * in BKVASIZE chunks.  XXX with vmem we can do page size.
3225                  */
3226                 maxsize = (maxsize + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
3227
3228                 if (maxsize != bp->b_kvasize &&
3229                     bufkva_alloc(bp, maxsize, gbflags))
3230                         return (ENOSPC);
3231         }
3232         return (0);
3233 }
3234
3235 /*
3236  *      getnewbuf:
3237  *
3238  *      Find and initialize a new buffer header, freeing up existing buffers
3239  *      in the bufqueues as necessary.  The new buffer is returned locked.
3240  *
3241  *      We block if:
3242  *              We have insufficient buffer headers
3243  *              We have insufficient buffer space
3244  *              buffer_arena is too fragmented ( space reservation fails )
3245  *              If we have to flush dirty buffers ( but we try to avoid this )
3246  *
3247  *      The caller is responsible for releasing the reserved bufspace after
3248  *      allocbuf() is called.
3249  */
3250 static struct buf *
3251 getnewbuf(struct vnode *vp, int slpflag, int slptimeo, int maxsize, int gbflags)
3252 {
3253         struct bufdomain *bd;
3254         struct buf *bp;
3255         bool metadata, reserved;
3256
3257         bp = NULL;
3258         KASSERT((gbflags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_KVAALLOC,
3259             ("GB_KVAALLOC only makes sense with GB_UNMAPPED"));
3260         if (!unmapped_buf_allowed)
3261                 gbflags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
3262
3263         if (vp == NULL || (vp->v_vflag & (VV_MD | VV_SYSTEM)) != 0 ||
3264             vp->v_type == VCHR)
3265                 metadata = true;
3266         else
3267                 metadata = false;
3268         if (vp == NULL)
3269                 bd = &bdomain[0];
3270         else
3271                 bd = &bdomain[vp->v_bufobj.bo_domain];
3272
3273         counter_u64_add(getnewbufcalls, 1);
3274         reserved = false;
3275         do {
3276                 if (reserved == false &&
3277                     bufspace_reserve(bd, maxsize, metadata) != 0) {
3278                         counter_u64_add(getnewbufrestarts, 1);
3279                         continue;
3280                 }
3281                 reserved = true;
3282                 if ((bp = buf_alloc(bd)) == NULL) {
3283                         counter_u64_add(getnewbufrestarts, 1);
3284                         continue;
3285                 }
3286                 if (getnewbuf_kva(bp, gbflags, maxsize) == 0)
3287                         return (bp);
3288                 break;
3289         } while (buf_recycle(bd, false) == 0);
3290
3291         if (reserved)
3292                 bufspace_release(bd, maxsize);
3293         if (bp != NULL) {
3294                 bp->b_flags |= B_INVAL;
3295                 brelse(bp);
3296         }
3297         bufspace_wait(bd, vp, gbflags, slpflag, slptimeo);
3298
3299         return (NULL);
3300 }
3301
3302 /*
3303  *      buf_daemon:
3304  *
3305  *      buffer flushing daemon.  Buffers are normally flushed by the
3306  *      update daemon but if it cannot keep up this process starts to
3307  *      take the load in an attempt to prevent getnewbuf() from blocking.
3308  */
3309 static struct kproc_desc buf_kp = {
3310         "bufdaemon",
3311         buf_daemon,
3312         &bufdaemonproc
3313 };
3314 SYSINIT(bufdaemon, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST, kproc_start, &buf_kp);
3315
3316 static int
3317 buf_flush(struct vnode *vp, struct bufdomain *bd, int target)
3318 {
3319         int flushed;
3320
3321         flushed = flushbufqueues(vp, bd, target, 0);
3322         if (flushed == 0) {
3323                 /*
3324                  * Could not find any buffers without rollback
3325                  * dependencies, so just write the first one
3326                  * in the hopes of eventually making progress.
3327                  */
3328                 if (vp != NULL && target > 2)
3329                         target /= 2;
3330                 flushbufqueues(vp, bd, target, 1);
3331         }
3332         return (flushed);
3333 }
3334
3335 static void
3336 buf_daemon()
3337 {
3338         struct bufdomain *bd;
3339         int speedupreq;
3340         int lodirty;
3341         int i;
3342
3343         /*
3344          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
3345          */
3346         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, kthread_shutdown, curthread,
3347             SHUTDOWN_PRI_LAST + 100);
3348
3349         /*
3350          * Start the buf clean daemons as children threads.
3351          */
3352         for (i = 0 ; i < buf_domains; i++) {
3353                 int error;
3354
3355                 error = kthread_add((void (*)(void *))bufspace_daemon,
3356                     &bdomain[i], curproc, NULL, 0, 0, "bufspacedaemon-%d", i);
3357                 if (error)
3358                         panic("error %d spawning bufspace daemon", error);
3359         }
3360
3361         /*
3362          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
3363          */
3364         curthread->td_pflags |= TDP_NORUNNINGBUF | TDP_BUFNEED;
3365         mtx_lock(&bdlock);
3366         for (;;) {
3367                 bd_request = 0;
3368                 mtx_unlock(&bdlock);
3369
3370                 kthread_suspend_check();
3371
3372                 /*
3373                  * Save speedupreq for this pass and reset to capture new
3374                  * requests.
3375                  */
3376                 speedupreq = bd_speedupreq;
3377                 bd_speedupreq = 0;
3378
3379                 /*
3380                  * Flush each domain sequentially according to its level and
3381                  * the speedup request.
3382                  */
3383                 for (i = 0; i < buf_domains; i++) {
3384                         bd = &bdomain[i];
3385                         if (speedupreq)
3386                                 lodirty = bd->bd_numdirtybuffers / 2;
3387                         else
3388                                 lodirty = bd->bd_lodirtybuffers;
3389                         while (bd->bd_numdirtybuffers > lodirty) {
3390                                 if (buf_flush(NULL, bd,
3391                                     bd->bd_numdirtybuffers - lodirty) == 0)
3392                                         break;
3393                                 kern_yield(PRI_USER);
3394                         }
3395                 }
3396
3397                 /*
3398                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
3399                  * mark.  The buf_daemon normally waits 1 second and
3400                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
3401                  * built up, within reason.
3402                  *
3403                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
3404                  * find any flushable buffers, we sleep for a short period
3405                  * to avoid endless loops on unlockable buffers.
3406                  */
3407                 mtx_lock(&bdlock);
3408                 if (!BIT_EMPTY(BUF_DOMAINS, &bdlodirty)) {
3409                         /*
3410                          * We reached our low water mark, reset the
3411                          * request and sleep until we are needed again.
3412                          * The sleep is just so the suspend code works.
3413                          */
3414                         bd_request = 0;
3415                         /*
3416                          * Do an extra wakeup in case dirty threshold
3417                          * changed via sysctl and the explicit transition
3418                          * out of shortfall was missed.
3419                          */
3420                         bdirtywakeup();
3421                         if (runningbufspace <= lorunningspace)
3422                                 runningwakeup();
3423                         msleep(&bd_request, &bdlock, PVM, "psleep", hz);
3424                 } else {
3425                         /*
3426                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
3427                          * still have too many dirty buffers, we
3428                          * have to sleep and try again.  (rare)
3429                          */
3430                         msleep(&bd_request, &bdlock, PVM, "qsleep", hz / 10);
3431                 }
3432         }
3433 }
3434
3435 /*
3436  *      flushbufqueues:
3437  *
3438  *      Try to flush a buffer in the dirty queue.  We must be careful to
3439  *      free up B_INVAL buffers instead of write them, which NFS is 
3440  *      particularly sensitive to.
3441  */
3442 static int flushwithdeps = 0;
3443 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, flushwithdeps, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_STATS,
3444     &flushwithdeps, 0,
3445     "Number of buffers flushed with dependecies that require rollbacks");
3446
3447 static int
3448 flushbufqueues(struct vnode *lvp, struct bufdomain *bd, int target,
3449     int flushdeps)
3450 {
3451         struct bufqueue *bq;
3452         struct buf *sentinel;
3453         struct vnode *vp;
3454         struct mount *mp;
3455         struct buf *bp;
3456         int hasdeps;
3457         int flushed;
3458         int error;
3459         bool unlock;
3460
3461         flushed = 0;
3462         bq = &bd->bd_dirtyq;
3463         bp = NULL;
3464         sentinel = malloc(sizeof(struct buf), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
3465         sentinel->b_qindex = QUEUE_SENTINEL;
3466         BQ_LOCK(bq);
3467         TAILQ_INSERT_HEAD(&bq->bq_queue, sentinel, b_freelist);
3468         BQ_UNLOCK(bq);
3469         while (flushed != target) {
3470                 maybe_yield();
3471                 BQ_LOCK(bq);
3472                 bp = TAILQ_NEXT(sentinel, b_freelist);
3473                 if (bp != NULL) {
3474                         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, sentinel, b_freelist);
3475                         TAILQ_INSERT_AFTER(&bq->bq_queue, bp, sentinel,
3476                             b_freelist);
3477                 } else {
3478                         BQ_UNLOCK(bq);
3479                         break;
3480                 }
3481                 /*
3482                  * Skip sentinels inserted by other invocations of the
3483                  * flushbufqueues(), taking care to not reorder them.
3484                  *
3485                  * Only flush the buffers that belong to the
3486                  * vnode locked by the curthread.
3487                  */
3488                 if (bp->b_qindex == QUEUE_SENTINEL || (lvp != NULL &&
3489                     bp->b_vp != lvp)) {
3490                         BQ_UNLOCK(bq);
3491                         continue;
3492                 }
3493                 error = BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL);
3494                 BQ_UNLOCK(bq);
3495                 if (error != 0)
3496                         continue;
3497
3498                 /*
3499                  * BKGRDINPROG can only be set with the buf and bufobj
3500                  * locks both held.  We tolerate a race to clear it here.
3501                  */
3502                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) != 0 ||
3503                     (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
3504                         BUF_UNLOCK(bp);
3505                         continue;
3506                 }
3507                 if (bp->b_flags & B_INVAL) {
3508                         bremfreef(bp);
3509                         brelse(bp);
3510                         flushed++;
3511                         continue;
3512                 }
3513
3514                 if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep) && buf_countdeps(bp, 0)) {
3515                         if (flushdeps == 0) {
3516                                 BUF_UNLOCK(bp);
3517                                 continue;
3518                         }
3519                         hasdeps = 1;
3520                 } else
3521                         hasdeps = 0;
3522                 /*
3523                  * We must hold the lock on a vnode before writing
3524                  * one of its buffers. Otherwise we may confuse, or
3525                  * in the case of a snapshot vnode, deadlock the
3526                  * system.
3527                  *
3528                  * The lock order here is the reverse of the normal
3529                  * of vnode followed by buf lock.  This is ok because
3530                  * the NOWAIT will prevent deadlock.
3531                  */
3532                 vp = bp->b_vp;
3533                 if (vn_start_write(vp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
3534                         BUF_UNLOCK(bp);
3535                         continue;
3536                 }
3537                 if (lvp == NULL) {
3538                         unlock = true;
3539                         error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT);
3540                 } else {
3541                         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "getbuf");
3542                         unlock = false;
3543                         error = VOP_ISLOCKED(vp) == LK_EXCLUSIVE ? 0 :
3544                             vn_lock(vp, LK_TRYUPGRADE);
3545                 }
3546                 if (error == 0) {
3547                         CTR3(KTR_BUF, "flushbufqueue(%p) vp %p flags %X",
3548                             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
3549                         if (curproc == bufdaemonproc) {
3550                                 vfs_bio_awrite(bp);
3551                         } else {
3552                                 bremfree(bp);
3553                                 bwrite(bp);
3554                                 counter_u64_add(notbufdflushes, 1);
3555                         }
3556                         vn_finished_write(mp);
3557                         if (unlock)
3558                                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
3559                         flushwithdeps += hasdeps;
3560                         flushed++;
3561
3562                         /*
3563                          * Sleeping on runningbufspace while holding
3564                          * vnode lock leads to deadlock.
3565                          */
3566                         if (curproc == bufdaemonproc &&
3567                             runningbufspace > hirunningspace)
3568                                 waitrunningbufspace();
3569                         continue;
3570                 }
3571                 vn_finished_write(mp);
3572                 BUF_UNLOCK(bp);
3573         }
3574         BQ_LOCK(bq);
3575         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, sentinel, b_freelist);
3576         BQ_UNLOCK(bq);
3577         free(sentinel, M_TEMP);
3578         return (flushed);
3579 }
3580
3581 /*
3582  * Check to see if a block is currently memory resident.
3583  */
3584 struct buf *
3585 incore(struct bufobj *bo, daddr_t blkno)
3586 {
3587         struct buf *bp;
3588
3589         BO_RLOCK(bo);
3590         bp = gbincore(bo, blkno);
3591         BO_RUNLOCK(bo);
3592         return (bp);
3593 }
3594
3595 /*
3596  * Returns true if no I/O is needed to access the
3597  * associated VM object.  This is like incore except
3598  * it also hunts around in the VM system for the data.
3599  */
3600
3601 static int
3602 inmem(struct vnode * vp, daddr_t blkno)
3603 {
3604         vm_object_t obj;
3605         vm_offset_t toff, tinc, size;
3606         vm_page_t m;
3607         vm_ooffset_t off;
3608
3609         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "inmem");
3610
3611         if (incore(&vp->v_bufobj, blkno))
3612                 return 1;
3613         if (vp->v_mount == NULL)
3614                 return 0;
3615         obj = vp->v_object;
3616         if (obj == NULL)
3617                 return (0);
3618
3619         size = PAGE_SIZE;
3620         if (size > vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize)
3621                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3622         off = (vm_ooffset_t)blkno * (vm_ooffset_t)vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3623
3624         VM_OBJECT_RLOCK(obj);
3625         for (toff = 0; toff < vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize; toff += tinc) {
3626                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(off + toff));
3627                 if (!m)
3628                         goto notinmem;
3629                 tinc = size;
3630                 if (tinc > PAGE_SIZE - ((toff + off) & PAGE_MASK))
3631                         tinc = PAGE_SIZE - ((toff + off) & PAGE_MASK);
3632                 if (vm_page_is_valid(m,
3633                     (vm_offset_t) ((toff + off) & PAGE_MASK), tinc) == 0)
3634                         goto notinmem;
3635         }
3636         VM_OBJECT_RUNLOCK(obj);
3637         return 1;
3638
3639 notinmem:
3640         VM_OBJECT_RUNLOCK(obj);
3641         return (0);
3642 }
3643
3644 /*
3645  * Set the dirty range for a buffer based on the status of the dirty
3646  * bits in the pages comprising the buffer.  The range is limited
3647  * to the size of the buffer.
3648  *
3649  * Tell the VM system that the pages associated with this buffer
3650  * are clean.  This is used for delayed writes where the data is
3651  * going to go to disk eventually without additional VM intevention.
3652  *
3653  * Note that while we only really need to clean through to b_bcount, we
3654  * just go ahead and clean through to b_bufsize.
3655  */
3656 static void
3657 vfs_clean_pages_dirty_buf(struct buf *bp)
3658 {
3659         vm_ooffset_t foff, noff, eoff;
3660         vm_page_t m;
3661         int i;
3662
3663         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0 || bp->b_bufsize == 0)
3664                 return;
3665
3666         foff = bp->b_offset;
3667         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
3668             ("vfs_clean_pages_dirty_buf: no buffer offset"));
3669
3670         vfs_busy_pages_acquire(bp);
3671         vfs_setdirty_range(bp);
3672         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3673                 noff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3674                 eoff = noff;
3675                 if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bufsize)
3676                         eoff = bp->b_offset + bp->b_bufsize;
3677                 m = bp->b_pages[i];
3678                 vfs_page_set_validclean(bp, foff, m);
3679                 /* vm_page_clear_dirty(m, foff & PAGE_MASK, eoff - foff); */
3680                 foff = noff;
3681         }
3682         vfs_busy_pages_release(bp);
3683 }
3684
3685 static void
3686 vfs_setdirty_range(struct buf *bp)
3687 {
3688         vm_offset_t boffset;
3689         vm_offset_t eoffset;
3690         int i;
3691
3692         /*
3693          * test the pages to see if they have been modified directly
3694          * by users through the VM system.
3695          */
3696         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++)
3697                 vm_page_test_dirty(bp->b_pages[i]);
3698
3699         /*
3700          * Calculate the encompassing dirty range, boffset and eoffset,
3701          * (eoffset - boffset) bytes.
3702          */
3703
3704         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3705                 if (bp->b_pages[i]->dirty)
3706                         break;
3707         }
3708         boffset = (i << PAGE_SHIFT) - (bp->b_offset & PAGE_MASK);
3709
3710         for (i = bp->b_npages - 1; i >= 0; --i) {
3711                 if (bp->b_pages[i]->dirty) {
3712                         break;
3713                 }
3714         }
3715         eoffset = ((i + 1) << PAGE_SHIFT) - (bp->b_offset & PAGE_MASK);
3716
3717         /*
3718          * Fit it to the buffer.
3719          */
3720
3721         if (eoffset > bp->b_bcount)
3722                 eoffset = bp->b_bcount;
3723
3724         /*
3725          * If we have a good dirty range, merge with the existing
3726          * dirty range.
3727          */
3728
3729         if (boffset < eoffset) {
3730                 if (bp->b_dirtyoff > boffset)
3731                         bp->b_dirtyoff = boffset;
3732                 if (bp->b_dirtyend < eoffset)
3733                         bp->b_dirtyend = eoffset;
3734         }
3735 }
3736
3737 /*
3738  * Allocate the KVA mapping for an existing buffer.
3739  * If an unmapped buffer is provided but a mapped buffer is requested, take
3740  * also care to properly setup mappings between pages and KVA.
3741  */
3742 static void
3743 bp_unmapped_get_kva(struct buf *bp, daddr_t blkno, int size, int gbflags)
3744 {
3745         int bsize, maxsize, need_mapping, need_kva;
3746         off_t offset;
3747
3748         need_mapping = bp->b_data == unmapped_buf &&
3749             (gbflags & GB_UNMAPPED) == 0;
3750         need_kva = bp->b_kvabase == unmapped_buf &&
3751             bp->b_data == unmapped_buf &&
3752             (gbflags & GB_KVAALLOC) != 0;
3753         if (!need_mapping && !need_kva)
3754                 return;
3755
3756         BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
3757
3758         if (need_mapping && bp->b_kvabase != unmapped_buf) {
3759                 /*
3760                  * Buffer is not mapped, but the KVA was already
3761                  * reserved at the time of the instantiation.  Use the
3762                  * allocated space.
3763                  */
3764                 goto has_addr;
3765         }
3766
3767         /*
3768          * Calculate the amount of the address space we would reserve
3769          * if the buffer was mapped.
3770          */
3771         bsize = vn_isdisk(bp->b_vp, NULL) ? DEV_BSIZE : bp->b_bufobj->bo_bsize;
3772         KASSERT(bsize != 0, ("bsize == 0, check bo->bo_bsize"));
3773         offset = blkno * bsize;
3774         maxsize = size + (offset & PAGE_MASK);
3775         maxsize = imax(maxsize, bsize);
3776
3777         while (bufkva_alloc(bp, maxsize, gbflags) != 0) {
3778                 if ((gbflags & GB_NOWAIT_BD) != 0) {
3779                         /*
3780                          * XXXKIB: defragmentation cannot
3781                          * succeed, not sure what else to do.
3782                          */
3783                         panic("GB_NOWAIT_BD and GB_UNMAPPED %p", bp);
3784                 }
3785                 counter_u64_add(mappingrestarts, 1);
3786                 bufspace_wait(bufdomain(bp), bp->b_vp, gbflags, 0, 0);
3787         }
3788 has_addr:
3789         if (need_mapping) {
3790                 /* b_offset is handled by bpmap_qenter. */
3791                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
3792                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
3793                 bpmap_qenter(bp);
3794         }
3795 }
3796
3797 struct buf *
3798 getblk(struct vnode *vp, daddr_t blkno, int size, int slpflag, int slptimeo,
3799     int flags)
3800 {
3801         struct buf *bp;
3802         int error;
3803
3804         error = getblkx(vp, blkno, blkno, size, slpflag, slptimeo, flags, &bp);
3805         if (error != 0)
3806                 return (NULL);
3807         return (bp);
3808 }
3809
3810 /*
3811  *      getblkx:
3812  *
3813  *      Get a block given a specified block and offset into a file/device.
3814  *      The buffers B_DONE bit will be cleared on return, making it almost
3815  *      ready for an I/O initiation.  B_INVAL may or may not be set on 
3816  *      return.  The caller should clear B_INVAL prior to initiating a
3817  *      READ.
3818  *
3819  *      For a non-VMIO buffer, B_CACHE is set to the opposite of B_INVAL for
3820  *      an existing buffer.
3821  *
3822  *      For a VMIO buffer, B_CACHE is modified according to the backing VM.
3823  *      If getblk()ing a previously 0-sized invalid buffer, B_CACHE is set
3824  *      and then cleared based on the backing VM.  If the previous buffer is
3825  *      non-0-sized but invalid, B_CACHE will be cleared.
3826  *
3827  *      If getblk() must create a new buffer, the new buffer is returned with
3828  *      both B_INVAL and B_CACHE clear unless it is a VMIO buffer, in which
3829  *      case it is returned with B_INVAL clear and B_CACHE set based on the
3830  *      backing VM.
3831  *
3832  *      getblk() also forces a bwrite() for any B_DELWRI buffer whose
3833  *      B_CACHE bit is clear.
3834  *      
3835  *      What this means, basically, is that the caller should use B_CACHE to
3836  *      determine whether the buffer is fully valid or not and should clear
3837  *      B_INVAL prior to issuing a read.  If the caller intends to validate
3838  *      the buffer by loading its data area with something, the caller needs
3839  *      to clear B_INVAL.  If the caller does this without issuing an I/O, 
3840  *      the caller should set B_CACHE ( as an optimization ), else the caller
3841  *      should issue the I/O and biodone() will set B_CACHE if the I/O was
3842  *      a write attempt or if it was a successful read.  If the caller 
3843  *      intends to issue a READ, the caller must clear B_INVAL and BIO_ERROR
3844  *      prior to issuing the READ.  biodone() will *not* clear B_INVAL.
3845  *
3846  *      The blkno parameter is the logical block being requested. Normally
3847  *      the mapping of logical block number to disk block address is done
3848  *      by calling VOP_BMAP(). However, if the mapping is already known, the
3849  *      disk block address can be passed using the dblkno parameter. If the
3850  *      disk block address is not known, then the same value should be passed
3851  *      for blkno and dblkno.
3852  */
3853 int
3854 getblkx(struct vnode *vp, daddr_t blkno, daddr_t dblkno, int size, int slpflag,
3855     int slptimeo, int flags, struct buf **bpp)
3856 {
3857         struct buf *bp;
3858         struct bufobj *bo;
3859         daddr_t d_blkno;
3860         int bsize, error, maxsize, vmio;
3861         off_t offset;
3862
3863         CTR3(KTR_BUF, "getblk(%p, %ld, %d)", vp, (long)blkno, size);
3864         KASSERT((flags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_KVAALLOC,
3865             ("GB_KVAALLOC only makes sense with GB_UNMAPPED"));
3866         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "getblk");
3867         if (size > maxbcachebuf)
3868                 panic("getblk: size(%d) > maxbcachebuf(%d)\n", size,
3869                     maxbcachebuf);
3870         if (!unmapped_buf_allowed)
3871                 flags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
3872
3873         bo = &vp->v_bufobj;
3874         d_blkno = dblkno;
3875 loop:
3876         BO_RLOCK(bo);
3877         bp = gbincore(bo, blkno);
3878         if (bp != NULL) {
3879                 int lockflags;
3880                 /*
3881                  * Buffer is in-core.  If the buffer is not busy nor managed,
3882                  * it must be on a queue.
3883                  */
3884                 lockflags = LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL | LK_INTERLOCK;
3885
3886                 if ((flags & GB_LOCK_NOWAIT) != 0)
3887                         lockflags |= LK_NOWAIT;
3888
3889                 error = BUF_TIMELOCK(bp, lockflags,
3890                     BO_LOCKPTR(bo), "getblk", slpflag, slptimeo);
3891
3892                 /*
3893                  * If we slept and got the lock we have to restart in case
3894                  * the buffer changed identities.
3895                  */
3896                 if (error == ENOLCK)
3897                         goto loop;
3898                 /* We timed out or were interrupted. */
3899                 else if (error != 0)
3900                         return (error);
3901                 /* If recursed, assume caller knows the rules. */
3902                 else if (BUF_LOCKRECURSED(bp))
3903                         goto end;
3904
3905                 /*
3906                  * The buffer is locked.  B_CACHE is cleared if the buffer is 
3907                  * invalid.  Otherwise, for a non-VMIO buffer, B_CACHE is set
3908                  * and for a VMIO buffer B_CACHE is adjusted according to the
3909                  * backing VM cache.
3910                  */
3911                 if (bp->b_flags & B_INVAL)
3912                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
3913                 else if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_INVAL)) == 0)
3914                         bp->b_flags |= B_CACHE;
3915                 if (bp->b_flags & B_MANAGED)
3916                         MPASS(bp->b_qindex == QUEUE_NONE);
3917                 else
3918                         bremfree(bp);
3919
3920                 /*
3921                  * check for size inconsistencies for non-VMIO case.
3922                  */
3923                 if (bp->b_bcount != size) {
3924                         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0 ||
3925                             (size > bp->b_kvasize)) {
3926                                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
3927                                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3928                                         bwrite(bp);
3929                                 } else {
3930                                         if (LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
3931                                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
3932                                                 brelse(bp);
3933                                         } else {
3934                                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3935                                                 bwrite(bp);
3936                                         }
3937                                 }
3938                                 goto loop;
3939                         }
3940                 }
3941
3942                 /*
3943                  * Handle the case of unmapped buffer which should
3944                  * become mapped, or the buffer for which KVA
3945                  * reservation is requested.
3946                  */
3947                 bp_unmapped_get_kva(bp, blkno, size, flags);
3948
3949                 /*
3950                  * If the size is inconsistent in the VMIO case, we can resize
3951                  * the buffer.  This might lead to B_CACHE getting set or
3952                  * cleared.  If the size has not changed, B_CACHE remains
3953                  * unchanged from its previous state.
3954                  */
3955                 allocbuf(bp, size);
3956
3957                 KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET, 
3958                     ("getblk: no buffer offset"));
3959
3960                 /*
3961                  * A buffer with B_DELWRI set and B_CACHE clear must
3962                  * be committed before we can return the buffer in
3963                  * order to prevent the caller from issuing a read
3964                  * ( due to B_CACHE not being set ) and overwriting
3965                  * it.
3966                  *
3967                  * Most callers, including NFS and FFS, need this to
3968                  * operate properly either because they assume they
3969                  * can issue a read if B_CACHE is not set, or because
3970                  * ( for example ) an uncached B_DELWRI might loop due 
3971                  * to softupdates re-dirtying the buffer.  In the latter
3972                  * case, B_CACHE is set after the first write completes,
3973                  * preventing further loops.
3974                  * NOTE!  b*write() sets B_CACHE.  If we cleared B_CACHE
3975                  * above while extending the buffer, we cannot allow the
3976                  * buffer to remain with B_CACHE set after the write
3977                  * completes or it will represent a corrupt state.  To
3978                  * deal with this we set B_NOCACHE to scrap the buffer
3979                  * after the write.
3980                  *
3981                  * We might be able to do something fancy, like setting
3982                  * B_CACHE in bwrite() except if B_DELWRI is already set,
3983                  * so the below call doesn't set B_CACHE, but that gets real
3984                  * confusing.  This is much easier.
3985                  */
3986
3987                 if ((bp->b_flags & (B_CACHE|B_DELWRI)) == B_DELWRI) {
3988                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3989                         bwrite(bp);
3990                         goto loop;
3991                 }
3992                 bp->b_flags &= ~B_DONE;
3993         } else {
3994                 /*
3995                  * Buffer is not in-core, create new buffer.  The buffer
3996                  * returned by getnewbuf() is locked.  Note that the returned
3997                  * buffer is also considered valid (not marked B_INVAL).
3998                  */
3999                 BO_RUNLOCK(bo);
4000                 /*
4001                  * If the user does not want us to create the buffer, bail out
4002                  * here.
4003                  */
4004                 if (flags & GB_NOCREAT)
4005                         return (EEXIST);
4006
4007                 bsize = vn_isdisk(vp, NULL) ? DEV_BSIZE : bo->bo_bsize;
4008                 KASSERT(bsize != 0, ("bsize == 0, check bo->bo_bsize"));
4009                 offset = blkno * bsize;
4010                 vmio = vp->v_object != NULL;
4011                 if (vmio) {
4012                         maxsize = size + (offset & PAGE_MASK);
4013                 } else {
4014                         maxsize = size;
4015                         /* Do not allow non-VMIO notmapped buffers. */
4016                         flags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
4017                 }
4018                 maxsize = imax(maxsize, bsize);
4019                 if ((flags & GB_NOSPARSE) != 0 && vmio &&
4020                     !vn_isdisk(vp, NULL)) {
4021                         error = VOP_BMAP(vp, blkno, NULL, &d_blkno, 0, 0);
4022                         KASSERT(error != EOPNOTSUPP,
4023                             ("GB_NOSPARSE from fs not supporting bmap, vp %p",
4024                             vp));
4025                         if (error != 0)
4026                                 return (error);
4027                         if (d_blkno == -1)
4028                                 return (EJUSTRETURN);
4029                 }
4030
4031                 bp = getnewbuf(vp, slpflag, slptimeo, maxsize, flags);
4032                 if (bp == NULL) {
4033                         if (slpflag || slptimeo)
4034                                 return (ETIMEDOUT);
4035                         /*
4036                          * XXX This is here until the sleep path is diagnosed
4037                          * enough to work under very low memory conditions.
4038                          *
4039                          * There's an issue on low memory, 4BSD+non-preempt
4040                          * systems (eg MIPS routers with 32MB RAM) where buffer
4041                          * exhaustion occurs without sleeping for buffer
4042                          * reclaimation.  This just sticks in a loop and
4043                          * constantly attempts to allocate a buffer, which
4044                          * hits exhaustion and tries to wakeup bufdaemon.
4045                          * This never happens because we never yield.
4046                          *
4047                          * The real solution is to identify and fix these cases
4048                          * so we aren't effectively busy-waiting in a loop
4049                          * until the reclaimation path has cycles to run.
4050                          */
4051                         kern_yield(PRI_USER);
4052                         goto loop;
4053                 }
4054
4055                 /*
4056                  * This code is used to make sure that a buffer is not
4057                  * created while the getnewbuf routine is blocked.
4058                  * This can be a problem whether the vnode is locked or not.
4059                  * If the buffer is created out from under us, we have to
4060                  * throw away the one we just created.
4061                  *
4062                  * Note: this must occur before we associate the buffer
4063                  * with the vp especially considering limitations in
4064                  * the splay tree implementation when dealing with duplicate
4065                  * lblkno's.
4066                  */
4067                 BO_LOCK(bo);
4068                 if (gbincore(bo, blkno)) {
4069                         BO_UNLOCK(bo);
4070                         bp->b_flags |= B_INVAL;
4071                         bufspace_release(bufdomain(bp), maxsize);
4072                         brelse(bp);
4073                         goto loop;
4074                 }
4075
4076                 /*
4077                  * Insert the buffer into the hash, so that it can
4078                  * be found by incore.
4079                  */
4080                 bp->b_lblkno = blkno;
4081                 bp->b_blkno = d_blkno;
4082                 bp->b_offset = offset;
4083                 bgetvp(vp, bp);
4084                 BO_UNLOCK(bo);
4085
4086                 /*
4087                  * set B_VMIO bit.  allocbuf() the buffer bigger.  Since the
4088                  * buffer size starts out as 0, B_CACHE will be set by
4089                  * allocbuf() for the VMIO case prior to it testing the
4090                  * backing store for validity.
4091                  */
4092
4093                 if (vmio) {
4094                         bp->b_flags |= B_VMIO;
4095                         KASSERT(vp->v_object == bp->b_bufobj->bo_object,
4096                             ("ARGH! different b_bufobj->bo_object %p %p %p\n",
4097                             bp, vp->v_object, bp->b_bufobj->bo_object));
4098                 } else {
4099                         bp->b_flags &= ~B_VMIO;
4100                         KASSERT(bp->b_bufobj->bo_object == NULL,
4101                             ("ARGH! has b_bufobj->bo_object %p %p\n",
4102                             bp, bp->b_bufobj->bo_object));
4103                         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4104                 }
4105
4106                 allocbuf(bp, size);
4107                 bufspace_release(bufdomain(bp), maxsize);
4108                 bp->b_flags &= ~B_DONE;
4109         }
4110         CTR4(KTR_BUF, "getblk(%p, %ld, %d) = %p", vp, (long)blkno, size, bp);
4111 end:
4112         buf_track(bp, __func__);
4113         KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
4114             ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p", bp, bp->b_bufobj, bo));
4115         *bpp = bp;
4116         return (0);
4117 }
4118
4119 /*
4120  * Get an empty, disassociated buffer of given size.  The buffer is initially
4121  * set to B_INVAL.
4122  */
4123 struct buf *
4124 geteblk(int size, int flags)
4125 {
4126         struct buf *bp;
4127         int maxsize;
4128
4129         maxsize = (size + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
4130         while ((bp = getnewbuf(NULL, 0, 0, maxsize, flags)) == NULL) {
4131                 if ((flags & GB_NOWAIT_BD) &&
4132                     (curthread->td_pflags & TDP_BUFNEED) != 0)
4133                         return (NULL);
4134         }
4135         allocbuf(bp, size);
4136         bufspace_release(bufdomain(bp), maxsize);
4137         bp->b_flags |= B_INVAL; /* b_dep cleared by getnewbuf() */
4138         return (bp);
4139 }
4140
4141 /*
4142  * Truncate the backing store for a non-vmio buffer.
4143  */
4144 static void
4145 vfs_nonvmio_truncate(struct buf *bp, int newbsize)
4146 {
4147
4148         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
4149                 /*
4150                  * malloced buffers are not shrunk
4151                  */
4152                 if (newbsize == 0) {
4153                         bufmallocadjust(bp, 0);
4154                         free(bp->b_data, M_BIOBUF);
4155                         bp->b_data = bp->b_kvabase;
4156                         bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
4157                 }
4158                 return;
4159         }
4160         vm_hold_free_pages(bp, newbsize);
4161         bufspace_adjust(bp, newbsize);
4162 }
4163
4164 /*
4165  * Extend the backing for a non-VMIO buffer.
4166  */
4167 static void
4168 vfs_nonvmio_extend(struct buf *bp, int newbsize)
4169 {
4170         caddr_t origbuf;
4171         int origbufsize;
4172
4173         /*
4174          * We only use malloced memory on the first allocation.
4175          * and revert to page-allocated memory when the buffer
4176          * grows.
4177          *
4178          * There is a potential smp race here that could lead
4179          * to bufmallocspace slightly passing the max.  It
4180          * is probably extremely rare and not worth worrying
4181          * over.
4182          */
4183         if (bp->b_bufsize == 0 && newbsize <= PAGE_SIZE/2 &&
4184             bufmallocspace < maxbufmallocspace) {
4185                 bp->b_data = malloc(newbsize, M_BIOBUF, M_WAITOK);
4186                 bp->b_flags |= B_MALLOC;
4187                 bufmallocadjust(bp, newbsize);
4188                 return;
4189         }
4190
4191         /*
4192          * If the buffer is growing on its other-than-first
4193          * allocation then we revert to the page-allocation
4194          * scheme.
4195          */
4196         origbuf = NULL;
4197         origbufsize = 0;
4198         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
4199                 origbuf = bp->b_data;
4200                 origbufsize = bp->b_bufsize;
4201                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
4202                 bufmallocadjust(bp, 0);
4203                 bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
4204                 newbsize = round_page(newbsize);
4205         }
4206         vm_hold_load_pages(bp, (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize,
4207             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize);
4208         if (origbuf != NULL) {
4209                 bcopy(origbuf, bp->b_data, origbufsize);
4210                 free(origbuf, M_BIOBUF);
4211         }
4212         bufspace_adjust(bp, newbsize);
4213 }
4214
4215 /*
4216  * This code constitutes the buffer memory from either anonymous system
4217  * memory (in the case of non-VMIO operations) or from an associated
4218  * VM object (in the case of VMIO operations).  This code is able to
4219  * resize a buffer up or down.
4220  *
4221  * Note that this code is tricky, and has many complications to resolve
4222  * deadlock or inconsistent data situations.  Tread lightly!!! 
4223  * There are B_CACHE and B_DELWRI interactions that must be dealt with by 
4224  * the caller.  Calling this code willy nilly can result in the loss of data.
4225  *
4226  * allocbuf() only adjusts B_CACHE for VMIO buffers.  getblk() deals with
4227  * B_CACHE for the non-VMIO case.
4228  */
4229 int
4230 allocbuf(struct buf *bp, int size)
4231 {
4232         int newbsize;
4233
4234         if (bp->b_bcount == size)
4235                 return (1);
4236
4237         if (bp->b_kvasize != 0 && bp->b_kvasize < size)
4238                 panic("allocbuf: buffer too small");
4239
4240         newbsize = roundup2(size, DEV_BSIZE);
4241         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
4242                 if ((bp->b_flags & B_MALLOC) == 0)
4243                         newbsize = round_page(newbsize);
4244                 /*
4245                  * Just get anonymous memory from the kernel.  Don't
4246                  * mess with B_CACHE.
4247                  */
4248                 if (newbsize < bp->b_bufsize)
4249                         vfs_nonvmio_truncate(bp, newbsize);
4250                 else if (newbsize > bp->b_bufsize)
4251                         vfs_nonvmio_extend(bp, newbsize);
4252         } else {
4253                 int desiredpages;
4254
4255                 desiredpages = (size == 0) ? 0 :
4256                     num_pages((bp->b_offset & PAGE_MASK) + newbsize);
4257
4258                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
4259                         panic("allocbuf: VMIO buffer can't be malloced");
4260                 /*
4261                  * Set B_CACHE initially if buffer is 0 length or will become
4262                  * 0-length.
4263                  */
4264                 if (size == 0 || bp->b_bufsize == 0)
4265                         bp->b_flags |= B_CACHE;
4266
4267                 if (newbsize < bp->b_bufsize)
4268                         vfs_vmio_truncate(bp, desiredpages);
4269                 /* XXX This looks as if it should be newbsize > b_bufsize */
4270                 else if (size > bp->b_bcount)
4271                         vfs_vmio_extend(bp, desiredpages, size);
4272                 bufspace_adjust(bp, newbsize);
4273         }
4274         bp->b_bcount = size;            /* requested buffer size. */
4275         return (1);
4276 }
4277
4278 extern int inflight_transient_maps;
4279
4280 static struct bio_queue nondump_bios;
4281
4282 void
4283 biodone(struct bio *bp)
4284 {
4285         struct mtx *mtxp;
4286         void (*done)(struct bio *);
4287         vm_offset_t start, end;
4288
4289         biotrack(bp, __func__);
4290
4291         /*
4292          * Avoid completing I/O when dumping after a panic since that may
4293          * result in a deadlock in the filesystem or pager code.  Note that
4294          * this doesn't affect dumps that were started manually since we aim
4295          * to keep the system usable after it has been resumed.
4296          */
4297         if (__predict_false(dumping && SCHEDULER_STOPPED())) {
4298                 TAILQ_INSERT_HEAD(&nondump_bios, bp, bio_queue);
4299                 return;
4300         }
4301         if ((bp->bio_flags & BIO_TRANSIENT_MAPPING) != 0) {
4302                 bp->bio_flags &= ~BIO_TRANSIENT_MAPPING;
4303                 bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
4304                 start = trunc_page((vm_offset_t)bp->bio_data);
4305                 end = round_page((vm_offset_t)bp->bio_data + bp->bio_length);
4306                 bp->bio_data = unmapped_buf;
4307                 pmap_qremove(start, atop(end - start));
4308                 vmem_free(transient_arena, start, end - start);
4309                 atomic_add_int(&inflight_transient_maps, -1);
4310         }
4311         done = bp->bio_done;
4312         if (done == NULL) {
4313                 mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4314                 mtx_lock(mtxp);
4315                 bp->bio_flags |= BIO_DONE;
4316                 wakeup(bp);
4317                 mtx_unlock(mtxp);
4318         } else
4319                 done(bp);
4320 }
4321
4322 /*
4323  * Wait for a BIO to finish.
4324  */
4325 int
4326 biowait(struct bio *bp, const char *wchan)
4327 {
4328         struct mtx *mtxp;
4329
4330         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4331         mtx_lock(mtxp);
4332         while ((bp->bio_flags & BIO_DONE) == 0)
4333                 msleep(bp, mtxp, PRIBIO, wchan, 0);
4334         mtx_unlock(mtxp);
4335         if (bp->bio_error != 0)
4336                 return (bp->bio_error);
4337         if (!(bp->bio_flags & BIO_ERROR))
4338                 return (0);
4339         return (EIO);
4340 }
4341
4342 void
4343 biofinish(struct bio *bp, struct devstat *stat, int error)
4344 {
4345         
4346         if (error) {
4347                 bp->bio_error = error;
4348                 bp->bio_flags |= BIO_ERROR;
4349         }
4350         if (stat != NULL)
4351                 devstat_end_transaction_bio(stat, bp);
4352         biodone(bp);
4353 }
4354
4355 #if defined(BUF_TRACKING) || defined(FULL_BUF_TRACKING)
4356 void
4357 biotrack_buf(struct bio *bp, const char *location)
4358 {
4359
4360         buf_track(bp->bio_track_bp, location);
4361 }
4362 #endif
4363
4364 /*
4365  *      bufwait:
4366  *
4367  *      Wait for buffer I/O completion, returning error status.  The buffer
4368  *      is left locked and B_DONE on return.  B_EINTR is converted into an EINTR
4369  *      error and cleared.
4370  */
4371 int
4372 bufwait(struct buf *bp)
4373 {
4374         if (bp->b_iocmd == BIO_READ)
4375                 bwait(bp, PRIBIO, "biord");
4376         else
4377                 bwait(bp, PRIBIO, "biowr");
4378         if (bp->b_flags & B_EINTR) {
4379                 bp->b_flags &= ~B_EINTR;
4380                 return (EINTR);
4381         }
4382         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
4383                 return (bp->b_error ? bp->b_error : EIO);
4384         } else {
4385                 return (0);
4386         }
4387 }
4388
4389 /*
4390  *      bufdone:
4391  *
4392  *      Finish I/O on a buffer, optionally calling a completion function.
4393  *      This is usually called from an interrupt so process blocking is
4394  *      not allowed.
4395  *
4396  *      biodone is also responsible for setting B_CACHE in a B_VMIO bp.
4397  *      In a non-VMIO bp, B_CACHE will be set on the next getblk() 
4398  *      assuming B_INVAL is clear.
4399  *
4400  *      For the VMIO case, we set B_CACHE if the op was a read and no
4401  *      read error occurred, or if the op was a write.  B_CACHE is never
4402  *      set if the buffer is invalid or otherwise uncacheable.
4403  *
4404  *      bufdone does not mess with B_INVAL, allowing the I/O routine or the
4405  *      initiator to leave B_INVAL set to brelse the buffer out of existence
4406  *      in the biodone routine.
4407  */
4408 void
4409 bufdone(struct buf *bp)
4410 {
4411         struct bufobj *dropobj;
4412         void    (*biodone)(struct buf *);
4413
4414         buf_track(bp, __func__);
4415         CTR3(KTR_BUF, "bufdone(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
4416         dropobj = NULL;
4417
4418         KASSERT(!(bp->b_flags & B_DONE), ("biodone: bp %p already done", bp));
4419
4420         runningbufwakeup(bp);
4421         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE)
4422                 dropobj = bp->b_bufobj;
4423         /* call optional completion function if requested */
4424         if (bp->b_iodone != NULL) {
4425                 biodone = bp->b_iodone;
4426                 bp->b_iodone = NULL;
4427                 (*biodone) (bp);
4428                 if (dropobj)
4429                         bufobj_wdrop(dropobj);
4430                 return;
4431         }
4432         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
4433                 /*
4434                  * Set B_CACHE if the op was a normal read and no error
4435                  * occurred.  B_CACHE is set for writes in the b*write()
4436                  * routines.
4437                  */
4438                 if (bp->b_iocmd == BIO_READ &&
4439                     !(bp->b_flags & (B_INVAL|B_NOCACHE)) &&
4440                     !(bp->b_ioflags & BIO_ERROR))
4441                         bp->b_flags |= B_CACHE;
4442                 vfs_vmio_iodone(bp);
4443         }
4444         if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
4445                 buf_complete(bp);
4446         if ((bp->b_flags & B_CKHASH) != 0) {
4447                 KASSERT(bp->b_iocmd == BIO_READ,
4448                     ("bufdone: b_iocmd %d not BIO_READ", bp->b_iocmd));
4449                 KASSERT(buf_mapped(bp), ("bufdone: bp %p not mapped", bp));
4450                 (*bp->b_ckhashcalc)(bp);
4451         }
4452         /*
4453          * For asynchronous completions, release the buffer now. The brelse
4454          * will do a wakeup there if necessary - so no need to do a wakeup
4455          * here in the async case. The sync case always needs to do a wakeup.
4456          */
4457         if (bp->b_flags & B_ASYNC) {
4458                 if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_RELBUF)) ||
4459                     (bp->b_ioflags & BIO_ERROR))
4460                         brelse(bp);
4461                 else
4462                         bqrelse(bp);
4463         } else
4464                 bdone(bp);
4465         if (dropobj)
4466                 bufobj_wdrop(dropobj);
4467 }
4468
4469 /*
4470  * This routine is called in lieu of iodone in the case of
4471  * incomplete I/O.  This keeps the busy status for pages
4472  * consistent.
4473  */
4474 void
4475 vfs_unbusy_pages(struct buf *bp)
4476 {
4477         int i;
4478         vm_object_t obj;
4479         vm_page_t m;
4480         bool bogus;
4481
4482         runningbufwakeup(bp);
4483         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4484                 return;
4485
4486         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
4487         bogus = false;
4488         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4489                 m = bp->b_pages[i];
4490                 if (m == bogus_page) {
4491                         if (bogus == false) {
4492                                 bogus = true;
4493                                 VM_OBJECT_RLOCK(obj);
4494                         }
4495                         m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(bp->b_offset) + i);
4496                         if (!m)
4497                                 panic("vfs_unbusy_pages: page missing\n");
4498                         bp->b_pages[i] = m;
4499                         if (buf_mapped(bp)) {
4500                                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4501                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
4502                                     bp->b_pages, bp->b_npages);
4503                         } else
4504                                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
4505                 }
4506                 vm_page_sunbusy(m);
4507         }
4508         if (bogus)
4509                 VM_OBJECT_RUNLOCK(obj);
4510         vm_object_pip_wakeupn(obj, bp->b_npages);
4511 }
4512
4513 /*
4514  * vfs_page_set_valid:
4515  *
4516  *      Set the valid bits in a page based on the supplied offset.   The
4517  *      range is restricted to the buffer's size.
4518  *
4519  *      This routine is typically called after a read completes.
4520  */
4521 static void
4522 vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m)
4523 {
4524         vm_ooffset_t eoff;
4525
4526         /*
4527          * Compute the end offset, eoff, such that [off, eoff) does not span a
4528          * page boundary and eoff is not greater than the end of the buffer.
4529          * The end of the buffer, in this case, is our file EOF, not the
4530          * allocation size of the buffer.
4531          */
4532         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(vm_ooffset_t)PAGE_MASK;
4533         if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bcount)
4534                 eoff = bp->b_offset + bp->b_bcount;
4535
4536         /*
4537          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
4538          * entire page.
4539          */
4540         if (eoff > off)
4541                 vm_page_set_valid_range(m, off & PAGE_MASK, eoff - off);
4542 }
4543
4544 /*
4545  * vfs_page_set_validclean:
4546  *
4547  *      Set the valid bits and clear the dirty bits in a page based on the
4548  *      supplied offset.   The range is restricted to the buffer's size.
4549  */
4550 static void
4551 vfs_page_set_validclean(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m)
4552 {
4553         vm_ooffset_t soff, eoff;
4554
4555         /*
4556          * Start and end offsets in buffer.  eoff - soff may not cross a
4557          * page boundary or cross the end of the buffer.  The end of the
4558          * buffer, in this case, is our file EOF, not the allocation size
4559          * of the buffer.
4560          */
4561         soff = off;
4562         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
4563         if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bcount)
4564                 eoff = bp->b_offset + bp->b_bcount;
4565
4566         /*
4567          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
4568          * entire page.
4569          */
4570         if (eoff > soff) {
4571                 vm_page_set_validclean(
4572                     m,
4573                    (vm_offset_t) (soff & PAGE_MASK),
4574                    (vm_offset_t) (eoff - soff)
4575                 );
4576         }
4577 }
4578
4579 /*
4580  * Acquire a shared busy on all pages in the buf.
4581  */
4582 void
4583 vfs_busy_pages_acquire(struct buf *bp)
4584 {
4585         int i;
4586
4587         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++)
4588                 vm_page_busy_acquire(bp->b_pages[i], VM_ALLOC_SBUSY);
4589 }
4590
4591 void
4592 vfs_busy_pages_release(struct buf *bp)
4593 {
4594         int i;
4595
4596         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++)
4597                 vm_page_sunbusy(bp->b_pages[i]);
4598 }
4599
4600 /*
4601  * This routine is called before a device strategy routine.
4602  * It is used to tell the VM system that paging I/O is in
4603  * progress, and treat the pages associated with the buffer
4604  * almost as being exclusive busy.  Also the object paging_in_progress
4605  * flag is handled to make sure that the object doesn't become
4606  * inconsistent.
4607  *
4608  * Since I/O has not been initiated yet, certain buffer flags
4609  * such as BIO_ERROR or B_INVAL may be in an inconsistent state
4610  * and should be ignored.
4611  */
4612 void
4613 vfs_busy_pages(struct buf *bp, int clear_modify)
4614 {
4615         vm_object_t obj;
4616         vm_ooffset_t foff;
4617         vm_page_t m;
4618         int i;
4619         bool bogus;
4620
4621         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4622                 return;
4623
4624         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
4625         foff = bp->b_offset;
4626         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
4627             ("vfs_busy_pages: no buffer offset"));
4628         if ((bp->b_flags & B_CLUSTER) == 0) {
4629                 vm_object_pip_add(obj, bp->b_npages);
4630                 vfs_busy_pages_acquire(bp);
4631         }
4632         if (bp->b_bufsize != 0)
4633                 vfs_setdirty_range(bp);
4634         bogus = false;
4635         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4636                 m = bp->b_pages[i];
4637                 vm_page_assert_sbusied(m);
4638
4639                 /*
4640                  * When readying a buffer for a read ( i.e
4641                  * clear_modify == 0 ), it is important to do
4642                  * bogus_page replacement for valid pages in 
4643                  * partially instantiated buffers.  Partially 
4644                  * instantiated buffers can, in turn, occur when
4645                  * reconstituting a buffer from its VM backing store
4646                  * base.  We only have to do this if B_CACHE is
4647                  * clear ( which causes the I/O to occur in the
4648                  * first place ).  The replacement prevents the read
4649                  * I/O from overwriting potentially dirty VM-backed
4650                  * pages.  XXX bogus page replacement is, uh, bogus.
4651                  * It may not work properly with small-block devices.
4652                  * We need to find a better way.
4653                  */
4654                 if (clear_modify) {
4655                         pmap_remove_write(m);
4656                         vfs_page_set_validclean(bp, foff, m);
4657                 } else if (vm_page_all_valid(m) &&
4658                     (bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
4659                         bp->b_pages[i] = bogus_page;
4660                         bogus = true;
4661                 }
4662                 foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
4663         }
4664         if (bogus && buf_mapped(bp)) {
4665                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4666                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
4667                     bp->b_pages, bp->b_npages);
4668         }
4669 }
4670
4671 /*
4672  *      vfs_bio_set_valid:
4673  *
4674  *      Set the range within the buffer to valid.  The range is
4675  *      relative to the beginning of the buffer, b_offset.  Note that
4676  *      b_offset itself may be offset from the beginning of the first
4677  *      page.
4678  */
4679 void   
4680 vfs_bio_set_valid(struct buf *bp, int base, int size)
4681 {
4682         int i, n;
4683         vm_page_t m;
4684
4685         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4686                 return;
4687
4688         /*
4689          * Fixup base to be relative to beginning of first page.
4690          * Set initial n to be the maximum number of bytes in the
4691          * first page that can be validated.
4692          */
4693         base += (bp->b_offset & PAGE_MASK);
4694         n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
4695
4696         /*
4697          * Busy may not be strictly necessary here because the pages are
4698          * unlikely to be fully valid and the vnode lock will synchronize
4699          * their access via getpages.  It is grabbed for consistency with
4700          * other page validation.
4701          */
4702         vfs_busy_pages_acquire(bp);
4703         for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_npages; ++i) {
4704                 m = bp->b_pages[i];
4705                 if (n > size)
4706                         n = size;
4707                 vm_page_set_valid_range(m, base & PAGE_MASK, n);
4708                 base += n;
4709                 size -= n;
4710                 n = PAGE_SIZE;
4711         }
4712         vfs_busy_pages_release(bp);
4713 }
4714
4715 /*
4716  *      vfs_bio_clrbuf:
4717  *
4718  *      If the specified buffer is a non-VMIO buffer, clear the entire
4719  *      buffer.  If the specified buffer is a VMIO buffer, clear and
4720  *      validate only the previously invalid portions of the buffer.
4721  *      This routine essentially fakes an I/O, so we need to clear
4722  *      BIO_ERROR and B_INVAL.
4723  *
4724  *      Note that while we only theoretically need to clear through b_bcount,
4725  *      we go ahead and clear through b_bufsize.
4726  */
4727 void
4728 vfs_bio_clrbuf(struct buf *bp) 
4729 {
4730         int i, j, mask, sa, ea, slide;
4731
4732         if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_MALLOC)) != B_VMIO) {
4733                 clrbuf(bp);
4734                 return;
4735         }
4736         bp->b_flags &= ~B_INVAL;
4737         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
4738         vfs_busy_pages_acquire(bp);
4739         sa = bp->b_offset & PAGE_MASK;
4740         slide = 0;
4741         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++, sa = 0) {
4742                 slide = imin(slide + PAGE_SIZE, bp->b_offset + bp->b_bufsize);
4743                 ea = slide & PAGE_MASK;
4744                 if (ea == 0)
4745                         ea = PAGE_SIZE;
4746                 if (bp->b_pages[i] == bogus_page)
4747                         continue;
4748                 j = sa / DEV_BSIZE;
4749                 mask = ((1 << ((ea - sa) / DEV_BSIZE)) - 1) << j;
4750                 if ((bp->b_pages[i]->valid & mask) == mask)
4751                         continue;
4752                 if ((bp->b_pages[i]->valid & mask) == 0)
4753                         pmap_zero_page_area(bp->b_pages[i], sa, ea - sa);
4754                 else {
4755                         for (; sa < ea; sa += DEV_BSIZE, j++) {
4756                                 if ((bp->b_pages[i]->valid & (1 << j)) == 0) {
4757                                         pmap_zero_page_area(bp->b_pages[i],
4758                                             sa, DEV_BSIZE);
4759                                 }
4760                         }
4761                 }
4762                 vm_page_set_valid_range(bp->b_pages[i], j * DEV_BSIZE,
4763                     roundup2(ea - sa, DEV_BSIZE));
4764         }
4765         vfs_busy_pages_release(bp);
4766         bp->b_resid = 0;
4767 }
4768
4769 void
4770 vfs_bio_bzero_buf(struct buf *bp, int base, int size)
4771 {
4772         vm_page_t m;
4773         int i, n;
4774
4775         if (buf_mapped(bp)) {
4776                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4777                 bzero(bp->b_data + base, size);
4778         } else {
4779                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
4780                 n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
4781                 for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_npages; ++i) {
4782                         m = bp->b_pages[i];
4783                         if (n > size)
4784                                 n = size;
4785                         pmap_zero_page_area(m, base & PAGE_MASK, n);
4786                         base += n;
4787                         size -= n;
4788                         n = PAGE_SIZE;
4789                 }
4790         }
4791 }
4792
4793 /*
4794  * Update buffer flags based on I/O request parameters, optionally releasing the
4795  * buffer.  If it's VMIO or direct I/O, the buffer pages are released to the VM,
4796  * where they may be placed on a page queue (VMIO) or freed immediately (direct
4797  * I/O).  Otherwise the buffer is released to the cache.
4798  */
4799 static void
4800 b_io_dismiss(struct buf *bp, int ioflag, bool release)
4801 {
4802
4803         KASSERT((ioflag & IO_NOREUSE) == 0 || (ioflag & IO_VMIO) != 0,
4804             ("buf %p non-VMIO noreuse", bp));
4805
4806         if ((ioflag & IO_DIRECT) != 0)
4807                 bp->b_flags |= B_DIRECT;
4808         if ((ioflag & IO_EXT) != 0)
4809                 bp->b_xflags |= BX_ALTDATA;
4810         if ((ioflag & (IO_VMIO | IO_DIRECT)) != 0 && LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
4811                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
4812                 if ((ioflag & IO_NOREUSE) != 0)
4813                         bp->b_flags |= B_NOREUSE;
4814                 if (release)
4815                         brelse(bp);
4816         } else if (release)
4817                 bqrelse(bp);
4818 }
4819
4820 void
4821 vfs_bio_brelse(struct buf *bp, int ioflag)
4822 {
4823
4824         b_io_dismiss(bp, ioflag, true);
4825 }
4826
4827 void
4828 vfs_bio_set_flags(struct buf *bp, int ioflag)
4829 {
4830
4831         b_io_dismiss(bp, ioflag, false);
4832 }
4833
4834 /*
4835  * vm_hold_load_pages and vm_hold_free_pages get pages into
4836  * a buffers address space.  The pages are anonymous and are
4837  * not associated with a file object.
4838  */
4839 static void
4840 vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
4841 {
4842         vm_offset_t pg;
4843         vm_page_t p;
4844         int index;
4845
4846         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4847
4848         to = round_page(to);
4849         from = round_page(from);
4850         index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
4851
4852         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
4853                 /*
4854                  * note: must allocate system pages since blocking here
4855                  * could interfere with paging I/O, no matter which
4856                  * process we are.
4857                  */
4858                 p = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_NOOBJ |
4859                     VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_COUNT((to - pg) >> PAGE_SHIFT) |
4860                     VM_ALLOC_WAITOK);
4861                 pmap_qenter(pg, &p, 1);
4862                 bp->b_pages[index] = p;
4863         }
4864         bp->b_npages = index;
4865 }
4866
4867 /* Return pages associated with this buf to the vm system */
4868 static void
4869 vm_hold_free_pages(struct buf *bp, int newbsize)
4870 {
4871         vm_offset_t from;
4872         vm_page_t p;
4873         int index, newnpages;
4874
4875         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4876
4877         from = round_page((vm_offset_t)bp->b_data + newbsize);
4878         newnpages = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
4879         if (bp->b_npages > newnpages)
4880                 pmap_qremove(from, bp->b_npages - newnpages);
4881         for (index = newnpages; index < bp->b_npages; index++) {
4882                 p = bp->b_pages[index];
4883                 bp->b_pages[index] = NULL;
4884                 vm_page_unwire_noq(p);
4885                 vm_page_free(p);
4886         }
4887         bp->b_npages = newnpages;
4888 }
4889
4890 /*
4891  * Map an IO request into kernel virtual address space.
4892  *
4893  * All requests are (re)mapped into kernel VA space.
4894  * Notice that we use b_bufsize for the size of the buffer
4895  * to be mapped.  b_bcount might be modified by the driver.
4896  *
4897  * Note that even if the caller determines that the address space should
4898  * be valid, a race or a smaller-file mapped into a larger space may
4899  * actually cause vmapbuf() to fail, so all callers of vmapbuf() MUST
4900  * check the return value.
4901  *
4902  * This function only works with pager buffers.
4903  */
4904 int
4905 vmapbuf(struct buf *bp, int mapbuf)
4906 {
4907         vm_prot_t prot;
4908         int pidx;
4909
4910         if (bp->b_bufsize < 0)
4911                 return (-1);
4912         prot = VM_PROT_READ;
4913         if (bp->b_iocmd == BIO_READ)
4914                 prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
4915         if ((pidx = vm_fault_quick_hold_pages(&curproc->p_vmspace->vm_map,
4916             (vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_bufsize, prot, bp->b_pages,
4917             btoc(MAXPHYS))) < 0)
4918                 return (-1);
4919         bp->b_npages = pidx;
4920         bp->b_offset = ((vm_offset_t)bp->b_data) & PAGE_MASK;
4921         if (mapbuf || !unmapped_buf_allowed) {
4922                 pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_pages, pidx);
4923                 bp->b_data = bp->b_kvabase + bp->b_offset;
4924         } else
4925                 bp->b_data = unmapped_buf;
4926         return(0);
4927 }
4928
4929 /*
4930  * Free the io map PTEs associated with this IO operation.
4931  * We also invalidate the TLB entries and restore the original b_addr.
4932  *
4933  * This function only works with pager buffers.
4934  */
4935 void
4936 vunmapbuf(struct buf *bp)
4937 {
4938         int npages;
4939
4940         npages = bp->b_npages;
4941         if (buf_mapped(bp))
4942                 pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), npages);
4943         vm_page_unhold_pages(bp->b_pages, npages);
4944
4945         bp->b_data = unmapped_buf;
4946 }
4947
4948 void
4949 bdone(struct buf *bp)
4950 {
4951         struct mtx *mtxp;
4952
4953         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4954         mtx_lock(mtxp);
4955         bp->b_flags |= B_DONE;
4956         wakeup(bp);
4957         mtx_unlock(mtxp);
4958 }
4959
4960 void
4961 bwait(struct buf *bp, u_char pri, const char *wchan)
4962 {
4963         struct mtx *mtxp;
4964
4965         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4966         mtx_lock(mtxp);
4967         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0)
4968                 msleep(bp, mtxp, pri, wchan, 0);
4969         mtx_unlock(mtxp);
4970 }
4971
4972 int
4973 bufsync(struct bufobj *bo, int waitfor)
4974 {
4975
4976         return (VOP_FSYNC(bo2vnode(bo), waitfor, curthread));
4977 }
4978
4979 void
4980 bufstrategy(struct bufobj *bo, struct buf *bp)
4981 {
4982         int i __unused;
4983         struct vnode *vp;
4984
4985         vp = bp->b_vp;
4986         KASSERT(vp == bo->bo_private, ("Inconsistent vnode bufstrategy"));
4987         KASSERT(vp->v_type != VCHR && vp->v_type != VBLK,
4988             ("Wrong vnode in bufstrategy(bp=%p, vp=%p)", bp, vp));
4989         i = VOP_STRATEGY(vp, bp);
4990         KASSERT(i == 0, ("VOP_STRATEGY failed bp=%p vp=%p", bp, bp->b_vp));
4991 }
4992
4993 /*
4994  * Initialize a struct bufobj before use.  Memory is assumed zero filled.
4995  */
4996 void
4997 bufobj_init(struct bufobj *bo, void *private)
4998 {
4999         static volatile int bufobj_cleanq;
5000
5001         bo->bo_domain =
5002             atomic_fetchadd_int(&bufobj_cleanq, 1) % buf_domains;
5003         rw_init(BO_LOCKPTR(bo), "bufobj interlock");
5004         bo->bo_private = private;
5005         TAILQ_INIT(&bo->bo_clean.bv_hd);
5006         TAILQ_INIT(&bo->bo_dirty.bv_hd);
5007 }
5008
5009 void
5010 bufobj_wrefl(struct bufobj *bo)
5011 {
5012
5013         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wref"));
5014         ASSERT_BO_WLOCKED(bo);
5015         bo->bo_numoutput++;
5016 }
5017
5018 void
5019 bufobj_wref(struct bufobj *bo)
5020 {
5021
5022         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wref"));
5023         BO_LOCK(bo);
5024         bo->bo_numoutput++;
5025         BO_UNLOCK(bo);
5026 }
5027
5028 void
5029 bufobj_wdrop(struct bufobj *bo)
5030 {
5031
5032         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wdrop"));
5033         BO_LOCK(bo);
5034         KASSERT(bo->bo_numoutput > 0, ("bufobj_wdrop non-positive count"));
5035         if ((--bo->bo_numoutput == 0) && (bo->bo_flag & BO_WWAIT)) {
5036                 bo->bo_flag &= ~BO_WWAIT;
5037                 wakeup(&bo->bo_numoutput);
5038         }
5039         BO_UNLOCK(bo);
5040 }
5041
5042 int
5043 bufobj_wwait(struct bufobj *bo, int slpflag, int timeo)
5044 {
5045         int error;
5046
5047         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wwait"));
5048         ASSERT_BO_WLOCKED(bo);
5049         error = 0;
5050         while (bo->bo_numoutput) {
5051                 bo->bo_flag |= BO_WWAIT;
5052                 error = msleep(&bo->bo_numoutput, BO_LOCKPTR(bo),
5053                     slpflag | (PRIBIO + 1), "bo_wwait", timeo);
5054                 if (error)
5055                         break;
5056         }
5057         return (error);
5058 }
5059
5060 /*
5061  * Set bio_data or bio_ma for struct bio from the struct buf.
5062  */
5063 void
5064 bdata2bio(struct buf *bp, struct bio *bip)
5065 {
5066
5067         if (!buf_mapped(bp)) {
5068                 KASSERT(unmapped_buf_allowed, ("unmapped"));
5069                 bip->bio_ma = bp->b_pages;
5070                 bip->bio_ma_n = bp->b_npages;
5071                 bip->bio_data = unmapped_buf;
5072                 bip->bio_ma_offset = (vm_offset_t)bp->b_offset & PAGE_MASK;
5073                 bip->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
5074                 KASSERT(round_page(bip->bio_ma_offset + bip->bio_length) /
5075                     PAGE_SIZE == bp->b_npages,
5076                     ("Buffer %p too short: %d %lld %d", bp, bip->bio_ma_offset,
5077                     (long long)bip->bio_length, bip->bio_ma_n));
5078         } else {
5079                 bip->bio_data = bp->b_data;
5080                 bip->bio_ma = NULL;
5081         }
5082 }
5083
5084 /*
5085  * The MIPS pmap code currently doesn't handle aliased pages.
5086  * The VIPT caches may not handle page aliasing themselves, leading
5087  * to data corruption.
5088  *
5089  * As such, this code makes a system extremely unhappy if said
5090  * system doesn't support unaliasing the above situation in hardware.
5091  * Some "recent" systems (eg some mips24k/mips74k cores) don't enable
5092  * this feature at build time, so it has to be handled in software.
5093  *
5094  * Once the MIPS pmap/cache code grows to support this function on
5095  * earlier chips, it should be flipped back off.
5096  */
5097 #ifdef  __mips__
5098 static int buf_pager_relbuf = 1;
5099 #else
5100 static int buf_pager_relbuf = 0;
5101 #endif
5102 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, buf_pager_relbuf, CTLFLAG_RWTUN,
5103     &buf_pager_relbuf, 0,
5104     "Make buffer pager release buffers after reading");
5105
5106 /*
5107  * The buffer pager.  It uses buffer reads to validate pages.
5108  *
5109  * In contrast to the generic local pager from vm/vnode_pager.c, this
5110  * pager correctly and easily handles volumes where the underlying
5111  * device block size is greater than the machine page size.  The
5112  * buffer cache transparently extends the requested page run to be
5113  * aligned at the block boundary, and does the necessary bogus page
5114  * replacements in the addends to avoid obliterating already valid
5115  * pages.
5116  *
5117  * The only non-trivial issue is that the exclusive busy state for
5118  * pages, which is assumed by the vm_pager_getpages() interface, is
5119  * incompatible with the VMIO buffer cache's desire to share-busy the
5120  * pages.  This function performs a trivial downgrade of the pages'
5121  * state before reading buffers, and a less trivial upgrade from the
5122  * shared-busy to excl-busy state after the read.
5123  */
5124 int
5125 vfs_bio_getpages(struct vnode *vp, vm_page_t *ma, int count,
5126     int *rbehind, int *rahead, vbg_get_lblkno_t get_lblkno,
5127     vbg_get_blksize_t get_blksize)
5128 {
5129         vm_page_t m;
5130         vm_object_t object;
5131         struct buf *bp;
5132         struct mount *mp;
5133         daddr_t lbn, lbnp;
5134         vm_ooffset_t la, lb, poff, poffe;
5135         long bsize;
5136         int bo_bs, br_flags, error, i, pgsin, pgsin_a, pgsin_b;
5137         bool redo, lpart;
5138
5139         object = vp->v_object;
5140         mp = vp->v_mount;
5141         error = 0;
5142         la = IDX_TO_OFF(ma[count - 1]->pindex);
5143         if (la >= object->un_pager.vnp.vnp_size)
5144                 return (VM_PAGER_BAD);
5145
5146         /*
5147          * Change the meaning of la from where the last requested page starts
5148          * to where it ends, because that's the end of the requested region
5149          * and the start of the potential read-ahead region.
5150          */
5151         la += PAGE_SIZE;
5152         lpart = la > object->un_pager.vnp.vnp_size;
5153         bo_bs = get_blksize(vp, get_lblkno(vp, IDX_TO_OFF(ma[0]->pindex)));
5154
5155         /*
5156          * Calculate read-ahead, behind and total pages.
5157          */
5158         pgsin = count;
5159         lb = IDX_TO_OFF(ma[0]->pindex);
5160         pgsin_b = OFF_TO_IDX(lb - rounddown2(lb, bo_bs));
5161         pgsin += pgsin_b;
5162         if (rbehind != NULL)
5163                 *rbehind = pgsin_b;
5164         pgsin_a = OFF_TO_IDX(roundup2(la, bo_bs) - la);
5165         if (la + IDX_TO_OFF(pgsin_a) >= object->un_pager.vnp.vnp_size)
5166                 pgsin_a = OFF_TO_IDX(roundup2(object->un_pager.vnp.vnp_size,
5167                     PAGE_SIZE) - la);
5168         pgsin += pgsin_a;
5169         if (rahead != NULL)
5170                 *rahead = pgsin_a;
5171         VM_CNT_INC(v_vnodein);
5172         VM_CNT_ADD(v_vnodepgsin, pgsin);
5173
5174         br_flags = (mp != NULL && (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMAPPED_BUFS)
5175             != 0) ? GB_UNMAPPED : 0;
5176 again:
5177         for (i = 0; i < count; i++)
5178                 vm_page_busy_downgrade(ma[i]);
5179
5180         lbnp = -1;
5181         for (i = 0; i < count; i++) {
5182                 m = ma[i];
5183
5184                 /*
5185                  * Pages are shared busy and the object lock is not
5186                  * owned, which together allow for the pages'
5187                  * invalidation.  The racy test for validity avoids
5188                  * useless creation of the buffer for the most typical
5189                  * case when invalidation is not used in redo or for
5190                  * parallel read.  The shared->excl upgrade loop at
5191                  * the end of the function catches the race in a
5192                  * reliable way (protected by the object lock).
5193                  */
5194                 if (vm_page_all_valid(m))
5195                         continue;
5196
5197                 poff = IDX_TO_OFF(m->pindex);
5198                 poffe = MIN(poff + PAGE_SIZE, object->un_pager.vnp.vnp_size);
5199                 for (; poff < poffe; poff += bsize) {
5200                         lbn = get_lblkno(vp, poff);
5201                         if (lbn == lbnp)
5202                                 goto next_page;
5203                         lbnp = lbn;
5204
5205                         bsize = get_blksize(vp, lbn);
5206                         error = bread_gb(vp, lbn, bsize, curthread->td_ucred,
5207                             br_flags, &bp);
5208                         if (error != 0)
5209                                 goto end_pages;
5210                         if (LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
5211                                 /*
5212                                  * Invalidation clears m->valid, but
5213                                  * may leave B_CACHE flag if the
5214                                  * buffer existed at the invalidation
5215                                  * time.  In this case, recycle the
5216                                  * buffer to do real read on next
5217                                  * bread() after redo.
5218                                  *
5219                                  * Otherwise B_RELBUF is not strictly
5220                                  * necessary, enable to reduce buf
5221                                  * cache pressure.
5222                                  */
5223                                 if (buf_pager_relbuf ||
5224                                     !vm_page_all_valid(m))
5225                                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
5226
5227                                 bp->b_flags &= ~B_NOCACHE;
5228                                 brelse(bp);
5229                         } else {
5230                                 bqrelse(bp);
5231                         }
5232                 }
5233                 KASSERT(1 /* racy, enable for debugging */ ||
5234                     vm_page_all_valid(m) || i == count - 1,
5235                     ("buf %d %p invalid", i, m));
5236                 if (i == count - 1 && lpart) {
5237                         if (!vm_page_none_valid(m) &&
5238                             !vm_page_all_valid(m))
5239                                 vm_page_zero_invalid(m, TRUE);
5240                 }
5241 next_page:;
5242         }
5243 end_pages:
5244
5245         VM_OBJECT_WLOCK(object);
5246         redo = false;
5247         for (i = 0; i < count; i++) {
5248                 vm_page_sunbusy(ma[i]);
5249                 ma[i] = vm_page_grab(object, ma[i]->pindex, VM_ALLOC_NORMAL);
5250
5251                 /*
5252                  * Since the pages were only sbusy while neither the
5253                  * buffer nor the object lock was held by us, or
5254                  * reallocated while vm_page_grab() slept for busy
5255                  * relinguish, they could have been invalidated.
5256                  * Recheck the valid bits and re-read as needed.
5257                  *
5258                  * Note that the last page is made fully valid in the
5259                  * read loop, and partial validity for the page at
5260                  * index count - 1 could mean that the page was
5261                  * invalidated or removed, so we must restart for
5262                  * safety as well.
5263                  */
5264                 if (!vm_page_all_valid(ma[i]))
5265                         redo = true;
5266         }
5267         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
5268         if (redo && error == 0)
5269                 goto again;
5270         return (error != 0 ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
5271 }
5272
5273 #include "opt_ddb.h"
5274 #ifdef DDB
5275 #include <ddb/ddb.h>
5276
5277 /* DDB command to show buffer data */
5278 DB_SHOW_COMMAND(buffer, db_show_buffer)
5279 {
5280         /* get args */
5281         struct buf *bp = (struct buf *)addr;
5282 #ifdef FULL_BUF_TRACKING
5283         uint32_t i, j;
5284 #endif
5285
5286         if (!have_addr) {
5287                 db_printf("usage: show buffer <addr>\n");
5288                 return;
5289         }
5290
5291         db_printf("buf at %p\n", bp);
5292         db_printf("b_flags = 0x%b, b_xflags=0x%b\n",
5293             (u_int)bp->b_flags, PRINT_BUF_FLAGS,
5294             (u_int)bp->b_xflags, PRINT_BUF_XFLAGS);
5295         db_printf("b_vflags=0x%b b_ioflags0x%b\n",
5296             (u_int)bp->b_vflags, PRINT_BUF_VFLAGS,
5297             (u_int)bp->b_ioflags, PRINT_BIO_FLAGS);
5298         db_printf(
5299             "b_error = %d, b_bufsize = %ld, b_bcount = %ld, b_resid = %ld\n"
5300             "b_bufobj = (%p), b_data = %p\n, b_blkno = %jd, b_lblkno = %jd, "
5301             "b_vp = %p, b_dep = %p\n",
5302             bp->b_error, bp->b_bufsize, bp->b_bcount, bp->b_resid,
5303             bp->b_bufobj, bp->b_data, (intmax_t)bp->b_blkno,
5304             (intmax_t)bp->b_lblkno, bp->b_vp, bp->b_dep.lh_first);
5305         db_printf("b_kvabase = %p, b_kvasize = %d\n",
5306             bp->b_kvabase, bp->b_kvasize);
5307         if (bp->b_npages) {
5308                 int i;
5309                 db_printf("b_npages = %d, pages(OBJ, IDX, PA): ", bp->b_npages);
5310                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
5311                         vm_page_t m;
5312                         m = bp->b_pages[i];
5313                         if (m != NULL)
5314                                 db_printf("(%p, 0x%lx, 0x%lx)", m->object,
5315                                     (u_long)m->pindex,
5316                                     (u_long)VM_PAGE_TO_PHYS(m));
5317                         else
5318                                 db_printf("( ??? )");
5319                         if ((i + 1) < bp->b_npages)
5320                                 db_printf(",");
5321                 }
5322                 db_printf("\n");
5323         }
5324         BUF_LOCKPRINTINFO(bp);
5325 #if defined(FULL_BUF_TRACKING)
5326         db_printf("b_io_tracking: b_io_tcnt = %u\n", bp->b_io_tcnt);
5327
5328         i = bp->b_io_tcnt % BUF_TRACKING_SIZE;
5329         for (j = 1; j <= BUF_TRACKING_SIZE; j++) {
5330                 if (bp->b_io_tracking[BUF_TRACKING_ENTRY(i - j)] == NULL)
5331                         continue;
5332                 db_printf(" %2u: %s\n", j,
5333                     bp->b_io_tracking[BUF_TRACKING_ENTRY(i - j)]);
5334         }
5335 #elif defined(BUF_TRACKING)
5336         db_printf("b_io_tracking: %s\n", bp->b_io_tracking);
5337 #endif
5338         db_printf(" ");
5339 }
5340
5341 DB_SHOW_COMMAND(bufqueues, bufqueues)
5342 {
5343         struct bufdomain *bd;
5344         struct buf *bp;
5345         long total;
5346         int i, j, cnt;
5347
5348         db_printf("bqempty: %d\n", bqempty.bq_len);
5349
5350         for (i = 0; i < buf_domains; i++) {
5351                 bd = &bdomain[i];
5352                 db_printf("Buf domain %d\n", i);
5353                 db_printf("\tfreebufs\t%d\n", bd->bd_freebuffers);
5354                 db_printf("\tlofreebufs\t%d\n", bd->bd_lofreebuffers);
5355                 db_printf("\thifreebufs\t%d\n", bd->bd_hifreebuffers);
5356                 db_printf("\n");
5357                 db_printf("\tbufspace\t%ld\n", bd->bd_bufspace);
5358                 db_printf("\tmaxbufspace\t%ld\n", bd->bd_maxbufspace);
5359                 db_printf("\thibufspace\t%ld\n", bd->bd_hibufspace);
5360                 db_printf("\tlobufspace\t%ld\n", bd->bd_lobufspace);
5361                 db_printf("\tbufspacethresh\t%ld\n", bd->bd_bufspacethresh);
5362                 db_printf("\n");
5363                 db_printf("\tnumdirtybuffers\t%d\n", bd->bd_numdirtybuffers);
5364                 db_printf("\tlodirtybuffers\t%d\n", bd->bd_lodirtybuffers);
5365                 db_printf("\thidirtybuffers\t%d\n", bd->bd_hidirtybuffers);
5366                 db_printf("\tdirtybufthresh\t%d\n", bd->bd_dirtybufthresh);
5367                 db_printf("\n");
5368                 total = 0;
5369                 TAILQ_FOREACH(bp, &bd->bd_cleanq->bq_queue, b_freelist)
5370                         total += bp->b_bufsize;
5371                 db_printf("\tcleanq count\t%d (%ld)\n",
5372                     bd->bd_cleanq->bq_len, total);
5373                 total = 0;
5374                 TAILQ_FOREACH(bp, &bd->bd_dirtyq.bq_queue, b_freelist)
5375                         total += bp->b_bufsize;
5376                 db_printf("\tdirtyq count\t%d (%ld)\n",
5377                     bd->bd_dirtyq.bq_len, total);
5378                 db_printf("\twakeup\t\t%d\n", bd->bd_wanted);
5379                 db_printf("\tlim\t\t%d\n", bd->bd_lim);
5380                 db_printf("\tCPU ");
5381                 for (j = 0; j <= mp_maxid; j++)
5382                         db_printf("%d, ", bd->bd_subq[j].bq_len);
5383                 db_printf("\n");
5384                 cnt = 0;
5385                 total = 0;
5386                 for (j = 0; j < nbuf; j++)
5387                         if (buf[j].b_domain == i && BUF_ISLOCKED(&buf[j])) {
5388                                 cnt++;
5389                                 total += buf[j].b_bufsize;
5390                         }
5391                 db_printf("\tLocked buffers: %d space %ld\n", cnt, total);
5392                 cnt = 0;
5393                 total = 0;
5394                 for (j = 0; j < nbuf; j++)
5395                         if (buf[j].b_domain == i) {
5396                                 cnt++;
5397                                 total += buf[j].b_bufsize;
5398                         }
5399                 db_printf("\tTotal buffers: %d space %ld\n", cnt, total);
5400         }
5401 }
5402
5403 DB_SHOW_COMMAND(lockedbufs, lockedbufs)
5404 {
5405         struct buf *bp;
5406         int i;
5407
5408         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
5409                 bp = &buf[i];
5410                 if (BUF_ISLOCKED(bp)) {
5411                         db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
5412                         db_printf("\n");
5413                         if (db_pager_quit)
5414                                 break;
5415                 }
5416         }
5417 }
5418
5419 DB_SHOW_COMMAND(vnodebufs, db_show_vnodebufs)
5420 {
5421         struct vnode *vp;
5422         struct buf *bp;
5423
5424         if (!have_addr) {
5425                 db_printf("usage: show vnodebufs <addr>\n");
5426                 return;
5427         }
5428         vp = (struct vnode *)addr;
5429         db_printf("Clean buffers:\n");
5430         TAILQ_FOREACH(bp, &vp->v_bufobj.bo_clean.bv_hd, b_bobufs) {
5431                 db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
5432                 db_printf("\n");
5433         }
5434         db_printf("Dirty buffers:\n");
5435         TAILQ_FOREACH(bp, &vp->v_bufobj.bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
5436                 db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
5437                 db_printf("\n");
5438         }
5439 }
5440
5441 DB_COMMAND(countfreebufs, db_coundfreebufs)
5442 {
5443         struct buf *bp;
5444         int i, used = 0, nfree = 0;
5445
5446         if (have_addr) {
5447                 db_printf("usage: countfreebufs\n");
5448                 return;
5449         }
5450
5451         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
5452                 bp = &buf[i];
5453                 if (bp->b_qindex == QUEUE_EMPTY)
5454                         nfree++;
5455                 else
5456                         used++;
5457         }
5458
5459         db_printf("Counted %d free, %d used (%d tot)\n", nfree, used,
5460             nfree + used);
5461         db_printf("numfreebuffers is %d\n", numfreebuffers);
5462 }
5463 #endif /* DDB */