]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_bio.c
Fix !COMPAT_FREEBSD32 kernel build
[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 void vm_hold_free_pages(struct buf *bp, int newbsize);
158 static void vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from,
159                 vm_offset_t to);
160 static void vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m);
161 static void vfs_page_set_validclean(struct buf *bp, vm_ooffset_t off,
162                 vm_page_t m);
163 static void vfs_clean_pages_dirty_buf(struct buf *bp);
164 static void vfs_setdirty_range(struct buf *bp);
165 static void vfs_vmio_invalidate(struct buf *bp);
166 static void vfs_vmio_truncate(struct buf *bp, int npages);
167 static void vfs_vmio_extend(struct buf *bp, int npages, int size);
168 static int vfs_bio_clcheck(struct vnode *vp, int size,
169                 daddr_t lblkno, daddr_t blkno);
170 static void breada(struct vnode *, daddr_t *, int *, int, struct ucred *, int,
171                 void (*)(struct buf *));
172 static int buf_flush(struct vnode *vp, struct bufdomain *, int);
173 static int flushbufqueues(struct vnode *, struct bufdomain *, int, int);
174 static void buf_daemon(void);
175 static __inline void bd_wakeup(void);
176 static int sysctl_runningspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
177 static void bufkva_reclaim(vmem_t *, int);
178 static void bufkva_free(struct buf *);
179 static int buf_import(void *, void **, int, int, int);
180 static void buf_release(void *, void **, int);
181 static void maxbcachebuf_adjust(void);
182 static inline struct bufdomain *bufdomain(struct buf *);
183 static void bq_remove(struct bufqueue *bq, struct buf *bp);
184 static void bq_insert(struct bufqueue *bq, struct buf *bp, bool unlock);
185 static int buf_recycle(struct bufdomain *, bool kva);
186 static void bq_init(struct bufqueue *bq, int qindex, int cpu,
187             const char *lockname);
188 static void bd_init(struct bufdomain *bd);
189 static int bd_flushall(struct bufdomain *bd);
190 static int sysctl_bufdomain_long(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
191 static int sysctl_bufdomain_int(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
192
193 static int sysctl_bufspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
194 int vmiodirenable = TRUE;
195 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, vmiodirenable, CTLFLAG_RW, &vmiodirenable, 0,
196     "Use the VM system for directory writes");
197 long runningbufspace;
198 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, runningbufspace, CTLFLAG_RD, &runningbufspace, 0,
199     "Amount of presently outstanding async buffer io");
200 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, bufspace, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RD,
201     NULL, 0, sysctl_bufspace, "L", "Physical memory used for buffers");
202 static counter_u64_t bufkvaspace;
203 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, bufkvaspace, CTLFLAG_RD, &bufkvaspace,
204     "Kernel virtual memory used for buffers");
205 static long maxbufspace;
206 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, maxbufspace,
207     CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &maxbufspace,
208     __offsetof(struct bufdomain, bd_maxbufspace), sysctl_bufdomain_long, "L",
209     "Maximum allowed value of bufspace (including metadata)");
210 static long bufmallocspace;
211 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, bufmallocspace, CTLFLAG_RD, &bufmallocspace, 0,
212     "Amount of malloced memory for buffers");
213 static long maxbufmallocspace;
214 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, maxmallocbufspace, CTLFLAG_RW, &maxbufmallocspace,
215     0, "Maximum amount of malloced memory for buffers");
216 static long lobufspace;
217 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, lobufspace,
218     CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &lobufspace,
219     __offsetof(struct bufdomain, bd_lobufspace), sysctl_bufdomain_long, "L",
220     "Minimum amount of buffers we want to have");
221 long hibufspace;
222 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, hibufspace,
223     CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &hibufspace,
224     __offsetof(struct bufdomain, bd_hibufspace), sysctl_bufdomain_long, "L",
225     "Maximum allowed value of bufspace (excluding metadata)");
226 long bufspacethresh;
227 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, bufspacethresh,
228     CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &bufspacethresh,
229     __offsetof(struct bufdomain, bd_bufspacethresh), sysctl_bufdomain_long, "L",
230     "Bufspace consumed before waking the daemon to free some");
231 static counter_u64_t buffreekvacnt;
232 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, buffreekvacnt, CTLFLAG_RW, &buffreekvacnt,
233     "Number of times we have freed the KVA space from some buffer");
234 static counter_u64_t bufdefragcnt;
235 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, bufdefragcnt, CTLFLAG_RW, &bufdefragcnt,
236     "Number of times we have had to repeat buffer allocation to defragment");
237 static long lorunningspace;
238 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, lorunningspace, CTLTYPE_LONG | CTLFLAG_MPSAFE |
239     CTLFLAG_RW, &lorunningspace, 0, sysctl_runningspace, "L",
240     "Minimum preferred space used for in-progress I/O");
241 static long hirunningspace;
242 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, hirunningspace, CTLTYPE_LONG | CTLFLAG_MPSAFE |
243     CTLFLAG_RW, &hirunningspace, 0, sysctl_runningspace, "L",
244     "Maximum amount of space to use for in-progress I/O");
245 int dirtybufferflushes;
246 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufferflushes, CTLFLAG_RW, &dirtybufferflushes,
247     0, "Number of bdwrite to bawrite conversions to limit dirty buffers");
248 int bdwriteskip;
249 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bdwriteskip, CTLFLAG_RW, &bdwriteskip,
250     0, "Number of buffers supplied to bdwrite with snapshot deadlock risk");
251 int altbufferflushes;
252 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, altbufferflushes, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_STATS,
253     &altbufferflushes, 0, "Number of fsync flushes to limit dirty buffers");
254 static int recursiveflushes;
255 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, recursiveflushes, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_STATS,
256     &recursiveflushes, 0, "Number of flushes skipped due to being recursive");
257 static int sysctl_numdirtybuffers(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
258 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, numdirtybuffers,
259     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RD, NULL, 0, sysctl_numdirtybuffers, "I",
260     "Number of buffers that are dirty (has unwritten changes) at the moment");
261 static int lodirtybuffers;
262 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, lodirtybuffers,
263     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &lodirtybuffers,
264     __offsetof(struct bufdomain, bd_lodirtybuffers), sysctl_bufdomain_int, "I",
265     "How many buffers we want to have free before bufdaemon can sleep");
266 static int hidirtybuffers;
267 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, hidirtybuffers,
268     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &hidirtybuffers,
269     __offsetof(struct bufdomain, bd_hidirtybuffers), sysctl_bufdomain_int, "I",
270     "When the number of dirty buffers is considered severe");
271 int dirtybufthresh;
272 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, dirtybufthresh,
273     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &dirtybufthresh,
274     __offsetof(struct bufdomain, bd_dirtybufthresh), sysctl_bufdomain_int, "I",
275     "Number of bdwrite to bawrite conversions to clear dirty buffers");
276 static int numfreebuffers;
277 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numfreebuffers, CTLFLAG_RD, &numfreebuffers, 0,
278     "Number of free buffers");
279 static int lofreebuffers;
280 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, lofreebuffers,
281     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &lofreebuffers,
282     __offsetof(struct bufdomain, bd_lofreebuffers), sysctl_bufdomain_int, "I",
283    "Target number of free buffers");
284 static int hifreebuffers;
285 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, hifreebuffers,
286     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &hifreebuffers,
287     __offsetof(struct bufdomain, bd_hifreebuffers), sysctl_bufdomain_int, "I",
288    "Threshold for clean buffer recycling");
289 static counter_u64_t getnewbufcalls;
290 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, getnewbufcalls, CTLFLAG_RD,
291    &getnewbufcalls, "Number of calls to getnewbuf");
292 static counter_u64_t getnewbufrestarts;
293 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, getnewbufrestarts, CTLFLAG_RD,
294     &getnewbufrestarts,
295     "Number of times getnewbuf has had to restart a buffer acquisition");
296 static counter_u64_t mappingrestarts;
297 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, mappingrestarts, CTLFLAG_RD,
298     &mappingrestarts,
299     "Number of times getblk has had to restart a buffer mapping for "
300     "unmapped buffer");
301 static counter_u64_t numbufallocfails;
302 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, numbufallocfails, CTLFLAG_RW,
303     &numbufallocfails, "Number of times buffer allocations failed");
304 static int flushbufqtarget = 100;
305 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, flushbufqtarget, CTLFLAG_RW, &flushbufqtarget, 0,
306     "Amount of work to do in flushbufqueues when helping bufdaemon");
307 static counter_u64_t notbufdflushes;
308 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, notbufdflushes, CTLFLAG_RD, &notbufdflushes,
309     "Number of dirty buffer flushes done by the bufdaemon helpers");
310 static long barrierwrites;
311 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, barrierwrites, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_STATS,
312     &barrierwrites, 0, "Number of barrier writes");
313 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, unmapped_buf_allowed, CTLFLAG_RD,
314     &unmapped_buf_allowed, 0,
315     "Permit the use of the unmapped i/o");
316 int maxbcachebuf = MAXBCACHEBUF;
317 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxbcachebuf, CTLFLAG_RDTUN, &maxbcachebuf, 0,
318     "Maximum size of a buffer cache block");
319
320 /*
321  * This lock synchronizes access to bd_request.
322  */
323 static struct mtx_padalign __exclusive_cache_line bdlock;
324
325 /*
326  * This lock protects the runningbufreq and synchronizes runningbufwakeup and
327  * waitrunningbufspace().
328  */
329 static struct mtx_padalign __exclusive_cache_line rbreqlock;
330
331 /*
332  * Lock that protects bdirtywait.
333  */
334 static struct mtx_padalign __exclusive_cache_line bdirtylock;
335
336 /*
337  * Wakeup point for bufdaemon, as well as indicator of whether it is already
338  * active.  Set to 1 when the bufdaemon is already "on" the queue, 0 when it
339  * is idling.
340  */
341 static int bd_request;
342
343 /*
344  * Request for the buf daemon to write more buffers than is indicated by
345  * lodirtybuf.  This may be necessary to push out excess dependencies or
346  * defragment the address space where a simple count of the number of dirty
347  * buffers is insufficient to characterize the demand for flushing them.
348  */
349 static int bd_speedupreq;
350
351 /*
352  * Synchronization (sleep/wakeup) variable for active buffer space requests.
353  * Set when wait starts, cleared prior to wakeup().
354  * Used in runningbufwakeup() and waitrunningbufspace().
355  */
356 static int runningbufreq;
357
358 /*
359  * Synchronization for bwillwrite() waiters.
360  */
361 static int bdirtywait;
362
363 /*
364  * Definitions for the buffer free lists.
365  */
366 #define QUEUE_NONE      0       /* on no queue */
367 #define QUEUE_EMPTY     1       /* empty buffer headers */
368 #define QUEUE_DIRTY     2       /* B_DELWRI buffers */
369 #define QUEUE_CLEAN     3       /* non-B_DELWRI buffers */
370 #define QUEUE_SENTINEL  4       /* not an queue index, but mark for sentinel */
371
372 /* Maximum number of buffer domains. */
373 #define BUF_DOMAINS     8
374
375 struct bufdomainset bdlodirty;          /* Domains > lodirty */
376 struct bufdomainset bdhidirty;          /* Domains > hidirty */
377
378 /* Configured number of clean queues. */
379 static int __read_mostly buf_domains;
380
381 BITSET_DEFINE(bufdomainset, BUF_DOMAINS);
382 struct bufdomain __exclusive_cache_line bdomain[BUF_DOMAINS];
383 struct bufqueue __exclusive_cache_line bqempty;
384
385 /*
386  * per-cpu empty buffer cache.
387  */
388 uma_zone_t buf_zone;
389
390 /*
391  * Single global constant for BUF_WMESG, to avoid getting multiple references.
392  * buf_wmesg is referred from macros.
393  */
394 const char *buf_wmesg = BUF_WMESG;
395
396 static int
397 sysctl_runningspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
398 {
399         long value;
400         int error;
401
402         value = *(long *)arg1;
403         error = sysctl_handle_long(oidp, &value, 0, req);
404         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
405                 return (error);
406         mtx_lock(&rbreqlock);
407         if (arg1 == &hirunningspace) {
408                 if (value < lorunningspace)
409                         error = EINVAL;
410                 else
411                         hirunningspace = value;
412         } else {
413                 KASSERT(arg1 == &lorunningspace,
414                     ("%s: unknown arg1", __func__));
415                 if (value > hirunningspace)
416                         error = EINVAL;
417                 else
418                         lorunningspace = value;
419         }
420         mtx_unlock(&rbreqlock);
421         return (error);
422 }
423
424 static int
425 sysctl_bufdomain_int(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
426 {
427         int error;
428         int value;
429         int i;
430
431         value = *(int *)arg1;
432         error = sysctl_handle_int(oidp, &value, 0, req);
433         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
434                 return (error);
435         *(int *)arg1 = value;
436         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
437                 *(int *)(uintptr_t)(((uintptr_t)&bdomain[i]) + arg2) =
438                     value / buf_domains;
439
440         return (error);
441 }
442
443 static int
444 sysctl_bufdomain_long(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
445 {
446         long value;
447         int error;
448         int i;
449
450         value = *(long *)arg1;
451         error = sysctl_handle_long(oidp, &value, 0, req);
452         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
453                 return (error);
454         *(long *)arg1 = value;
455         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
456                 *(long *)(uintptr_t)(((uintptr_t)&bdomain[i]) + arg2) =
457                     value / buf_domains;
458
459         return (error);
460 }
461
462 #if defined(COMPAT_FREEBSD4) || defined(COMPAT_FREEBSD5) || \
463     defined(COMPAT_FREEBSD6) || defined(COMPAT_FREEBSD7)
464 static int
465 sysctl_bufspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
466 {
467         long lvalue;
468         int ivalue;
469         int i;
470
471         lvalue = 0;
472         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
473                 lvalue += bdomain[i].bd_bufspace;
474         if (sizeof(int) == sizeof(long) || req->oldlen >= sizeof(long))
475                 return (sysctl_handle_long(oidp, &lvalue, 0, req));
476         if (lvalue > INT_MAX)
477                 /* On overflow, still write out a long to trigger ENOMEM. */
478                 return (sysctl_handle_long(oidp, &lvalue, 0, req));
479         ivalue = lvalue;
480         return (sysctl_handle_int(oidp, &ivalue, 0, req));
481 }
482 #else
483 static int
484 sysctl_bufspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
485 {
486         long lvalue;
487         int i;
488
489         lvalue = 0;
490         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
491                 lvalue += bdomain[i].bd_bufspace;
492         return (sysctl_handle_long(oidp, &lvalue, 0, req));
493 }
494 #endif
495
496 static int
497 sysctl_numdirtybuffers(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
498 {
499         int value;
500         int i;
501
502         value = 0;
503         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
504                 value += bdomain[i].bd_numdirtybuffers;
505         return (sysctl_handle_int(oidp, &value, 0, req));
506 }
507
508 /*
509  *      bdirtywakeup:
510  *
511  *      Wakeup any bwillwrite() waiters.
512  */
513 static void
514 bdirtywakeup(void)
515 {
516         mtx_lock(&bdirtylock);
517         if (bdirtywait) {
518                 bdirtywait = 0;
519                 wakeup(&bdirtywait);
520         }
521         mtx_unlock(&bdirtylock);
522 }
523
524 /*
525  *      bd_clear:
526  *
527  *      Clear a domain from the appropriate bitsets when dirtybuffers
528  *      is decremented.
529  */
530 static void
531 bd_clear(struct bufdomain *bd)
532 {
533
534         mtx_lock(&bdirtylock);
535         if (bd->bd_numdirtybuffers <= bd->bd_lodirtybuffers)
536                 BIT_CLR(BUF_DOMAINS, BD_DOMAIN(bd), &bdlodirty);
537         if (bd->bd_numdirtybuffers <= bd->bd_hidirtybuffers)
538                 BIT_CLR(BUF_DOMAINS, BD_DOMAIN(bd), &bdhidirty);
539         mtx_unlock(&bdirtylock);
540 }
541
542 /*
543  *      bd_set:
544  *
545  *      Set a domain in the appropriate bitsets when dirtybuffers
546  *      is incremented.
547  */
548 static void
549 bd_set(struct bufdomain *bd)
550 {
551
552         mtx_lock(&bdirtylock);
553         if (bd->bd_numdirtybuffers > bd->bd_lodirtybuffers)
554                 BIT_SET(BUF_DOMAINS, BD_DOMAIN(bd), &bdlodirty);
555         if (bd->bd_numdirtybuffers > bd->bd_hidirtybuffers)
556                 BIT_SET(BUF_DOMAINS, BD_DOMAIN(bd), &bdhidirty);
557         mtx_unlock(&bdirtylock);
558 }
559
560 /*
561  *      bdirtysub:
562  *
563  *      Decrement the numdirtybuffers count by one and wakeup any
564  *      threads blocked in bwillwrite().
565  */
566 static void
567 bdirtysub(struct buf *bp)
568 {
569         struct bufdomain *bd;
570         int num;
571
572         bd = bufdomain(bp);
573         num = atomic_fetchadd_int(&bd->bd_numdirtybuffers, -1);
574         if (num == (bd->bd_lodirtybuffers + bd->bd_hidirtybuffers) / 2)
575                 bdirtywakeup();
576         if (num == bd->bd_lodirtybuffers || num == bd->bd_hidirtybuffers)
577                 bd_clear(bd);
578 }
579
580 /*
581  *      bdirtyadd:
582  *
583  *      Increment the numdirtybuffers count by one and wakeup the buf 
584  *      daemon if needed.
585  */
586 static void
587 bdirtyadd(struct buf *bp)
588 {
589         struct bufdomain *bd;
590         int num;
591
592         /*
593          * Only do the wakeup once as we cross the boundary.  The
594          * buf daemon will keep running until the condition clears.
595          */
596         bd = bufdomain(bp);
597         num = atomic_fetchadd_int(&bd->bd_numdirtybuffers, 1);
598         if (num == (bd->bd_lodirtybuffers + bd->bd_hidirtybuffers) / 2)
599                 bd_wakeup();
600         if (num == bd->bd_lodirtybuffers || num == bd->bd_hidirtybuffers)
601                 bd_set(bd);
602 }
603
604 /*
605  *      bufspace_daemon_wakeup:
606  *
607  *      Wakeup the daemons responsible for freeing clean bufs.
608  */
609 static void
610 bufspace_daemon_wakeup(struct bufdomain *bd)
611 {
612
613         /*
614          * avoid the lock if the daemon is running.
615          */
616         if (atomic_fetchadd_int(&bd->bd_running, 1) == 0) {
617                 BD_RUN_LOCK(bd);
618                 atomic_store_int(&bd->bd_running, 1);
619                 wakeup(&bd->bd_running);
620                 BD_RUN_UNLOCK(bd);
621         }
622 }
623
624 /*
625  *      bufspace_daemon_wait:
626  *
627  *      Sleep until the domain falls below a limit or one second passes.
628  */
629 static void
630 bufspace_daemon_wait(struct bufdomain *bd)
631 {
632         /*
633          * Re-check our limits and sleep.  bd_running must be
634          * cleared prior to checking the limits to avoid missed
635          * wakeups.  The waker will adjust one of bufspace or
636          * freebuffers prior to checking bd_running.
637          */
638         BD_RUN_LOCK(bd);
639         atomic_store_int(&bd->bd_running, 0);
640         if (bd->bd_bufspace < bd->bd_bufspacethresh &&
641             bd->bd_freebuffers > bd->bd_lofreebuffers) {
642                 msleep(&bd->bd_running, BD_RUN_LOCKPTR(bd), PRIBIO|PDROP,
643                     "-", hz);
644         } else {
645                 /* Avoid spurious wakeups while running. */
646                 atomic_store_int(&bd->bd_running, 1);
647                 BD_RUN_UNLOCK(bd);
648         }
649 }
650
651 /*
652  *      bufspace_adjust:
653  *
654  *      Adjust the reported bufspace for a KVA managed buffer, possibly
655  *      waking any waiters.
656  */
657 static void
658 bufspace_adjust(struct buf *bp, int bufsize)
659 {
660         struct bufdomain *bd;
661         long space;
662         int diff;
663
664         KASSERT((bp->b_flags & B_MALLOC) == 0,
665             ("bufspace_adjust: malloc buf %p", bp));
666         bd = bufdomain(bp);
667         diff = bufsize - bp->b_bufsize;
668         if (diff < 0) {
669                 atomic_subtract_long(&bd->bd_bufspace, -diff);
670         } else if (diff > 0) {
671                 space = atomic_fetchadd_long(&bd->bd_bufspace, diff);
672                 /* Wake up the daemon on the transition. */
673                 if (space < bd->bd_bufspacethresh &&
674                     space + diff >= bd->bd_bufspacethresh)
675                         bufspace_daemon_wakeup(bd);
676         }
677         bp->b_bufsize = bufsize;
678 }
679
680 /*
681  *      bufspace_reserve:
682  *
683  *      Reserve bufspace before calling allocbuf().  metadata has a
684  *      different space limit than data.
685  */
686 static int
687 bufspace_reserve(struct bufdomain *bd, int size, bool metadata)
688 {
689         long limit, new;
690         long space;
691
692         if (metadata)
693                 limit = bd->bd_maxbufspace;
694         else
695                 limit = bd->bd_hibufspace;
696         space = atomic_fetchadd_long(&bd->bd_bufspace, size);
697         new = space + size;
698         if (new > limit) {
699                 atomic_subtract_long(&bd->bd_bufspace, size);
700                 return (ENOSPC);
701         }
702
703         /* Wake up the daemon on the transition. */
704         if (space < bd->bd_bufspacethresh && new >= bd->bd_bufspacethresh)
705                 bufspace_daemon_wakeup(bd);
706
707         return (0);
708 }
709
710 /*
711  *      bufspace_release:
712  *
713  *      Release reserved bufspace after bufspace_adjust() has consumed it.
714  */
715 static void
716 bufspace_release(struct bufdomain *bd, int size)
717 {
718
719         atomic_subtract_long(&bd->bd_bufspace, size);
720 }
721
722 /*
723  *      bufspace_wait:
724  *
725  *      Wait for bufspace, acting as the buf daemon if a locked vnode is
726  *      supplied.  bd_wanted must be set prior to polling for space.  The
727  *      operation must be re-tried on return.
728  */
729 static void
730 bufspace_wait(struct bufdomain *bd, struct vnode *vp, int gbflags,
731     int slpflag, int slptimeo)
732 {
733         struct thread *td;
734         int error, fl, norunbuf;
735
736         if ((gbflags & GB_NOWAIT_BD) != 0)
737                 return;
738
739         td = curthread;
740         BD_LOCK(bd);
741         while (bd->bd_wanted) {
742                 if (vp != NULL && vp->v_type != VCHR &&
743                     (td->td_pflags & TDP_BUFNEED) == 0) {
744                         BD_UNLOCK(bd);
745                         /*
746                          * getblk() is called with a vnode locked, and
747                          * some majority of the dirty buffers may as
748                          * well belong to the vnode.  Flushing the
749                          * buffers there would make a progress that
750                          * cannot be achieved by the buf_daemon, that
751                          * cannot lock the vnode.
752                          */
753                         norunbuf = ~(TDP_BUFNEED | TDP_NORUNNINGBUF) |
754                             (td->td_pflags & TDP_NORUNNINGBUF);
755
756                         /*
757                          * Play bufdaemon.  The getnewbuf() function
758                          * may be called while the thread owns lock
759                          * for another dirty buffer for the same
760                          * vnode, which makes it impossible to use
761                          * VOP_FSYNC() there, due to the buffer lock
762                          * recursion.
763                          */
764                         td->td_pflags |= TDP_BUFNEED | TDP_NORUNNINGBUF;
765                         fl = buf_flush(vp, bd, flushbufqtarget);
766                         td->td_pflags &= norunbuf;
767                         BD_LOCK(bd);
768                         if (fl != 0)
769                                 continue;
770                         if (bd->bd_wanted == 0)
771                                 break;
772                 }
773                 error = msleep(&bd->bd_wanted, BD_LOCKPTR(bd),
774                     (PRIBIO + 4) | slpflag, "newbuf", slptimeo);
775                 if (error != 0)
776                         break;
777         }
778         BD_UNLOCK(bd);
779 }
780
781 /*
782  *      bufspace_daemon:
783  *
784  *      buffer space management daemon.  Tries to maintain some marginal
785  *      amount of free buffer space so that requesting processes neither
786  *      block nor work to reclaim buffers.
787  */
788 static void
789 bufspace_daemon(void *arg)
790 {
791         struct bufdomain *bd;
792
793         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, kthread_shutdown, curthread,
794             SHUTDOWN_PRI_LAST + 100);
795
796         bd = arg;
797         for (;;) {
798                 kthread_suspend_check();
799
800                 /*
801                  * Free buffers from the clean queue until we meet our
802                  * targets.
803                  *
804                  * Theory of operation:  The buffer cache is most efficient
805                  * when some free buffer headers and space are always
806                  * available to getnewbuf().  This daemon attempts to prevent
807                  * the excessive blocking and synchronization associated
808                  * with shortfall.  It goes through three phases according
809                  * demand:
810                  *
811                  * 1)   The daemon wakes up voluntarily once per-second
812                  *      during idle periods when the counters are below
813                  *      the wakeup thresholds (bufspacethresh, lofreebuffers).
814                  *
815                  * 2)   The daemon wakes up as we cross the thresholds
816                  *      ahead of any potential blocking.  This may bounce
817                  *      slightly according to the rate of consumption and
818                  *      release.
819                  *
820                  * 3)   The daemon and consumers are starved for working
821                  *      clean buffers.  This is the 'bufspace' sleep below
822                  *      which will inefficiently trade bufs with bqrelse
823                  *      until we return to condition 2.
824                  */
825                 while (bd->bd_bufspace > bd->bd_lobufspace ||
826                     bd->bd_freebuffers < bd->bd_hifreebuffers) {
827                         if (buf_recycle(bd, false) != 0) {
828                                 if (bd_flushall(bd))
829                                         continue;
830                                 /*
831                                  * Speedup dirty if we've run out of clean
832                                  * buffers.  This is possible in particular
833                                  * because softdep may held many bufs locked
834                                  * pending writes to other bufs which are
835                                  * marked for delayed write, exhausting
836                                  * clean space until they are written.
837                                  */
838                                 bd_speedup();
839                                 BD_LOCK(bd);
840                                 if (bd->bd_wanted) {
841                                         msleep(&bd->bd_wanted, BD_LOCKPTR(bd),
842                                             PRIBIO|PDROP, "bufspace", hz/10);
843                                 } else
844                                         BD_UNLOCK(bd);
845                         }
846                         maybe_yield();
847                 }
848                 bufspace_daemon_wait(bd);
849         }
850 }
851
852 /*
853  *      bufmallocadjust:
854  *
855  *      Adjust the reported bufspace for a malloc managed buffer, possibly
856  *      waking any waiters.
857  */
858 static void
859 bufmallocadjust(struct buf *bp, int bufsize)
860 {
861         int diff;
862
863         KASSERT((bp->b_flags & B_MALLOC) != 0,
864             ("bufmallocadjust: non-malloc buf %p", bp));
865         diff = bufsize - bp->b_bufsize;
866         if (diff < 0)
867                 atomic_subtract_long(&bufmallocspace, -diff);
868         else
869                 atomic_add_long(&bufmallocspace, diff);
870         bp->b_bufsize = bufsize;
871 }
872
873 /*
874  *      runningwakeup:
875  *
876  *      Wake up processes that are waiting on asynchronous writes to fall
877  *      below lorunningspace.
878  */
879 static void
880 runningwakeup(void)
881 {
882
883         mtx_lock(&rbreqlock);
884         if (runningbufreq) {
885                 runningbufreq = 0;
886                 wakeup(&runningbufreq);
887         }
888         mtx_unlock(&rbreqlock);
889 }
890
891 /*
892  *      runningbufwakeup:
893  *
894  *      Decrement the outstanding write count according.
895  */
896 void
897 runningbufwakeup(struct buf *bp)
898 {
899         long space, bspace;
900
901         bspace = bp->b_runningbufspace;
902         if (bspace == 0)
903                 return;
904         space = atomic_fetchadd_long(&runningbufspace, -bspace);
905         KASSERT(space >= bspace, ("runningbufspace underflow %ld %ld",
906             space, bspace));
907         bp->b_runningbufspace = 0;
908         /*
909          * Only acquire the lock and wakeup on the transition from exceeding
910          * the threshold to falling below it.
911          */
912         if (space < lorunningspace)
913                 return;
914         if (space - bspace > lorunningspace)
915                 return;
916         runningwakeup();
917 }
918
919 /*
920  *      waitrunningbufspace()
921  *
922  *      runningbufspace is a measure of the amount of I/O currently
923  *      running.  This routine is used in async-write situations to
924  *      prevent creating huge backups of pending writes to a device.
925  *      Only asynchronous writes are governed by this function.
926  *
927  *      This does NOT turn an async write into a sync write.  It waits  
928  *      for earlier writes to complete and generally returns before the
929  *      caller's write has reached the device.
930  */
931 void
932 waitrunningbufspace(void)
933 {
934
935         mtx_lock(&rbreqlock);
936         while (runningbufspace > hirunningspace) {
937                 runningbufreq = 1;
938                 msleep(&runningbufreq, &rbreqlock, PVM, "wdrain", 0);
939         }
940         mtx_unlock(&rbreqlock);
941 }
942
943 /*
944  *      vfs_buf_test_cache:
945  *
946  *      Called when a buffer is extended.  This function clears the B_CACHE
947  *      bit if the newly extended portion of the buffer does not contain
948  *      valid data.
949  */
950 static __inline void
951 vfs_buf_test_cache(struct buf *bp, vm_ooffset_t foff, vm_offset_t off,
952     vm_offset_t size, vm_page_t m)
953 {
954
955         /*
956          * This function and its results are protected by higher level
957          * synchronization requiring vnode and buf locks to page in and
958          * validate pages.
959          */
960         if (bp->b_flags & B_CACHE) {
961                 int base = (foff + off) & PAGE_MASK;
962                 if (vm_page_is_valid(m, base, size) == 0)
963                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
964         }
965 }
966
967 /* Wake up the buffer daemon if necessary */
968 static void
969 bd_wakeup(void)
970 {
971
972         mtx_lock(&bdlock);
973         if (bd_request == 0) {
974                 bd_request = 1;
975                 wakeup(&bd_request);
976         }
977         mtx_unlock(&bdlock);
978 }
979
980 /*
981  * Adjust the maxbcachbuf tunable.
982  */
983 static void
984 maxbcachebuf_adjust(void)
985 {
986         int i;
987
988         /*
989          * maxbcachebuf must be a power of 2 >= MAXBSIZE.
990          */
991         i = 2;
992         while (i * 2 <= maxbcachebuf)
993                 i *= 2;
994         maxbcachebuf = i;
995         if (maxbcachebuf < MAXBSIZE)
996                 maxbcachebuf = MAXBSIZE;
997         if (maxbcachebuf > MAXPHYS)
998                 maxbcachebuf = MAXPHYS;
999         if (bootverbose != 0 && maxbcachebuf != MAXBCACHEBUF)
1000                 printf("maxbcachebuf=%d\n", maxbcachebuf);
1001 }
1002
1003 /*
1004  * bd_speedup - speedup the buffer cache flushing code
1005  */
1006 void
1007 bd_speedup(void)
1008 {
1009         int needwake;
1010
1011         mtx_lock(&bdlock);
1012         needwake = 0;
1013         if (bd_speedupreq == 0 || bd_request == 0)
1014                 needwake = 1;
1015         bd_speedupreq = 1;
1016         bd_request = 1;
1017         if (needwake)
1018                 wakeup(&bd_request);
1019         mtx_unlock(&bdlock);
1020 }
1021
1022 #ifdef __i386__
1023 #define TRANSIENT_DENOM 5
1024 #else
1025 #define TRANSIENT_DENOM 10
1026 #endif
1027
1028 /*
1029  * Calculating buffer cache scaling values and reserve space for buffer
1030  * headers.  This is called during low level kernel initialization and
1031  * may be called more then once.  We CANNOT write to the memory area
1032  * being reserved at this time.
1033  */
1034 caddr_t
1035 kern_vfs_bio_buffer_alloc(caddr_t v, long physmem_est)
1036 {
1037         int tuned_nbuf;
1038         long maxbuf, maxbuf_sz, buf_sz, biotmap_sz;
1039
1040         /*
1041          * physmem_est is in pages.  Convert it to kilobytes (assumes
1042          * PAGE_SIZE is >= 1K)
1043          */
1044         physmem_est = physmem_est * (PAGE_SIZE / 1024);
1045
1046         maxbcachebuf_adjust();
1047         /*
1048          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
1049          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
1050          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
1051          * buffers to cover 1/10 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
1052          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
1053          * maxbcache bytes.
1054          *
1055          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
1056          */
1057         if (nbuf == 0) {
1058                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
1059
1060                 nbuf = 50;
1061                 if (physmem_est > 4096)
1062                         nbuf += min((physmem_est - 4096) / factor,
1063                             65536 / factor);
1064                 if (physmem_est > 65536)
1065                         nbuf += min((physmem_est - 65536) * 2 / (factor * 5),
1066                             32 * 1024 * 1024 / (factor * 5));
1067
1068                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
1069                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
1070                 tuned_nbuf = 1;
1071         } else
1072                 tuned_nbuf = 0;
1073
1074         /* XXX Avoid unsigned long overflows later on with maxbufspace. */
1075         maxbuf = (LONG_MAX / 3) / BKVASIZE;
1076         if (nbuf > maxbuf) {
1077                 if (!tuned_nbuf)
1078                         printf("Warning: nbufs lowered from %d to %ld\n", nbuf,
1079                             maxbuf);
1080                 nbuf = maxbuf;
1081         }
1082
1083         /*
1084          * Ideal allocation size for the transient bio submap is 10%
1085          * of the maximal space buffer map.  This roughly corresponds
1086          * to the amount of the buffer mapped for typical UFS load.
1087          *
1088          * Clip the buffer map to reserve space for the transient
1089          * BIOs, if its extent is bigger than 90% (80% on i386) of the
1090          * maximum buffer map extent on the platform.
1091          *
1092          * The fall-back to the maxbuf in case of maxbcache unset,
1093          * allows to not trim the buffer KVA for the architectures
1094          * with ample KVA space.
1095          */
1096         if (bio_transient_maxcnt == 0 && unmapped_buf_allowed) {
1097                 maxbuf_sz = maxbcache != 0 ? maxbcache : maxbuf * BKVASIZE;
1098                 buf_sz = (long)nbuf * BKVASIZE;
1099                 if (buf_sz < maxbuf_sz / TRANSIENT_DENOM *
1100                     (TRANSIENT_DENOM - 1)) {
1101                         /*
1102                          * There is more KVA than memory.  Do not
1103                          * adjust buffer map size, and assign the rest
1104                          * of maxbuf to transient map.
1105                          */
1106                         biotmap_sz = maxbuf_sz - buf_sz;
1107                 } else {
1108                         /*
1109                          * Buffer map spans all KVA we could afford on
1110                          * this platform.  Give 10% (20% on i386) of
1111                          * the buffer map to the transient bio map.
1112                          */
1113                         biotmap_sz = buf_sz / TRANSIENT_DENOM;
1114                         buf_sz -= biotmap_sz;
1115                 }
1116                 if (biotmap_sz / INT_MAX > MAXPHYS)
1117                         bio_transient_maxcnt = INT_MAX;
1118                 else
1119                         bio_transient_maxcnt = biotmap_sz / MAXPHYS;
1120                 /*
1121                  * Artificially limit to 1024 simultaneous in-flight I/Os
1122                  * using the transient mapping.
1123                  */
1124                 if (bio_transient_maxcnt > 1024)
1125                         bio_transient_maxcnt = 1024;
1126                 if (tuned_nbuf)
1127                         nbuf = buf_sz / BKVASIZE;
1128         }
1129
1130         if (nswbuf == 0) {
1131                 nswbuf = min(nbuf / 4, 256);
1132                 if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
1133                         nswbuf = NSWBUF_MIN;
1134         }
1135
1136         /*
1137          * Reserve space for the buffer cache buffers
1138          */
1139         buf = (void *)v;
1140         v = (caddr_t)(buf + nbuf);
1141
1142         return(v);
1143 }
1144
1145 /* Initialize the buffer subsystem.  Called before use of any buffers. */
1146 void
1147 bufinit(void)
1148 {
1149         struct buf *bp;
1150         int i;
1151
1152         KASSERT(maxbcachebuf >= MAXBSIZE,
1153             ("maxbcachebuf (%d) must be >= MAXBSIZE (%d)\n", maxbcachebuf,
1154             MAXBSIZE));
1155         bq_init(&bqempty, QUEUE_EMPTY, -1, "bufq empty lock");
1156         mtx_init(&rbreqlock, "runningbufspace lock", NULL, MTX_DEF);
1157         mtx_init(&bdlock, "buffer daemon lock", NULL, MTX_DEF);
1158         mtx_init(&bdirtylock, "dirty buf lock", NULL, MTX_DEF);
1159
1160         unmapped_buf = (caddr_t)kva_alloc(MAXPHYS);
1161
1162         /* finally, initialize each buffer header and stick on empty q */
1163         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
1164                 bp = &buf[i];
1165                 bzero(bp, sizeof *bp);
1166                 bp->b_flags = B_INVAL;
1167                 bp->b_rcred = NOCRED;
1168                 bp->b_wcred = NOCRED;
1169                 bp->b_qindex = QUEUE_NONE;
1170                 bp->b_domain = -1;
1171                 bp->b_subqueue = mp_maxid + 1;
1172                 bp->b_xflags = 0;
1173                 bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
1174                 LIST_INIT(&bp->b_dep);
1175                 BUF_LOCKINIT(bp);
1176                 bq_insert(&bqempty, bp, false);
1177         }
1178
1179         /*
1180          * maxbufspace is the absolute maximum amount of buffer space we are 
1181          * allowed to reserve in KVM and in real terms.  The absolute maximum
1182          * is nominally used by metadata.  hibufspace is the nominal maximum
1183          * used by most other requests.  The differential is required to 
1184          * ensure that metadata deadlocks don't occur.
1185          *
1186          * maxbufspace is based on BKVASIZE.  Allocating buffers larger then
1187          * this may result in KVM fragmentation which is not handled optimally
1188          * by the system. XXX This is less true with vmem.  We could use
1189          * PAGE_SIZE.
1190          */
1191         maxbufspace = (long)nbuf * BKVASIZE;
1192         hibufspace = lmax(3 * maxbufspace / 4, maxbufspace - maxbcachebuf * 10);
1193         lobufspace = (hibufspace / 20) * 19; /* 95% */
1194         bufspacethresh = lobufspace + (hibufspace - lobufspace) / 2;
1195
1196         /*
1197          * Note: The 16 MiB upper limit for hirunningspace was chosen
1198          * arbitrarily and may need further tuning. It corresponds to
1199          * 128 outstanding write IO requests (if IO size is 128 KiB),
1200          * which fits with many RAID controllers' tagged queuing limits.
1201          * The lower 1 MiB limit is the historical upper limit for
1202          * hirunningspace.
1203          */
1204         hirunningspace = lmax(lmin(roundup(hibufspace / 64, maxbcachebuf),
1205             16 * 1024 * 1024), 1024 * 1024);
1206         lorunningspace = roundup((hirunningspace * 2) / 3, maxbcachebuf);
1207
1208         /*
1209          * Limit the amount of malloc memory since it is wired permanently into
1210          * the kernel space.  Even though this is accounted for in the buffer
1211          * allocation, we don't want the malloced region to grow uncontrolled.
1212          * The malloc scheme improves memory utilization significantly on
1213          * average (small) directories.
1214          */
1215         maxbufmallocspace = hibufspace / 20;
1216
1217         /*
1218          * Reduce the chance of a deadlock occurring by limiting the number
1219          * of delayed-write dirty buffers we allow to stack up.
1220          */
1221         hidirtybuffers = nbuf / 4 + 20;
1222         dirtybufthresh = hidirtybuffers * 9 / 10;
1223         /*
1224          * To support extreme low-memory systems, make sure hidirtybuffers
1225          * cannot eat up all available buffer space.  This occurs when our
1226          * minimum cannot be met.  We try to size hidirtybuffers to 3/4 our
1227          * buffer space assuming BKVASIZE'd buffers.
1228          */
1229         while ((long)hidirtybuffers * BKVASIZE > 3 * hibufspace / 4) {
1230                 hidirtybuffers >>= 1;
1231         }
1232         lodirtybuffers = hidirtybuffers / 2;
1233
1234         /*
1235          * lofreebuffers should be sufficient to avoid stalling waiting on
1236          * buf headers under heavy utilization.  The bufs in per-cpu caches
1237          * are counted as free but will be unavailable to threads executing
1238          * on other cpus.
1239          *
1240          * hifreebuffers is the free target for the bufspace daemon.  This
1241          * should be set appropriately to limit work per-iteration.
1242          */
1243         lofreebuffers = MIN((nbuf / 25) + (20 * mp_ncpus), 128 * mp_ncpus);
1244         hifreebuffers = (3 * lofreebuffers) / 2;
1245         numfreebuffers = nbuf;
1246
1247         /* Setup the kva and free list allocators. */
1248         vmem_set_reclaim(buffer_arena, bufkva_reclaim);
1249         buf_zone = uma_zcache_create("buf free cache", sizeof(struct buf),
1250             NULL, NULL, NULL, NULL, buf_import, buf_release, NULL, 0);
1251
1252         /*
1253          * Size the clean queue according to the amount of buffer space.
1254          * One queue per-256mb up to the max.  More queues gives better
1255          * concurrency but less accurate LRU.
1256          */
1257         buf_domains = MIN(howmany(maxbufspace, 256*1024*1024), BUF_DOMAINS);
1258         for (i = 0 ; i < buf_domains; i++) {
1259                 struct bufdomain *bd;
1260
1261                 bd = &bdomain[i];
1262                 bd_init(bd);
1263                 bd->bd_freebuffers = nbuf / buf_domains;
1264                 bd->bd_hifreebuffers = hifreebuffers / buf_domains;
1265                 bd->bd_lofreebuffers = lofreebuffers / buf_domains;
1266                 bd->bd_bufspace = 0;
1267                 bd->bd_maxbufspace = maxbufspace / buf_domains;
1268                 bd->bd_hibufspace = hibufspace / buf_domains;
1269                 bd->bd_lobufspace = lobufspace / buf_domains;
1270                 bd->bd_bufspacethresh = bufspacethresh / buf_domains;
1271                 bd->bd_numdirtybuffers = 0;
1272                 bd->bd_hidirtybuffers = hidirtybuffers / buf_domains;
1273                 bd->bd_lodirtybuffers = lodirtybuffers / buf_domains;
1274                 bd->bd_dirtybufthresh = dirtybufthresh / buf_domains;
1275                 /* Don't allow more than 2% of bufs in the per-cpu caches. */
1276                 bd->bd_lim = nbuf / buf_domains / 50 / mp_ncpus;
1277         }
1278         getnewbufcalls = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1279         getnewbufrestarts = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1280         mappingrestarts = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1281         numbufallocfails = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1282         notbufdflushes = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1283         buffreekvacnt = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1284         bufdefragcnt = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1285         bufkvaspace = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1286 }
1287
1288 #ifdef INVARIANTS
1289 static inline void
1290 vfs_buf_check_mapped(struct buf *bp)
1291 {
1292
1293         KASSERT(bp->b_kvabase != unmapped_buf,
1294             ("mapped buf: b_kvabase was not updated %p", bp));
1295         KASSERT(bp->b_data != unmapped_buf,
1296             ("mapped buf: b_data was not updated %p", bp));
1297         KASSERT(bp->b_data < unmapped_buf || bp->b_data >= unmapped_buf +
1298             MAXPHYS, ("b_data + b_offset unmapped %p", bp));
1299 }
1300
1301 static inline void
1302 vfs_buf_check_unmapped(struct buf *bp)
1303 {
1304
1305         KASSERT(bp->b_data == unmapped_buf,
1306             ("unmapped buf: corrupted b_data %p", bp));
1307 }
1308
1309 #define BUF_CHECK_MAPPED(bp) vfs_buf_check_mapped(bp)
1310 #define BUF_CHECK_UNMAPPED(bp) vfs_buf_check_unmapped(bp)
1311 #else
1312 #define BUF_CHECK_MAPPED(bp) do {} while (0)
1313 #define BUF_CHECK_UNMAPPED(bp) do {} while (0)
1314 #endif
1315
1316 static int
1317 isbufbusy(struct buf *bp)
1318 {
1319         if (((bp->b_flags & B_INVAL) == 0 && BUF_ISLOCKED(bp)) ||
1320             ((bp->b_flags & (B_DELWRI | B_INVAL)) == B_DELWRI))
1321                 return (1);
1322         return (0);
1323 }
1324
1325 /*
1326  * Shutdown the system cleanly to prepare for reboot, halt, or power off.
1327  */
1328 void
1329 bufshutdown(int show_busybufs)
1330 {
1331         static int first_buf_printf = 1;
1332         struct buf *bp;
1333         int iter, nbusy, pbusy;
1334 #ifndef PREEMPTION
1335         int subiter;
1336 #endif
1337
1338         /*
1339          * Sync filesystems for shutdown
1340          */
1341         wdog_kern_pat(WD_LASTVAL);
1342         kern_sync(curthread);
1343
1344         /*
1345          * With soft updates, some buffers that are
1346          * written will be remarked as dirty until other
1347          * buffers are written.
1348          */
1349         for (iter = pbusy = 0; iter < 20; iter++) {
1350                 nbusy = 0;
1351                 for (bp = &buf[nbuf]; --bp >= buf; )
1352                         if (isbufbusy(bp))
1353                                 nbusy++;
1354                 if (nbusy == 0) {
1355                         if (first_buf_printf)
1356                                 printf("All buffers synced.");
1357                         break;
1358                 }
1359                 if (first_buf_printf) {
1360                         printf("Syncing disks, buffers remaining... ");
1361                         first_buf_printf = 0;
1362                 }
1363                 printf("%d ", nbusy);
1364                 if (nbusy < pbusy)
1365                         iter = 0;
1366                 pbusy = nbusy;
1367
1368                 wdog_kern_pat(WD_LASTVAL);
1369                 kern_sync(curthread);
1370
1371 #ifdef PREEMPTION
1372                 /*
1373                  * Spin for a while to allow interrupt threads to run.
1374                  */
1375                 DELAY(50000 * iter);
1376 #else
1377                 /*
1378                  * Context switch several times to allow interrupt
1379                  * threads to run.
1380                  */
1381                 for (subiter = 0; subiter < 50 * iter; subiter++) {
1382                         thread_lock(curthread);
1383                         mi_switch(SW_VOL);
1384                         DELAY(1000);
1385                 }
1386 #endif
1387         }
1388         printf("\n");
1389         /*
1390          * Count only busy local buffers to prevent forcing 
1391          * a fsck if we're just a client of a wedged NFS server
1392          */
1393         nbusy = 0;
1394         for (bp = &buf[nbuf]; --bp >= buf; ) {
1395                 if (isbufbusy(bp)) {
1396 #if 0
1397 /* XXX: This is bogus.  We should probably have a BO_REMOTE flag instead */
1398                         if (bp->b_dev == NULL) {
1399                                 TAILQ_REMOVE(&mountlist,
1400                                     bp->b_vp->v_mount, mnt_list);
1401                                 continue;
1402                         }
1403 #endif
1404                         nbusy++;
1405                         if (show_busybufs > 0) {
1406                                 printf(
1407             "%d: buf:%p, vnode:%p, flags:%0x, blkno:%jd, lblkno:%jd, buflock:",
1408                                     nbusy, bp, bp->b_vp, bp->b_flags,
1409                                     (intmax_t)bp->b_blkno,
1410                                     (intmax_t)bp->b_lblkno);
1411                                 BUF_LOCKPRINTINFO(bp);
1412                                 if (show_busybufs > 1)
1413                                         vn_printf(bp->b_vp,
1414                                             "vnode content: ");
1415                         }
1416                 }
1417         }
1418         if (nbusy) {
1419                 /*
1420                  * Failed to sync all blocks. Indicate this and don't
1421                  * unmount filesystems (thus forcing an fsck on reboot).
1422                  */
1423                 printf("Giving up on %d buffers\n", nbusy);
1424                 DELAY(5000000); /* 5 seconds */
1425         } else {
1426                 if (!first_buf_printf)
1427                         printf("Final sync complete\n");
1428                 /*
1429                  * Unmount filesystems
1430                  */
1431                 if (!KERNEL_PANICKED())
1432                         vfs_unmountall();
1433         }
1434         swapoff_all();
1435         DELAY(100000);          /* wait for console output to finish */
1436 }
1437
1438 static void
1439 bpmap_qenter(struct buf *bp)
1440 {
1441
1442         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
1443
1444         /*
1445          * bp->b_data is relative to bp->b_offset, but
1446          * bp->b_offset may be offset into the first page.
1447          */
1448         bp->b_data = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data);
1449         pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_pages, bp->b_npages);
1450         bp->b_data = (caddr_t)((vm_offset_t)bp->b_data |
1451             (vm_offset_t)(bp->b_offset & PAGE_MASK));
1452 }
1453
1454 static inline struct bufdomain *
1455 bufdomain(struct buf *bp)
1456 {
1457
1458         return (&bdomain[bp->b_domain]);
1459 }
1460
1461 static struct bufqueue *
1462 bufqueue(struct buf *bp)
1463 {
1464
1465         switch (bp->b_qindex) {
1466         case QUEUE_NONE:
1467                 /* FALLTHROUGH */
1468         case QUEUE_SENTINEL:
1469                 return (NULL);
1470         case QUEUE_EMPTY:
1471                 return (&bqempty);
1472         case QUEUE_DIRTY:
1473                 return (&bufdomain(bp)->bd_dirtyq);
1474         case QUEUE_CLEAN:
1475                 return (&bufdomain(bp)->bd_subq[bp->b_subqueue]);
1476         default:
1477                 break;
1478         }
1479         panic("bufqueue(%p): Unhandled type %d\n", bp, bp->b_qindex);
1480 }
1481
1482 /*
1483  * Return the locked bufqueue that bp is a member of.
1484  */
1485 static struct bufqueue *
1486 bufqueue_acquire(struct buf *bp)
1487 {
1488         struct bufqueue *bq, *nbq;
1489
1490         /*
1491          * bp can be pushed from a per-cpu queue to the
1492          * cleanq while we're waiting on the lock.  Retry
1493          * if the queues don't match.
1494          */
1495         bq = bufqueue(bp);
1496         BQ_LOCK(bq);
1497         for (;;) {
1498                 nbq = bufqueue(bp);
1499                 if (bq == nbq)
1500                         break;
1501                 BQ_UNLOCK(bq);
1502                 BQ_LOCK(nbq);
1503                 bq = nbq;
1504         }
1505         return (bq);
1506 }
1507
1508 /*
1509  *      binsfree:
1510  *
1511  *      Insert the buffer into the appropriate free list.  Requires a
1512  *      locked buffer on entry and buffer is unlocked before return.
1513  */
1514 static void
1515 binsfree(struct buf *bp, int qindex)
1516 {
1517         struct bufdomain *bd;
1518         struct bufqueue *bq;
1519
1520         KASSERT(qindex == QUEUE_CLEAN || qindex == QUEUE_DIRTY,
1521             ("binsfree: Invalid qindex %d", qindex));
1522         BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1523
1524         /*
1525          * Handle delayed bremfree() processing.
1526          */
1527         if (bp->b_flags & B_REMFREE) {
1528                 if (bp->b_qindex == qindex) {
1529                         bp->b_flags |= B_REUSE;
1530                         bp->b_flags &= ~B_REMFREE;
1531                         BUF_UNLOCK(bp);
1532                         return;
1533                 }
1534                 bq = bufqueue_acquire(bp);
1535                 bq_remove(bq, bp);
1536                 BQ_UNLOCK(bq);
1537         }
1538         bd = bufdomain(bp);
1539         if (qindex == QUEUE_CLEAN) {
1540                 if (bd->bd_lim != 0)
1541                         bq = &bd->bd_subq[PCPU_GET(cpuid)];
1542                 else
1543                         bq = bd->bd_cleanq;
1544         } else
1545                 bq = &bd->bd_dirtyq;
1546         bq_insert(bq, bp, true);
1547 }
1548
1549 /*
1550  * buf_free:
1551  *
1552  *      Free a buffer to the buf zone once it no longer has valid contents.
1553  */
1554 static void
1555 buf_free(struct buf *bp)
1556 {
1557
1558         if (bp->b_flags & B_REMFREE)
1559                 bremfreef(bp);
1560         if (bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG)
1561                 panic("losing buffer 1");
1562         if (bp->b_rcred != NOCRED) {
1563                 crfree(bp->b_rcred);
1564                 bp->b_rcred = NOCRED;
1565         }
1566         if (bp->b_wcred != NOCRED) {
1567                 crfree(bp->b_wcred);
1568                 bp->b_wcred = NOCRED;
1569         }
1570         if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
1571                 buf_deallocate(bp);
1572         bufkva_free(bp);
1573         atomic_add_int(&bufdomain(bp)->bd_freebuffers, 1);
1574         BUF_UNLOCK(bp);
1575         uma_zfree(buf_zone, bp);
1576 }
1577
1578 /*
1579  * buf_import:
1580  *
1581  *      Import bufs into the uma cache from the buf list.  The system still
1582  *      expects a static array of bufs and much of the synchronization
1583  *      around bufs assumes type stable storage.  As a result, UMA is used
1584  *      only as a per-cpu cache of bufs still maintained on a global list.
1585  */
1586 static int
1587 buf_import(void *arg, void **store, int cnt, int domain, int flags)
1588 {
1589         struct buf *bp;
1590         int i;
1591
1592         BQ_LOCK(&bqempty);
1593         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1594                 bp = TAILQ_FIRST(&bqempty.bq_queue);
1595                 if (bp == NULL)
1596                         break;
1597                 bq_remove(&bqempty, bp);
1598                 store[i] = bp;
1599         }
1600         BQ_UNLOCK(&bqempty);
1601
1602         return (i);
1603 }
1604
1605 /*
1606  * buf_release:
1607  *
1608  *      Release bufs from the uma cache back to the buffer queues.
1609  */
1610 static void
1611 buf_release(void *arg, void **store, int cnt)
1612 {
1613         struct bufqueue *bq;
1614         struct buf *bp;
1615         int i;
1616
1617         bq = &bqempty;
1618         BQ_LOCK(bq);
1619         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1620                 bp = store[i];
1621                 /* Inline bq_insert() to batch locking. */
1622                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1623                 bp->b_flags &= ~(B_AGE | B_REUSE);
1624                 bq->bq_len++;
1625                 bp->b_qindex = bq->bq_index;
1626         }
1627         BQ_UNLOCK(bq);
1628 }
1629
1630 /*
1631  * buf_alloc:
1632  *
1633  *      Allocate an empty buffer header.
1634  */
1635 static struct buf *
1636 buf_alloc(struct bufdomain *bd)
1637 {
1638         struct buf *bp;
1639         int freebufs, error;
1640
1641         /*
1642          * We can only run out of bufs in the buf zone if the average buf
1643          * is less than BKVASIZE.  In this case the actual wait/block will
1644          * come from buf_reycle() failing to flush one of these small bufs.
1645          */
1646         bp = NULL;
1647         freebufs = atomic_fetchadd_int(&bd->bd_freebuffers, -1);
1648         if (freebufs > 0)
1649                 bp = uma_zalloc(buf_zone, M_NOWAIT);
1650         if (bp == NULL) {
1651                 atomic_add_int(&bd->bd_freebuffers, 1);
1652                 bufspace_daemon_wakeup(bd);
1653                 counter_u64_add(numbufallocfails, 1);
1654                 return (NULL);
1655         }
1656         /*
1657          * Wake-up the bufspace daemon on transition below threshold.
1658          */
1659         if (freebufs == bd->bd_lofreebuffers)
1660                 bufspace_daemon_wakeup(bd);
1661
1662         error = BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE, NULL);
1663         KASSERT(error == 0, ("%s: BUF_LOCK on free buf %p: %d.", __func__, bp,
1664             error));
1665         (void)error;
1666
1667         KASSERT(bp->b_vp == NULL,
1668             ("bp: %p still has vnode %p.", bp, bp->b_vp));
1669         KASSERT((bp->b_flags & (B_DELWRI | B_NOREUSE)) == 0,
1670             ("invalid buffer %p flags %#x", bp, bp->b_flags));
1671         KASSERT((bp->b_xflags & (BX_VNCLEAN|BX_VNDIRTY)) == 0,
1672             ("bp: %p still on a buffer list. xflags %X", bp, bp->b_xflags));
1673         KASSERT(bp->b_npages == 0,
1674             ("bp: %p still has %d vm pages\n", bp, bp->b_npages));
1675         KASSERT(bp->b_kvasize == 0, ("bp: %p still has kva\n", bp));
1676         KASSERT(bp->b_bufsize == 0, ("bp: %p still has bufspace\n", bp));
1677
1678         bp->b_domain = BD_DOMAIN(bd);
1679         bp->b_flags = 0;
1680         bp->b_ioflags = 0;
1681         bp->b_xflags = 0;
1682         bp->b_vflags = 0;
1683         bp->b_vp = NULL;
1684         bp->b_blkno = bp->b_lblkno = 0;
1685         bp->b_offset = NOOFFSET;
1686         bp->b_iodone = 0;
1687         bp->b_error = 0;
1688         bp->b_resid = 0;
1689         bp->b_bcount = 0;
1690         bp->b_npages = 0;
1691         bp->b_dirtyoff = bp->b_dirtyend = 0;
1692         bp->b_bufobj = NULL;
1693         bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
1694         bp->b_fsprivate1 = NULL;
1695         bp->b_fsprivate2 = NULL;
1696         bp->b_fsprivate3 = NULL;
1697         LIST_INIT(&bp->b_dep);
1698
1699         return (bp);
1700 }
1701
1702 /*
1703  *      buf_recycle:
1704  *
1705  *      Free a buffer from the given bufqueue.  kva controls whether the
1706  *      freed buf must own some kva resources.  This is used for
1707  *      defragmenting.
1708  */
1709 static int
1710 buf_recycle(struct bufdomain *bd, bool kva)
1711 {
1712         struct bufqueue *bq;
1713         struct buf *bp, *nbp;
1714
1715         if (kva)
1716                 counter_u64_add(bufdefragcnt, 1);
1717         nbp = NULL;
1718         bq = bd->bd_cleanq;
1719         BQ_LOCK(bq);
1720         KASSERT(BQ_LOCKPTR(bq) == BD_LOCKPTR(bd),
1721             ("buf_recycle: Locks don't match"));
1722         nbp = TAILQ_FIRST(&bq->bq_queue);
1723
1724         /*
1725          * Run scan, possibly freeing data and/or kva mappings on the fly
1726          * depending.
1727          */
1728         while ((bp = nbp) != NULL) {
1729                 /*
1730                  * Calculate next bp (we can only use it if we do not
1731                  * release the bqlock).
1732                  */
1733                 nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist);
1734
1735                 /*
1736                  * If we are defragging then we need a buffer with 
1737                  * some kva to reclaim.
1738                  */
1739                 if (kva && bp->b_kvasize == 0)
1740                         continue;
1741
1742                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
1743                         continue;
1744
1745                 /*
1746                  * Implement a second chance algorithm for frequently
1747                  * accessed buffers.
1748                  */
1749                 if ((bp->b_flags & B_REUSE) != 0) {
1750                         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1751                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1752                         bp->b_flags &= ~B_REUSE;
1753                         BUF_UNLOCK(bp);
1754                         continue;
1755                 }
1756
1757                 /*
1758                  * Skip buffers with background writes in progress.
1759                  */
1760                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) != 0) {
1761                         BUF_UNLOCK(bp);
1762                         continue;
1763                 }
1764
1765                 KASSERT(bp->b_qindex == QUEUE_CLEAN,
1766                     ("buf_recycle: inconsistent queue %d bp %p",
1767                     bp->b_qindex, bp));
1768                 KASSERT(bp->b_domain == BD_DOMAIN(bd),
1769                     ("getnewbuf: queue domain %d doesn't match request %d",
1770                     bp->b_domain, (int)BD_DOMAIN(bd)));
1771                 /*
1772                  * NOTE:  nbp is now entirely invalid.  We can only restart
1773                  * the scan from this point on.
1774                  */
1775                 bq_remove(bq, bp);
1776                 BQ_UNLOCK(bq);
1777
1778                 /*
1779                  * Requeue the background write buffer with error and
1780                  * restart the scan.
1781                  */
1782                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDERR) != 0) {
1783                         bqrelse(bp);
1784                         BQ_LOCK(bq);
1785                         nbp = TAILQ_FIRST(&bq->bq_queue);
1786                         continue;
1787                 }
1788                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1789                 brelse(bp);
1790                 return (0);
1791         }
1792         bd->bd_wanted = 1;
1793         BQ_UNLOCK(bq);
1794
1795         return (ENOBUFS);
1796 }
1797
1798 /*
1799  *      bremfree:
1800  *
1801  *      Mark the buffer for removal from the appropriate free list.
1802  *
1803  */
1804 void
1805 bremfree(struct buf *bp)
1806 {
1807
1808         CTR3(KTR_BUF, "bremfree(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1809         KASSERT((bp->b_flags & B_REMFREE) == 0,
1810             ("bremfree: buffer %p already marked for delayed removal.", bp));
1811         KASSERT(bp->b_qindex != QUEUE_NONE,
1812             ("bremfree: buffer %p not on a queue.", bp));
1813         BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1814
1815         bp->b_flags |= B_REMFREE;
1816 }
1817
1818 /*
1819  *      bremfreef:
1820  *
1821  *      Force an immediate removal from a free list.  Used only in nfs when
1822  *      it abuses the b_freelist pointer.
1823  */
1824 void
1825 bremfreef(struct buf *bp)
1826 {
1827         struct bufqueue *bq;
1828
1829         bq = bufqueue_acquire(bp);
1830         bq_remove(bq, bp);
1831         BQ_UNLOCK(bq);
1832 }
1833
1834 static void
1835 bq_init(struct bufqueue *bq, int qindex, int subqueue, const char *lockname)
1836 {
1837
1838         mtx_init(&bq->bq_lock, lockname, NULL, MTX_DEF);
1839         TAILQ_INIT(&bq->bq_queue);
1840         bq->bq_len = 0;
1841         bq->bq_index = qindex;
1842         bq->bq_subqueue = subqueue;
1843 }
1844
1845 static void
1846 bd_init(struct bufdomain *bd)
1847 {
1848         int i;
1849
1850         bd->bd_cleanq = &bd->bd_subq[mp_maxid + 1];
1851         bq_init(bd->bd_cleanq, QUEUE_CLEAN, mp_maxid + 1, "bufq clean lock");
1852         bq_init(&bd->bd_dirtyq, QUEUE_DIRTY, -1, "bufq dirty lock");
1853         for (i = 0; i <= mp_maxid; i++)
1854                 bq_init(&bd->bd_subq[i], QUEUE_CLEAN, i,
1855                     "bufq clean subqueue lock");
1856         mtx_init(&bd->bd_run_lock, "bufspace daemon run lock", NULL, MTX_DEF);
1857 }
1858
1859 /*
1860  *      bq_remove:
1861  *
1862  *      Removes a buffer from the free list, must be called with the
1863  *      correct qlock held.
1864  */
1865 static void
1866 bq_remove(struct bufqueue *bq, struct buf *bp)
1867 {
1868
1869         CTR3(KTR_BUF, "bq_remove(%p) vp %p flags %X",
1870             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1871         KASSERT(bp->b_qindex != QUEUE_NONE,
1872             ("bq_remove: buffer %p not on a queue.", bp));
1873         KASSERT(bufqueue(bp) == bq,
1874             ("bq_remove: Remove buffer %p from wrong queue.", bp));
1875
1876         BQ_ASSERT_LOCKED(bq);
1877         if (bp->b_qindex != QUEUE_EMPTY) {
1878                 BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1879         }
1880         KASSERT(bq->bq_len >= 1,
1881             ("queue %d underflow", bp->b_qindex));
1882         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1883         bq->bq_len--;
1884         bp->b_qindex = QUEUE_NONE;
1885         bp->b_flags &= ~(B_REMFREE | B_REUSE);
1886 }
1887
1888 static void
1889 bd_flush(struct bufdomain *bd, struct bufqueue *bq)
1890 {
1891         struct buf *bp;
1892
1893         BQ_ASSERT_LOCKED(bq);
1894         if (bq != bd->bd_cleanq) {
1895                 BD_LOCK(bd);
1896                 while ((bp = TAILQ_FIRST(&bq->bq_queue)) != NULL) {
1897                         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1898                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bd->bd_cleanq->bq_queue, bp,
1899                             b_freelist);
1900                         bp->b_subqueue = bd->bd_cleanq->bq_subqueue;
1901                 }
1902                 bd->bd_cleanq->bq_len += bq->bq_len;
1903                 bq->bq_len = 0;
1904         }
1905         if (bd->bd_wanted) {
1906                 bd->bd_wanted = 0;
1907                 wakeup(&bd->bd_wanted);
1908         }
1909         if (bq != bd->bd_cleanq)
1910                 BD_UNLOCK(bd);
1911 }
1912
1913 static int
1914 bd_flushall(struct bufdomain *bd)
1915 {
1916         struct bufqueue *bq;
1917         int flushed;
1918         int i;
1919
1920         if (bd->bd_lim == 0)
1921                 return (0);
1922         flushed = 0;
1923         for (i = 0; i <= mp_maxid; i++) {
1924                 bq = &bd->bd_subq[i];
1925                 if (bq->bq_len == 0)
1926                         continue;
1927                 BQ_LOCK(bq);
1928                 bd_flush(bd, bq);
1929                 BQ_UNLOCK(bq);
1930                 flushed++;
1931         }
1932
1933         return (flushed);
1934 }
1935
1936 static void
1937 bq_insert(struct bufqueue *bq, struct buf *bp, bool unlock)
1938 {
1939         struct bufdomain *bd;
1940
1941         if (bp->b_qindex != QUEUE_NONE)
1942                 panic("bq_insert: free buffer %p onto another queue?", bp);
1943
1944         bd = bufdomain(bp);
1945         if (bp->b_flags & B_AGE) {
1946                 /* Place this buf directly on the real queue. */
1947                 if (bq->bq_index == QUEUE_CLEAN)
1948                         bq = bd->bd_cleanq;
1949                 BQ_LOCK(bq);
1950                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1951         } else {
1952                 BQ_LOCK(bq);
1953                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1954         }
1955         bp->b_flags &= ~(B_AGE | B_REUSE);
1956         bq->bq_len++;
1957         bp->b_qindex = bq->bq_index;
1958         bp->b_subqueue = bq->bq_subqueue;
1959
1960         /*
1961          * Unlock before we notify so that we don't wakeup a waiter that
1962          * fails a trylock on the buf and sleeps again.
1963          */
1964         if (unlock)
1965                 BUF_UNLOCK(bp);
1966
1967         if (bp->b_qindex == QUEUE_CLEAN) {
1968                 /*
1969                  * Flush the per-cpu queue and notify any waiters.
1970                  */
1971                 if (bd->bd_wanted || (bq != bd->bd_cleanq &&
1972                     bq->bq_len >= bd->bd_lim))
1973                         bd_flush(bd, bq);
1974         }
1975         BQ_UNLOCK(bq);
1976 }
1977
1978 /*
1979  *      bufkva_free:
1980  *
1981  *      Free the kva allocation for a buffer.
1982  *
1983  */
1984 static void
1985 bufkva_free(struct buf *bp)
1986 {
1987
1988 #ifdef INVARIANTS
1989         if (bp->b_kvasize == 0) {
1990                 KASSERT(bp->b_kvabase == unmapped_buf &&
1991                     bp->b_data == unmapped_buf,
1992                     ("Leaked KVA space on %p", bp));
1993         } else if (buf_mapped(bp))
1994                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
1995         else
1996                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
1997 #endif
1998         if (bp->b_kvasize == 0)
1999                 return;
2000
2001         vmem_free(buffer_arena, (vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_kvasize);
2002         counter_u64_add(bufkvaspace, -bp->b_kvasize);
2003         counter_u64_add(buffreekvacnt, 1);
2004         bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
2005         bp->b_kvasize = 0;
2006 }
2007
2008 /*
2009  *      bufkva_alloc:
2010  *
2011  *      Allocate the buffer KVA and set b_kvasize and b_kvabase.
2012  */
2013 static int
2014 bufkva_alloc(struct buf *bp, int maxsize, int gbflags)
2015 {
2016         vm_offset_t addr;
2017         int error;
2018
2019         KASSERT((gbflags & GB_UNMAPPED) == 0 || (gbflags & GB_KVAALLOC) != 0,
2020             ("Invalid gbflags 0x%x in %s", gbflags, __func__));
2021
2022         bufkva_free(bp);
2023
2024         addr = 0;
2025         error = vmem_alloc(buffer_arena, maxsize, M_BESTFIT | M_NOWAIT, &addr);
2026         if (error != 0) {
2027                 /*
2028                  * Buffer map is too fragmented.  Request the caller
2029                  * to defragment the map.
2030                  */
2031                 return (error);
2032         }
2033         bp->b_kvabase = (caddr_t)addr;
2034         bp->b_kvasize = maxsize;
2035         counter_u64_add(bufkvaspace, bp->b_kvasize);
2036         if ((gbflags & GB_UNMAPPED) != 0) {
2037                 bp->b_data = unmapped_buf;
2038                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2039         } else {
2040                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
2041                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2042         }
2043         return (0);
2044 }
2045
2046 /*
2047  *      bufkva_reclaim:
2048  *
2049  *      Reclaim buffer kva by freeing buffers holding kva.  This is a vmem
2050  *      callback that fires to avoid returning failure.
2051  */
2052 static void
2053 bufkva_reclaim(vmem_t *vmem, int flags)
2054 {
2055         bool done;
2056         int q;
2057         int i;
2058
2059         done = false;
2060         for (i = 0; i < 5; i++) {
2061                 for (q = 0; q < buf_domains; q++)
2062                         if (buf_recycle(&bdomain[q], true) != 0)
2063                                 done = true;
2064                 if (done)
2065                         break;
2066         }
2067         return;
2068 }
2069
2070 /*
2071  * Attempt to initiate asynchronous I/O on read-ahead blocks.  We must
2072  * clear BIO_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O . If B_CACHE is set,
2073  * the buffer is valid and we do not have to do anything.
2074  */
2075 static void
2076 breada(struct vnode * vp, daddr_t * rablkno, int * rabsize, int cnt,
2077     struct ucred * cred, int flags, void (*ckhashfunc)(struct buf *))
2078 {
2079         struct buf *rabp;
2080         struct thread *td;
2081         int i;
2082
2083         td = curthread;
2084
2085         for (i = 0; i < cnt; i++, rablkno++, rabsize++) {
2086                 if (inmem(vp, *rablkno))
2087                         continue;
2088                 rabp = getblk(vp, *rablkno, *rabsize, 0, 0, 0);
2089                 if ((rabp->b_flags & B_CACHE) != 0) {
2090                         brelse(rabp);
2091                         continue;
2092                 }
2093 #ifdef RACCT
2094                 if (racct_enable) {
2095                         PROC_LOCK(curproc);
2096                         racct_add_buf(curproc, rabp, 0);
2097                         PROC_UNLOCK(curproc);
2098                 }
2099 #endif /* RACCT */
2100                 td->td_ru.ru_inblock++;
2101                 rabp->b_flags |= B_ASYNC;
2102                 rabp->b_flags &= ~B_INVAL;
2103                 if ((flags & GB_CKHASH) != 0) {
2104                         rabp->b_flags |= B_CKHASH;
2105                         rabp->b_ckhashcalc = ckhashfunc;
2106                 }
2107                 rabp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
2108                 rabp->b_iocmd = BIO_READ;
2109                 if (rabp->b_rcred == NOCRED && cred != NOCRED)
2110                         rabp->b_rcred = crhold(cred);
2111                 vfs_busy_pages(rabp, 0);
2112                 BUF_KERNPROC(rabp);
2113                 rabp->b_iooffset = dbtob(rabp->b_blkno);
2114                 bstrategy(rabp);
2115         }
2116 }
2117
2118 /*
2119  * Entry point for bread() and breadn() via #defines in sys/buf.h.
2120  *
2121  * Get a buffer with the specified data.  Look in the cache first.  We
2122  * must clear BIO_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O.  If B_CACHE
2123  * is set, the buffer is valid and we do not have to do anything, see
2124  * getblk(). Also starts asynchronous I/O on read-ahead blocks.
2125  *
2126  * Always return a NULL buffer pointer (in bpp) when returning an error.
2127  *
2128  * The blkno parameter is the logical block being requested. Normally
2129  * the mapping of logical block number to disk block address is done
2130  * by calling VOP_BMAP(). However, if the mapping is already known, the
2131  * disk block address can be passed using the dblkno parameter. If the
2132  * disk block address is not known, then the same value should be passed
2133  * for blkno and dblkno.
2134  */
2135 int
2136 breadn_flags(struct vnode *vp, daddr_t blkno, daddr_t dblkno, int size,
2137     daddr_t *rablkno, int *rabsize, int cnt, struct ucred *cred, int flags,
2138     void (*ckhashfunc)(struct buf *), struct buf **bpp)
2139 {
2140         struct buf *bp;
2141         struct thread *td;
2142         int error, readwait, rv;
2143
2144         CTR3(KTR_BUF, "breadn(%p, %jd, %d)", vp, blkno, size);
2145         td = curthread;
2146         /*
2147          * Can only return NULL if GB_LOCK_NOWAIT or GB_SPARSE flags
2148          * are specified.
2149          */
2150         error = getblkx(vp, blkno, dblkno, size, 0, 0, flags, &bp);
2151         if (error != 0) {
2152                 *bpp = NULL;
2153                 return (error);
2154         }
2155         KASSERT(blkno == bp->b_lblkno,
2156             ("getblkx returned buffer for blkno %jd instead of blkno %jd",
2157             (intmax_t)bp->b_lblkno, (intmax_t)blkno));
2158         flags &= ~GB_NOSPARSE;
2159         *bpp = bp;
2160
2161         /*
2162          * If not found in cache, do some I/O
2163          */
2164         readwait = 0;
2165         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
2166 #ifdef RACCT
2167                 if (racct_enable) {
2168                         PROC_LOCK(td->td_proc);
2169                         racct_add_buf(td->td_proc, bp, 0);
2170                         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
2171                 }
2172 #endif /* RACCT */
2173                 td->td_ru.ru_inblock++;
2174                 bp->b_iocmd = BIO_READ;
2175                 bp->b_flags &= ~B_INVAL;
2176                 if ((flags & GB_CKHASH) != 0) {
2177                         bp->b_flags |= B_CKHASH;
2178                         bp->b_ckhashcalc = ckhashfunc;
2179                 }
2180                 if ((flags & GB_CVTENXIO) != 0)
2181                         bp->b_xflags |= BX_CVTENXIO;
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) || (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         bp->b_xflags &= ~(BX_CVTENXIO);
2780         /* binsfree unlocks bp. */
2781         binsfree(bp, qindex);
2782 }
2783
2784 /*
2785  * Release a buffer back to the appropriate queue but do not try to free
2786  * it.  The buffer is expected to be used again soon.
2787  *
2788  * bqrelse() is used by bdwrite() to requeue a delayed write, and used by
2789  * biodone() to requeue an async I/O on completion.  It is also used when
2790  * known good buffers need to be requeued but we think we may need the data
2791  * again soon.
2792  *
2793  * XXX we should be able to leave the B_RELBUF hint set on completion.
2794  */
2795 void
2796 bqrelse(struct buf *bp)
2797 {
2798         int qindex;
2799
2800         CTR3(KTR_BUF, "bqrelse(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2801         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)),
2802             ("bqrelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
2803
2804         qindex = QUEUE_NONE;
2805         if (BUF_LOCKRECURSED(bp)) {
2806                 /* do not release to free list */
2807                 BUF_UNLOCK(bp);
2808                 return;
2809         }
2810         bp->b_flags &= ~(B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF);
2811         bp->b_xflags &= ~(BX_CVTENXIO);
2812
2813         if (bp->b_flags & B_MANAGED) {
2814                 if (bp->b_flags & B_REMFREE)
2815                         bremfreef(bp);
2816                 goto out;
2817         }
2818
2819         /* buffers with stale but valid contents */
2820         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) != 0 || (bp->b_vflags & (BV_BKGRDINPROG |
2821             BV_BKGRDERR)) == BV_BKGRDERR) {
2822                 BO_LOCK(bp->b_bufobj);
2823                 bp->b_vflags &= ~BV_BKGRDERR;
2824                 BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
2825                 qindex = QUEUE_DIRTY;
2826         } else {
2827                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0 &&
2828                     (bp->b_xflags & BX_VNDIRTY))
2829                         panic("bqrelse: not dirty");
2830                 if ((bp->b_flags & B_NOREUSE) != 0) {
2831                         brelse(bp);
2832                         return;
2833                 }
2834                 qindex = QUEUE_CLEAN;
2835         }
2836         buf_track(bp, __func__);
2837         /* binsfree unlocks bp. */
2838         binsfree(bp, qindex);
2839         return;
2840
2841 out:
2842         buf_track(bp, __func__);
2843         /* unlock */
2844         BUF_UNLOCK(bp);
2845 }
2846
2847 /*
2848  * Complete I/O to a VMIO backed page.  Validate the pages as appropriate,
2849  * restore bogus pages.
2850  */
2851 static void
2852 vfs_vmio_iodone(struct buf *bp)
2853 {
2854         vm_ooffset_t foff;
2855         vm_page_t m;
2856         vm_object_t obj;
2857         struct vnode *vp __unused;
2858         int i, iosize, resid;
2859         bool bogus;
2860
2861         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2862         KASSERT(blockcount_read(&obj->paging_in_progress) >= bp->b_npages,
2863             ("vfs_vmio_iodone: paging in progress(%d) < b_npages(%d)",
2864             blockcount_read(&obj->paging_in_progress), bp->b_npages));
2865
2866         vp = bp->b_vp;
2867         VNPASS(vp->v_holdcnt > 0, vp);
2868         VNPASS(vp->v_object != NULL, 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                         bogus = true;
2887                         m = vm_page_relookup(obj, OFF_TO_IDX(foff));
2888                         if (m == NULL)
2889                                 panic("biodone: page disappeared!");
2890                         bp->b_pages[i] = m;
2891                 } else if ((bp->b_iocmd == BIO_READ) && resid > 0) {
2892                         /*
2893                          * In the write case, the valid and clean bits are
2894                          * already changed correctly ( see bdwrite() ), so we 
2895                          * only need to do this here in the read case.
2896                          */
2897                         KASSERT((m->dirty & vm_page_bits(foff & PAGE_MASK,
2898                             resid)) == 0, ("vfs_vmio_iodone: page %p "
2899                             "has unexpected dirty bits", m));
2900                         vfs_page_set_valid(bp, foff, m);
2901                 }
2902                 KASSERT(OFF_TO_IDX(foff) == m->pindex,
2903                     ("vfs_vmio_iodone: foff(%jd)/pindex(%ju) mismatch",
2904                     (intmax_t)foff, (uintmax_t)m->pindex));
2905
2906                 vm_page_sunbusy(m);
2907                 foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
2908                 iosize -= resid;
2909         }
2910         vm_object_pip_wakeupn(obj, bp->b_npages);
2911         if (bogus && buf_mapped(bp)) {
2912                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2913                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
2914                     bp->b_pages, bp->b_npages);
2915         }
2916 }
2917
2918 /*
2919  * Perform page invalidation when a buffer is released.  The fully invalid
2920  * pages will be reclaimed later in vfs_vmio_truncate().
2921  */
2922 static void
2923 vfs_vmio_invalidate(struct buf *bp)
2924 {
2925         vm_object_t obj;
2926         vm_page_t m;
2927         int flags, i, resid, poffset, presid;
2928
2929         if (buf_mapped(bp)) {
2930                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2931                 pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), bp->b_npages);
2932         } else
2933                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2934         /*
2935          * Get the base offset and length of the buffer.  Note that 
2936          * in the VMIO case if the buffer block size is not
2937          * page-aligned then b_data pointer may not be page-aligned.
2938          * But our b_pages[] array *IS* page aligned.
2939          *
2940          * block sizes less then DEV_BSIZE (usually 512) are not 
2941          * supported due to the page granularity bits (m->valid,
2942          * m->dirty, etc...). 
2943          *
2944          * See man buf(9) for more information
2945          */
2946         flags = (bp->b_flags & B_NOREUSE) != 0 ? VPR_NOREUSE : 0;
2947         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2948         resid = bp->b_bufsize;
2949         poffset = bp->b_offset & PAGE_MASK;
2950         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2951         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
2952                 m = bp->b_pages[i];
2953                 if (m == bogus_page)
2954                         panic("vfs_vmio_invalidate: Unexpected bogus page.");
2955                 bp->b_pages[i] = NULL;
2956
2957                 presid = resid > (PAGE_SIZE - poffset) ?
2958                     (PAGE_SIZE - poffset) : resid;
2959                 KASSERT(presid >= 0, ("brelse: extra page"));
2960                 vm_page_busy_acquire(m, VM_ALLOC_SBUSY);
2961                 if (pmap_page_wired_mappings(m) == 0)
2962                         vm_page_set_invalid(m, poffset, presid);
2963                 vm_page_sunbusy(m);
2964                 vm_page_release_locked(m, flags);
2965                 resid -= presid;
2966                 poffset = 0;
2967         }
2968         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2969         bp->b_npages = 0;
2970 }
2971
2972 /*
2973  * Page-granular truncation of an existing VMIO buffer.
2974  */
2975 static void
2976 vfs_vmio_truncate(struct buf *bp, int desiredpages)
2977 {
2978         vm_object_t obj;
2979         vm_page_t m;
2980         int flags, i;
2981
2982         if (bp->b_npages == desiredpages)
2983                 return;
2984
2985         if (buf_mapped(bp)) {
2986                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2987                 pmap_qremove((vm_offset_t)trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data) +
2988                     (desiredpages << PAGE_SHIFT), bp->b_npages - desiredpages);
2989         } else
2990                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2991
2992         /*
2993          * The object lock is needed only if we will attempt to free pages.
2994          */
2995         flags = (bp->b_flags & B_NOREUSE) != 0 ? VPR_NOREUSE : 0;
2996         if ((bp->b_flags & B_DIRECT) != 0) {
2997                 flags |= VPR_TRYFREE;
2998                 obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2999                 VM_OBJECT_WLOCK(obj);
3000         } else {
3001                 obj = NULL;
3002         }
3003         for (i = desiredpages; i < bp->b_npages; i++) {
3004                 m = bp->b_pages[i];
3005                 KASSERT(m != bogus_page, ("allocbuf: bogus page found"));
3006                 bp->b_pages[i] = NULL;
3007                 if (obj != NULL)
3008                         vm_page_release_locked(m, flags);
3009                 else
3010                         vm_page_release(m, flags);
3011         }
3012         if (obj != NULL)
3013                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
3014         bp->b_npages = desiredpages;
3015 }
3016
3017 /*
3018  * Byte granular extension of VMIO buffers.
3019  */
3020 static void
3021 vfs_vmio_extend(struct buf *bp, int desiredpages, int size)
3022 {
3023         /*
3024          * We are growing the buffer, possibly in a 
3025          * byte-granular fashion.
3026          */
3027         vm_object_t obj;
3028         vm_offset_t toff;
3029         vm_offset_t tinc;
3030         vm_page_t m;
3031
3032         /*
3033          * Step 1, bring in the VM pages from the object, allocating
3034          * them if necessary.  We must clear B_CACHE if these pages
3035          * are not valid for the range covered by the buffer.
3036          */
3037         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
3038         if (bp->b_npages < desiredpages) {
3039                 /*
3040                  * We must allocate system pages since blocking
3041                  * here could interfere with paging I/O, no
3042                  * matter which process we are.
3043                  *
3044                  * Only exclusive busy can be tested here.
3045                  * Blocking on shared busy might lead to
3046                  * deadlocks once allocbuf() is called after
3047                  * pages are vfs_busy_pages().
3048                  */
3049                 (void)vm_page_grab_pages_unlocked(obj,
3050                     OFF_TO_IDX(bp->b_offset) + bp->b_npages,
3051                     VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_IGN_SBUSY |
3052                     VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_WIRED,
3053                     &bp->b_pages[bp->b_npages], desiredpages - bp->b_npages);
3054                 bp->b_npages = desiredpages;
3055         }
3056
3057         /*
3058          * Step 2.  We've loaded the pages into the buffer,
3059          * we have to figure out if we can still have B_CACHE
3060          * set.  Note that B_CACHE is set according to the
3061          * byte-granular range ( bcount and size ), not the
3062          * aligned range ( newbsize ).
3063          *
3064          * The VM test is against m->valid, which is DEV_BSIZE
3065          * aligned.  Needless to say, the validity of the data
3066          * needs to also be DEV_BSIZE aligned.  Note that this
3067          * fails with NFS if the server or some other client
3068          * extends the file's EOF.  If our buffer is resized, 
3069          * B_CACHE may remain set! XXX
3070          */
3071         toff = bp->b_bcount;
3072         tinc = PAGE_SIZE - ((bp->b_offset + toff) & PAGE_MASK);
3073         while ((bp->b_flags & B_CACHE) && toff < size) {
3074                 vm_pindex_t pi;
3075
3076                 if (tinc > (size - toff))
3077                         tinc = size - toff;
3078                 pi = ((bp->b_offset & PAGE_MASK) + toff) >> PAGE_SHIFT;
3079                 m = bp->b_pages[pi];
3080                 vfs_buf_test_cache(bp, bp->b_offset, toff, tinc, m);
3081                 toff += tinc;
3082                 tinc = PAGE_SIZE;
3083         }
3084
3085         /*
3086          * Step 3, fixup the KVA pmap.
3087          */
3088         if (buf_mapped(bp))
3089                 bpmap_qenter(bp);
3090         else
3091                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
3092 }
3093
3094 /*
3095  * Check to see if a block at a particular lbn is available for a clustered
3096  * write.
3097  */
3098 static int
3099 vfs_bio_clcheck(struct vnode *vp, int size, daddr_t lblkno, daddr_t blkno)
3100 {
3101         struct buf *bpa;
3102         int match;
3103
3104         match = 0;
3105
3106         /* If the buf isn't in core skip it */
3107         if ((bpa = gbincore(&vp->v_bufobj, lblkno)) == NULL)
3108                 return (0);
3109
3110         /* If the buf is busy we don't want to wait for it */
3111         if (BUF_LOCK(bpa, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
3112                 return (0);
3113
3114         /* Only cluster with valid clusterable delayed write buffers */
3115         if ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) !=
3116             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK))
3117                 goto done;
3118
3119         if (bpa->b_bufsize != size)
3120                 goto done;
3121
3122         /*
3123          * Check to see if it is in the expected place on disk and that the
3124          * block has been mapped.
3125          */
3126         if ((bpa->b_blkno != bpa->b_lblkno) && (bpa->b_blkno == blkno))
3127                 match = 1;
3128 done:
3129         BUF_UNLOCK(bpa);
3130         return (match);
3131 }
3132
3133 /*
3134  *      vfs_bio_awrite:
3135  *
3136  *      Implement clustered async writes for clearing out B_DELWRI buffers.
3137  *      This is much better then the old way of writing only one buffer at
3138  *      a time.  Note that we may not be presented with the buffers in the 
3139  *      correct order, so we search for the cluster in both directions.
3140  */
3141 int
3142 vfs_bio_awrite(struct buf *bp)
3143 {
3144         struct bufobj *bo;
3145         int i;
3146         int j;
3147         daddr_t lblkno = bp->b_lblkno;
3148         struct vnode *vp = bp->b_vp;
3149         int ncl;
3150         int nwritten;
3151         int size;
3152         int maxcl;
3153         int gbflags;
3154
3155         bo = &vp->v_bufobj;
3156         gbflags = (bp->b_data == unmapped_buf) ? GB_UNMAPPED : 0;
3157         /*
3158          * right now we support clustered writing only to regular files.  If
3159          * we find a clusterable block we could be in the middle of a cluster
3160          * rather then at the beginning.
3161          */
3162         if ((vp->v_type == VREG) && 
3163             (vp->v_mount != 0) && /* Only on nodes that have the size info */
3164             (bp->b_flags & (B_CLUSTEROK | B_INVAL)) == B_CLUSTEROK) {
3165                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3166                 maxcl = MAXPHYS / size;
3167
3168                 BO_RLOCK(bo);
3169                 for (i = 1; i < maxcl; i++)
3170                         if (vfs_bio_clcheck(vp, size, lblkno + i,
3171                             bp->b_blkno + ((i * size) >> DEV_BSHIFT)) == 0)
3172                                 break;
3173
3174                 for (j = 1; i + j <= maxcl && j <= lblkno; j++) 
3175                         if (vfs_bio_clcheck(vp, size, lblkno - j,
3176                             bp->b_blkno - ((j * size) >> DEV_BSHIFT)) == 0)
3177                                 break;
3178                 BO_RUNLOCK(bo);
3179                 --j;
3180                 ncl = i + j;
3181                 /*
3182                  * this is a possible cluster write
3183                  */
3184                 if (ncl != 1) {
3185                         BUF_UNLOCK(bp);
3186                         nwritten = cluster_wbuild(vp, size, lblkno - j, ncl,
3187                             gbflags);
3188                         return (nwritten);
3189                 }
3190         }
3191         bremfree(bp);
3192         bp->b_flags |= B_ASYNC;
3193         /*
3194          * default (old) behavior, writing out only one block
3195          *
3196          * XXX returns b_bufsize instead of b_bcount for nwritten?
3197          */
3198         nwritten = bp->b_bufsize;
3199         (void) bwrite(bp);
3200
3201         return (nwritten);
3202 }
3203
3204 /*
3205  *      getnewbuf_kva:
3206  *
3207  *      Allocate KVA for an empty buf header according to gbflags.
3208  */
3209 static int
3210 getnewbuf_kva(struct buf *bp, int gbflags, int maxsize)
3211 {
3212
3213         if ((gbflags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_UNMAPPED) {
3214                 /*
3215                  * In order to keep fragmentation sane we only allocate kva
3216                  * in BKVASIZE chunks.  XXX with vmem we can do page size.
3217                  */
3218                 maxsize = (maxsize + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
3219
3220                 if (maxsize != bp->b_kvasize &&
3221                     bufkva_alloc(bp, maxsize, gbflags))
3222                         return (ENOSPC);
3223         }
3224         return (0);
3225 }
3226
3227 /*
3228  *      getnewbuf:
3229  *
3230  *      Find and initialize a new buffer header, freeing up existing buffers
3231  *      in the bufqueues as necessary.  The new buffer is returned locked.
3232  *
3233  *      We block if:
3234  *              We have insufficient buffer headers
3235  *              We have insufficient buffer space
3236  *              buffer_arena is too fragmented ( space reservation fails )
3237  *              If we have to flush dirty buffers ( but we try to avoid this )
3238  *
3239  *      The caller is responsible for releasing the reserved bufspace after
3240  *      allocbuf() is called.
3241  */
3242 static struct buf *
3243 getnewbuf(struct vnode *vp, int slpflag, int slptimeo, int maxsize, int gbflags)
3244 {
3245         struct bufdomain *bd;
3246         struct buf *bp;
3247         bool metadata, reserved;
3248
3249         bp = NULL;
3250         KASSERT((gbflags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_KVAALLOC,
3251             ("GB_KVAALLOC only makes sense with GB_UNMAPPED"));
3252         if (!unmapped_buf_allowed)
3253                 gbflags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
3254
3255         if (vp == NULL || (vp->v_vflag & (VV_MD | VV_SYSTEM)) != 0 ||
3256             vp->v_type == VCHR)
3257                 metadata = true;
3258         else
3259                 metadata = false;
3260         if (vp == NULL)
3261                 bd = &bdomain[0];
3262         else
3263                 bd = &bdomain[vp->v_bufobj.bo_domain];
3264
3265         counter_u64_add(getnewbufcalls, 1);
3266         reserved = false;
3267         do {
3268                 if (reserved == false &&
3269                     bufspace_reserve(bd, maxsize, metadata) != 0) {
3270                         counter_u64_add(getnewbufrestarts, 1);
3271                         continue;
3272                 }
3273                 reserved = true;
3274                 if ((bp = buf_alloc(bd)) == NULL) {
3275                         counter_u64_add(getnewbufrestarts, 1);
3276                         continue;
3277                 }
3278                 if (getnewbuf_kva(bp, gbflags, maxsize) == 0)
3279                         return (bp);
3280                 break;
3281         } while (buf_recycle(bd, false) == 0);
3282
3283         if (reserved)
3284                 bufspace_release(bd, maxsize);
3285         if (bp != NULL) {
3286                 bp->b_flags |= B_INVAL;
3287                 brelse(bp);
3288         }
3289         bufspace_wait(bd, vp, gbflags, slpflag, slptimeo);
3290
3291         return (NULL);
3292 }
3293
3294 /*
3295  *      buf_daemon:
3296  *
3297  *      buffer flushing daemon.  Buffers are normally flushed by the
3298  *      update daemon but if it cannot keep up this process starts to
3299  *      take the load in an attempt to prevent getnewbuf() from blocking.
3300  */
3301 static struct kproc_desc buf_kp = {
3302         "bufdaemon",
3303         buf_daemon,
3304         &bufdaemonproc
3305 };
3306 SYSINIT(bufdaemon, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST, kproc_start, &buf_kp);
3307
3308 static int
3309 buf_flush(struct vnode *vp, struct bufdomain *bd, int target)
3310 {
3311         int flushed;
3312
3313         flushed = flushbufqueues(vp, bd, target, 0);
3314         if (flushed == 0) {
3315                 /*
3316                  * Could not find any buffers without rollback
3317                  * dependencies, so just write the first one
3318                  * in the hopes of eventually making progress.
3319                  */
3320                 if (vp != NULL && target > 2)
3321                         target /= 2;
3322                 flushbufqueues(vp, bd, target, 1);
3323         }
3324         return (flushed);
3325 }
3326
3327 static void
3328 buf_daemon()
3329 {
3330         struct bufdomain *bd;
3331         int speedupreq;
3332         int lodirty;
3333         int i;
3334
3335         /*
3336          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
3337          */
3338         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, kthread_shutdown, curthread,
3339             SHUTDOWN_PRI_LAST + 100);
3340
3341         /*
3342          * Start the buf clean daemons as children threads.
3343          */
3344         for (i = 0 ; i < buf_domains; i++) {
3345                 int error;
3346
3347                 error = kthread_add((void (*)(void *))bufspace_daemon,
3348                     &bdomain[i], curproc, NULL, 0, 0, "bufspacedaemon-%d", i);
3349                 if (error)
3350                         panic("error %d spawning bufspace daemon", error);
3351         }
3352
3353         /*
3354          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
3355          */
3356         curthread->td_pflags |= TDP_NORUNNINGBUF | TDP_BUFNEED;
3357         mtx_lock(&bdlock);
3358         for (;;) {
3359                 bd_request = 0;
3360                 mtx_unlock(&bdlock);
3361
3362                 kthread_suspend_check();
3363
3364                 /*
3365                  * Save speedupreq for this pass and reset to capture new
3366                  * requests.
3367                  */
3368                 speedupreq = bd_speedupreq;
3369                 bd_speedupreq = 0;
3370
3371                 /*
3372                  * Flush each domain sequentially according to its level and
3373                  * the speedup request.
3374                  */
3375                 for (i = 0; i < buf_domains; i++) {
3376                         bd = &bdomain[i];
3377                         if (speedupreq)
3378                                 lodirty = bd->bd_numdirtybuffers / 2;
3379                         else
3380                                 lodirty = bd->bd_lodirtybuffers;
3381                         while (bd->bd_numdirtybuffers > lodirty) {
3382                                 if (buf_flush(NULL, bd,
3383                                     bd->bd_numdirtybuffers - lodirty) == 0)
3384                                         break;
3385                                 kern_yield(PRI_USER);
3386                         }
3387                 }
3388
3389                 /*
3390                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
3391                  * mark.  The buf_daemon normally waits 1 second and
3392                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
3393                  * built up, within reason.
3394                  *
3395                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
3396                  * find any flushable buffers, we sleep for a short period
3397                  * to avoid endless loops on unlockable buffers.
3398                  */
3399                 mtx_lock(&bdlock);
3400                 if (!BIT_EMPTY(BUF_DOMAINS, &bdlodirty)) {
3401                         /*
3402                          * We reached our low water mark, reset the
3403                          * request and sleep until we are needed again.
3404                          * The sleep is just so the suspend code works.
3405                          */
3406                         bd_request = 0;
3407                         /*
3408                          * Do an extra wakeup in case dirty threshold
3409                          * changed via sysctl and the explicit transition
3410                          * out of shortfall was missed.
3411                          */
3412                         bdirtywakeup();
3413                         if (runningbufspace <= lorunningspace)
3414                                 runningwakeup();
3415                         msleep(&bd_request, &bdlock, PVM, "psleep", hz);
3416                 } else {
3417                         /*
3418                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
3419                          * still have too many dirty buffers, we
3420                          * have to sleep and try again.  (rare)
3421                          */
3422                         msleep(&bd_request, &bdlock, PVM, "qsleep", hz / 10);
3423                 }
3424         }
3425 }
3426
3427 /*
3428  *      flushbufqueues:
3429  *
3430  *      Try to flush a buffer in the dirty queue.  We must be careful to
3431  *      free up B_INVAL buffers instead of write them, which NFS is 
3432  *      particularly sensitive to.
3433  */
3434 static int flushwithdeps = 0;
3435 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, flushwithdeps, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_STATS,
3436     &flushwithdeps, 0,
3437     "Number of buffers flushed with dependecies that require rollbacks");
3438
3439 static int
3440 flushbufqueues(struct vnode *lvp, struct bufdomain *bd, int target,
3441     int flushdeps)
3442 {
3443         struct bufqueue *bq;
3444         struct buf *sentinel;
3445         struct vnode *vp;
3446         struct mount *mp;
3447         struct buf *bp;
3448         int hasdeps;
3449         int flushed;
3450         int error;
3451         bool unlock;
3452
3453         flushed = 0;
3454         bq = &bd->bd_dirtyq;
3455         bp = NULL;
3456         sentinel = malloc(sizeof(struct buf), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
3457         sentinel->b_qindex = QUEUE_SENTINEL;
3458         BQ_LOCK(bq);
3459         TAILQ_INSERT_HEAD(&bq->bq_queue, sentinel, b_freelist);
3460         BQ_UNLOCK(bq);
3461         while (flushed != target) {
3462                 maybe_yield();
3463                 BQ_LOCK(bq);
3464                 bp = TAILQ_NEXT(sentinel, b_freelist);
3465                 if (bp != NULL) {
3466                         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, sentinel, b_freelist);
3467                         TAILQ_INSERT_AFTER(&bq->bq_queue, bp, sentinel,
3468                             b_freelist);
3469                 } else {
3470                         BQ_UNLOCK(bq);
3471                         break;
3472                 }
3473                 /*
3474                  * Skip sentinels inserted by other invocations of the
3475                  * flushbufqueues(), taking care to not reorder them.
3476                  *
3477                  * Only flush the buffers that belong to the
3478                  * vnode locked by the curthread.
3479                  */
3480                 if (bp->b_qindex == QUEUE_SENTINEL || (lvp != NULL &&
3481                     bp->b_vp != lvp)) {
3482                         BQ_UNLOCK(bq);
3483                         continue;
3484                 }
3485                 error = BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL);
3486                 BQ_UNLOCK(bq);
3487                 if (error != 0)
3488                         continue;
3489
3490                 /*
3491                  * BKGRDINPROG can only be set with the buf and bufobj
3492                  * locks both held.  We tolerate a race to clear it here.
3493                  */
3494                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) != 0 ||
3495                     (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
3496                         BUF_UNLOCK(bp);
3497                         continue;
3498                 }
3499                 if (bp->b_flags & B_INVAL) {
3500                         bremfreef(bp);
3501                         brelse(bp);
3502                         flushed++;
3503                         continue;
3504                 }
3505
3506                 if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep) && buf_countdeps(bp, 0)) {
3507                         if (flushdeps == 0) {
3508                                 BUF_UNLOCK(bp);
3509                                 continue;
3510                         }
3511                         hasdeps = 1;
3512                 } else
3513                         hasdeps = 0;
3514                 /*
3515                  * We must hold the lock on a vnode before writing
3516                  * one of its buffers. Otherwise we may confuse, or
3517                  * in the case of a snapshot vnode, deadlock the
3518                  * system.
3519                  *
3520                  * The lock order here is the reverse of the normal
3521                  * of vnode followed by buf lock.  This is ok because
3522                  * the NOWAIT will prevent deadlock.
3523                  */
3524                 vp = bp->b_vp;
3525                 if (vn_start_write(vp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
3526                         BUF_UNLOCK(bp);
3527                         continue;
3528                 }
3529                 if (lvp == NULL) {
3530                         unlock = true;
3531                         error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT);
3532                 } else {
3533                         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "getbuf");
3534                         unlock = false;
3535                         error = VOP_ISLOCKED(vp) == LK_EXCLUSIVE ? 0 :
3536                             vn_lock(vp, LK_TRYUPGRADE);
3537                 }
3538                 if (error == 0) {
3539                         CTR3(KTR_BUF, "flushbufqueue(%p) vp %p flags %X",
3540                             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
3541                         if (curproc == bufdaemonproc) {
3542                                 vfs_bio_awrite(bp);
3543                         } else {
3544                                 bremfree(bp);
3545                                 bwrite(bp);
3546                                 counter_u64_add(notbufdflushes, 1);
3547                         }
3548                         vn_finished_write(mp);
3549                         if (unlock)
3550                                 VOP_UNLOCK(vp);
3551                         flushwithdeps += hasdeps;
3552                         flushed++;
3553
3554                         /*
3555                          * Sleeping on runningbufspace while holding
3556                          * vnode lock leads to deadlock.
3557                          */
3558                         if (curproc == bufdaemonproc &&
3559                             runningbufspace > hirunningspace)
3560                                 waitrunningbufspace();
3561                         continue;
3562                 }
3563                 vn_finished_write(mp);
3564                 BUF_UNLOCK(bp);
3565         }
3566         BQ_LOCK(bq);
3567         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, sentinel, b_freelist);
3568         BQ_UNLOCK(bq);
3569         free(sentinel, M_TEMP);
3570         return (flushed);
3571 }
3572
3573 /*
3574  * Check to see if a block is currently memory resident.
3575  */
3576 struct buf *
3577 incore(struct bufobj *bo, daddr_t blkno)
3578 {
3579         return (gbincore_unlocked(bo, blkno));
3580 }
3581
3582 /*
3583  * Returns true if no I/O is needed to access the
3584  * associated VM object.  This is like incore except
3585  * it also hunts around in the VM system for the data.
3586  */
3587 bool
3588 inmem(struct vnode * vp, daddr_t blkno)
3589 {
3590         vm_object_t obj;
3591         vm_offset_t toff, tinc, size;
3592         vm_page_t m, n;
3593         vm_ooffset_t off;
3594         int valid;
3595
3596         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "inmem");
3597
3598         if (incore(&vp->v_bufobj, blkno))
3599                 return (true);
3600         if (vp->v_mount == NULL)
3601                 return (false);
3602         obj = vp->v_object;
3603         if (obj == NULL)
3604                 return (false);
3605
3606         size = PAGE_SIZE;
3607         if (size > vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize)
3608                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3609         off = (vm_ooffset_t)blkno * (vm_ooffset_t)vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3610
3611         for (toff = 0; toff < vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize; toff += tinc) {
3612                 m = vm_page_lookup_unlocked(obj, OFF_TO_IDX(off + toff));
3613 recheck:
3614                 if (m == NULL)
3615                         return (false);
3616
3617                 tinc = size;
3618                 if (tinc > PAGE_SIZE - ((toff + off) & PAGE_MASK))
3619                         tinc = PAGE_SIZE - ((toff + off) & PAGE_MASK);
3620                 /*
3621                  * Consider page validity only if page mapping didn't change
3622                  * during the check.
3623                  */
3624                 valid = vm_page_is_valid(m,
3625                     (vm_offset_t)((toff + off) & PAGE_MASK), tinc);
3626                 n = vm_page_lookup_unlocked(obj, OFF_TO_IDX(off + toff));
3627                 if (m != n) {
3628                         m = n;
3629                         goto recheck;
3630                 }
3631                 if (!valid)
3632                         return (false);
3633         }
3634         return (true);
3635 }
3636
3637 /*
3638  * Set the dirty range for a buffer based on the status of the dirty
3639  * bits in the pages comprising the buffer.  The range is limited
3640  * to the size of the buffer.
3641  *
3642  * Tell the VM system that the pages associated with this buffer
3643  * are clean.  This is used for delayed writes where the data is
3644  * going to go to disk eventually without additional VM intevention.
3645  *
3646  * Note that while we only really need to clean through to b_bcount, we
3647  * just go ahead and clean through to b_bufsize.
3648  */
3649 static void
3650 vfs_clean_pages_dirty_buf(struct buf *bp)
3651 {
3652         vm_ooffset_t foff, noff, eoff;
3653         vm_page_t m;
3654         int i;
3655
3656         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0 || bp->b_bufsize == 0)
3657                 return;
3658
3659         foff = bp->b_offset;
3660         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
3661             ("vfs_clean_pages_dirty_buf: no buffer offset"));
3662
3663         vfs_busy_pages_acquire(bp);
3664         vfs_setdirty_range(bp);
3665         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3666                 noff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3667                 eoff = noff;
3668                 if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bufsize)
3669                         eoff = bp->b_offset + bp->b_bufsize;
3670                 m = bp->b_pages[i];
3671                 vfs_page_set_validclean(bp, foff, m);
3672                 /* vm_page_clear_dirty(m, foff & PAGE_MASK, eoff - foff); */
3673                 foff = noff;
3674         }
3675         vfs_busy_pages_release(bp);
3676 }
3677
3678 static void
3679 vfs_setdirty_range(struct buf *bp)
3680 {
3681         vm_offset_t boffset;
3682         vm_offset_t eoffset;
3683         int i;
3684
3685         /*
3686          * test the pages to see if they have been modified directly
3687          * by users through the VM system.
3688          */
3689         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++)
3690                 vm_page_test_dirty(bp->b_pages[i]);
3691
3692         /*
3693          * Calculate the encompassing dirty range, boffset and eoffset,
3694          * (eoffset - boffset) bytes.
3695          */
3696
3697         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3698                 if (bp->b_pages[i]->dirty)
3699                         break;
3700         }
3701         boffset = (i << PAGE_SHIFT) - (bp->b_offset & PAGE_MASK);
3702
3703         for (i = bp->b_npages - 1; i >= 0; --i) {
3704                 if (bp->b_pages[i]->dirty) {
3705                         break;
3706                 }
3707         }
3708         eoffset = ((i + 1) << PAGE_SHIFT) - (bp->b_offset & PAGE_MASK);
3709
3710         /*
3711          * Fit it to the buffer.
3712          */
3713
3714         if (eoffset > bp->b_bcount)
3715                 eoffset = bp->b_bcount;
3716
3717         /*
3718          * If we have a good dirty range, merge with the existing
3719          * dirty range.
3720          */
3721
3722         if (boffset < eoffset) {
3723                 if (bp->b_dirtyoff > boffset)
3724                         bp->b_dirtyoff = boffset;
3725                 if (bp->b_dirtyend < eoffset)
3726                         bp->b_dirtyend = eoffset;
3727         }
3728 }
3729
3730 /*
3731  * Allocate the KVA mapping for an existing buffer.
3732  * If an unmapped buffer is provided but a mapped buffer is requested, take
3733  * also care to properly setup mappings between pages and KVA.
3734  */
3735 static void
3736 bp_unmapped_get_kva(struct buf *bp, daddr_t blkno, int size, int gbflags)
3737 {
3738         int bsize, maxsize, need_mapping, need_kva;
3739         off_t offset;
3740
3741         need_mapping = bp->b_data == unmapped_buf &&
3742             (gbflags & GB_UNMAPPED) == 0;
3743         need_kva = bp->b_kvabase == unmapped_buf &&
3744             bp->b_data == unmapped_buf &&
3745             (gbflags & GB_KVAALLOC) != 0;
3746         if (!need_mapping && !need_kva)
3747                 return;
3748
3749         BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
3750
3751         if (need_mapping && bp->b_kvabase != unmapped_buf) {
3752                 /*
3753                  * Buffer is not mapped, but the KVA was already
3754                  * reserved at the time of the instantiation.  Use the
3755                  * allocated space.
3756                  */
3757                 goto has_addr;
3758         }
3759
3760         /*
3761          * Calculate the amount of the address space we would reserve
3762          * if the buffer was mapped.
3763          */
3764         bsize = vn_isdisk(bp->b_vp) ? DEV_BSIZE : bp->b_bufobj->bo_bsize;
3765         KASSERT(bsize != 0, ("bsize == 0, check bo->bo_bsize"));
3766         offset = blkno * bsize;
3767         maxsize = size + (offset & PAGE_MASK);
3768         maxsize = imax(maxsize, bsize);
3769
3770         while (bufkva_alloc(bp, maxsize, gbflags) != 0) {
3771                 if ((gbflags & GB_NOWAIT_BD) != 0) {
3772                         /*
3773                          * XXXKIB: defragmentation cannot
3774                          * succeed, not sure what else to do.
3775                          */
3776                         panic("GB_NOWAIT_BD and GB_UNMAPPED %p", bp);
3777                 }
3778                 counter_u64_add(mappingrestarts, 1);
3779                 bufspace_wait(bufdomain(bp), bp->b_vp, gbflags, 0, 0);
3780         }
3781 has_addr:
3782         if (need_mapping) {
3783                 /* b_offset is handled by bpmap_qenter. */
3784                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
3785                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
3786                 bpmap_qenter(bp);
3787         }
3788 }
3789
3790 struct buf *
3791 getblk(struct vnode *vp, daddr_t blkno, int size, int slpflag, int slptimeo,
3792     int flags)
3793 {
3794         struct buf *bp;
3795         int error;
3796
3797         error = getblkx(vp, blkno, blkno, size, slpflag, slptimeo, flags, &bp);
3798         if (error != 0)
3799                 return (NULL);
3800         return (bp);
3801 }
3802
3803 /*
3804  *      getblkx:
3805  *
3806  *      Get a block given a specified block and offset into a file/device.
3807  *      The buffers B_DONE bit will be cleared on return, making it almost
3808  *      ready for an I/O initiation.  B_INVAL may or may not be set on 
3809  *      return.  The caller should clear B_INVAL prior to initiating a
3810  *      READ.
3811  *
3812  *      For a non-VMIO buffer, B_CACHE is set to the opposite of B_INVAL for
3813  *      an existing buffer.
3814  *
3815  *      For a VMIO buffer, B_CACHE is modified according to the backing VM.
3816  *      If getblk()ing a previously 0-sized invalid buffer, B_CACHE is set
3817  *      and then cleared based on the backing VM.  If the previous buffer is
3818  *      non-0-sized but invalid, B_CACHE will be cleared.
3819  *
3820  *      If getblk() must create a new buffer, the new buffer is returned with
3821  *      both B_INVAL and B_CACHE clear unless it is a VMIO buffer, in which
3822  *      case it is returned with B_INVAL clear and B_CACHE set based on the
3823  *      backing VM.
3824  *
3825  *      getblk() also forces a bwrite() for any B_DELWRI buffer whose
3826  *      B_CACHE bit is clear.
3827  *
3828  *      What this means, basically, is that the caller should use B_CACHE to
3829  *      determine whether the buffer is fully valid or not and should clear
3830  *      B_INVAL prior to issuing a read.  If the caller intends to validate
3831  *      the buffer by loading its data area with something, the caller needs
3832  *      to clear B_INVAL.  If the caller does this without issuing an I/O, 
3833  *      the caller should set B_CACHE ( as an optimization ), else the caller
3834  *      should issue the I/O and biodone() will set B_CACHE if the I/O was
3835  *      a write attempt or if it was a successful read.  If the caller 
3836  *      intends to issue a READ, the caller must clear B_INVAL and BIO_ERROR
3837  *      prior to issuing the READ.  biodone() will *not* clear B_INVAL.
3838  *
3839  *      The blkno parameter is the logical block being requested. Normally
3840  *      the mapping of logical block number to disk block address is done
3841  *      by calling VOP_BMAP(). However, if the mapping is already known, the
3842  *      disk block address can be passed using the dblkno parameter. If the
3843  *      disk block address is not known, then the same value should be passed
3844  *      for blkno and dblkno.
3845  */
3846 int
3847 getblkx(struct vnode *vp, daddr_t blkno, daddr_t dblkno, int size, int slpflag,
3848     int slptimeo, int flags, struct buf **bpp)
3849 {
3850         struct buf *bp;
3851         struct bufobj *bo;
3852         daddr_t d_blkno;
3853         int bsize, error, maxsize, vmio;
3854         off_t offset;
3855
3856         CTR3(KTR_BUF, "getblk(%p, %ld, %d)", vp, (long)blkno, size);
3857         KASSERT((flags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_KVAALLOC,
3858             ("GB_KVAALLOC only makes sense with GB_UNMAPPED"));
3859         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "getblk");
3860         if (size > maxbcachebuf)
3861                 panic("getblk: size(%d) > maxbcachebuf(%d)\n", size,
3862                     maxbcachebuf);
3863         if (!unmapped_buf_allowed)
3864                 flags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
3865
3866         bo = &vp->v_bufobj;
3867         d_blkno = dblkno;
3868
3869         /* Attempt lockless lookup first. */
3870         bp = gbincore_unlocked(bo, blkno);
3871         if (bp == NULL)
3872                 goto newbuf_unlocked;
3873
3874         error = BUF_TIMELOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL, "getblku", 0,
3875             0);
3876         if (error != 0)
3877                 goto loop;
3878
3879         /* Verify buf identify has not changed since lookup. */
3880         if (bp->b_bufobj == bo && bp->b_lblkno == blkno)
3881                 goto foundbuf_fastpath;
3882
3883         /* It changed, fallback to locked lookup. */
3884         BUF_UNLOCK_RAW(bp);
3885
3886 loop:
3887         BO_RLOCK(bo);
3888         bp = gbincore(bo, blkno);
3889         if (bp != NULL) {
3890                 int lockflags;
3891
3892                 /*
3893                  * Buffer is in-core.  If the buffer is not busy nor managed,
3894                  * it must be on a queue.
3895                  */
3896                 lockflags = LK_EXCLUSIVE | LK_INTERLOCK |
3897                     ((flags & GB_LOCK_NOWAIT) ? LK_NOWAIT : LK_SLEEPFAIL);
3898
3899                 error = BUF_TIMELOCK(bp, lockflags,
3900                     BO_LOCKPTR(bo), "getblk", slpflag, slptimeo);
3901
3902                 /*
3903                  * If we slept and got the lock we have to restart in case
3904                  * the buffer changed identities.
3905                  */
3906                 if (error == ENOLCK)
3907                         goto loop;
3908                 /* We timed out or were interrupted. */
3909                 else if (error != 0)
3910                         return (error);
3911
3912 foundbuf_fastpath:
3913                 /* If recursed, assume caller knows the rules. */
3914                 if (BUF_LOCKRECURSED(bp))
3915                         goto end;
3916
3917                 /*
3918                  * The buffer is locked.  B_CACHE is cleared if the buffer is 
3919                  * invalid.  Otherwise, for a non-VMIO buffer, B_CACHE is set
3920                  * and for a VMIO buffer B_CACHE is adjusted according to the
3921                  * backing VM cache.
3922                  */
3923                 if (bp->b_flags & B_INVAL)
3924                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
3925                 else if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_INVAL)) == 0)
3926                         bp->b_flags |= B_CACHE;
3927                 if (bp->b_flags & B_MANAGED)
3928                         MPASS(bp->b_qindex == QUEUE_NONE);
3929                 else
3930                         bremfree(bp);
3931
3932                 /*
3933                  * check for size inconsistencies for non-VMIO case.
3934                  */
3935                 if (bp->b_bcount != size) {
3936                         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0 ||
3937                             (size > bp->b_kvasize)) {
3938                                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
3939                                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3940                                         bwrite(bp);
3941                                 } else {
3942                                         if (LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
3943                                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
3944                                                 brelse(bp);
3945                                         } else {
3946                                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3947                                                 bwrite(bp);
3948                                         }
3949                                 }
3950                                 goto loop;
3951                         }
3952                 }
3953
3954                 /*
3955                  * Handle the case of unmapped buffer which should
3956                  * become mapped, or the buffer for which KVA
3957                  * reservation is requested.
3958                  */
3959                 bp_unmapped_get_kva(bp, blkno, size, flags);
3960
3961                 /*
3962                  * If the size is inconsistent in the VMIO case, we can resize
3963                  * the buffer.  This might lead to B_CACHE getting set or
3964                  * cleared.  If the size has not changed, B_CACHE remains
3965                  * unchanged from its previous state.
3966                  */
3967                 allocbuf(bp, size);
3968
3969                 KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET, 
3970                     ("getblk: no buffer offset"));
3971
3972                 /*
3973                  * A buffer with B_DELWRI set and B_CACHE clear must
3974                  * be committed before we can return the buffer in
3975                  * order to prevent the caller from issuing a read
3976                  * ( due to B_CACHE not being set ) and overwriting
3977                  * it.
3978                  *
3979                  * Most callers, including NFS and FFS, need this to
3980                  * operate properly either because they assume they
3981                  * can issue a read if B_CACHE is not set, or because
3982                  * ( for example ) an uncached B_DELWRI might loop due 
3983                  * to softupdates re-dirtying the buffer.  In the latter
3984                  * case, B_CACHE is set after the first write completes,
3985                  * preventing further loops.
3986                  * NOTE!  b*write() sets B_CACHE.  If we cleared B_CACHE
3987                  * above while extending the buffer, we cannot allow the
3988                  * buffer to remain with B_CACHE set after the write
3989                  * completes or it will represent a corrupt state.  To
3990                  * deal with this we set B_NOCACHE to scrap the buffer
3991                  * after the write.
3992                  *
3993                  * We might be able to do something fancy, like setting
3994                  * B_CACHE in bwrite() except if B_DELWRI is already set,
3995                  * so the below call doesn't set B_CACHE, but that gets real
3996                  * confusing.  This is much easier.
3997                  */
3998
3999                 if ((bp->b_flags & (B_CACHE|B_DELWRI)) == B_DELWRI) {
4000                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
4001                         bwrite(bp);
4002                         goto loop;
4003                 }
4004                 bp->b_flags &= ~B_DONE;
4005         } else {
4006                 /*
4007                  * Buffer is not in-core, create new buffer.  The buffer
4008                  * returned by getnewbuf() is locked.  Note that the returned
4009                  * buffer is also considered valid (not marked B_INVAL).
4010                  */
4011                 BO_RUNLOCK(bo);
4012 newbuf_unlocked:
4013                 /*
4014                  * If the user does not want us to create the buffer, bail out
4015                  * here.
4016                  */
4017                 if (flags & GB_NOCREAT)
4018                         return (EEXIST);
4019
4020                 bsize = vn_isdisk(vp) ? DEV_BSIZE : bo->bo_bsize;
4021                 KASSERT(bsize != 0, ("bsize == 0, check bo->bo_bsize"));
4022                 offset = blkno * bsize;
4023                 vmio = vp->v_object != NULL;
4024                 if (vmio) {
4025                         maxsize = size + (offset & PAGE_MASK);
4026                 } else {
4027                         maxsize = size;
4028                         /* Do not allow non-VMIO notmapped buffers. */
4029                         flags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
4030                 }
4031                 maxsize = imax(maxsize, bsize);
4032                 if ((flags & GB_NOSPARSE) != 0 && vmio &&
4033                     !vn_isdisk(vp)) {
4034                         error = VOP_BMAP(vp, blkno, NULL, &d_blkno, 0, 0);
4035                         KASSERT(error != EOPNOTSUPP,
4036                             ("GB_NOSPARSE from fs not supporting bmap, vp %p",
4037                             vp));
4038                         if (error != 0)
4039                                 return (error);
4040                         if (d_blkno == -1)
4041                                 return (EJUSTRETURN);
4042                 }
4043
4044                 bp = getnewbuf(vp, slpflag, slptimeo, maxsize, flags);
4045                 if (bp == NULL) {
4046                         if (slpflag || slptimeo)
4047                                 return (ETIMEDOUT);
4048                         /*
4049                          * XXX This is here until the sleep path is diagnosed
4050                          * enough to work under very low memory conditions.
4051                          *
4052                          * There's an issue on low memory, 4BSD+non-preempt
4053                          * systems (eg MIPS routers with 32MB RAM) where buffer
4054                          * exhaustion occurs without sleeping for buffer
4055                          * reclaimation.  This just sticks in a loop and
4056                          * constantly attempts to allocate a buffer, which
4057                          * hits exhaustion and tries to wakeup bufdaemon.
4058                          * This never happens because we never yield.
4059                          *
4060                          * The real solution is to identify and fix these cases
4061                          * so we aren't effectively busy-waiting in a loop
4062                          * until the reclaimation path has cycles to run.
4063                          */
4064                         kern_yield(PRI_USER);
4065                         goto loop;
4066                 }
4067
4068                 /*
4069                  * This code is used to make sure that a buffer is not
4070                  * created while the getnewbuf routine is blocked.
4071                  * This can be a problem whether the vnode is locked or not.
4072                  * If the buffer is created out from under us, we have to
4073                  * throw away the one we just created.
4074                  *
4075                  * Note: this must occur before we associate the buffer
4076                  * with the vp especially considering limitations in
4077                  * the splay tree implementation when dealing with duplicate
4078                  * lblkno's.
4079                  */
4080                 BO_LOCK(bo);
4081                 if (gbincore(bo, blkno)) {
4082                         BO_UNLOCK(bo);
4083                         bp->b_flags |= B_INVAL;
4084                         bufspace_release(bufdomain(bp), maxsize);
4085                         brelse(bp);
4086                         goto loop;
4087                 }
4088
4089                 /*
4090                  * Insert the buffer into the hash, so that it can
4091                  * be found by incore.
4092                  */
4093                 bp->b_lblkno = blkno;
4094                 bp->b_blkno = d_blkno;
4095                 bp->b_offset = offset;
4096                 bgetvp(vp, bp);
4097                 BO_UNLOCK(bo);
4098
4099                 /*
4100                  * set B_VMIO bit.  allocbuf() the buffer bigger.  Since the
4101                  * buffer size starts out as 0, B_CACHE will be set by
4102                  * allocbuf() for the VMIO case prior to it testing the
4103                  * backing store for validity.
4104                  */
4105
4106                 if (vmio) {
4107                         bp->b_flags |= B_VMIO;
4108                         KASSERT(vp->v_object == bp->b_bufobj->bo_object,
4109                             ("ARGH! different b_bufobj->bo_object %p %p %p\n",
4110                             bp, vp->v_object, bp->b_bufobj->bo_object));
4111                 } else {
4112                         bp->b_flags &= ~B_VMIO;
4113                         KASSERT(bp->b_bufobj->bo_object == NULL,
4114                             ("ARGH! has b_bufobj->bo_object %p %p\n",
4115                             bp, bp->b_bufobj->bo_object));
4116                         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4117                 }
4118
4119                 allocbuf(bp, size);
4120                 bufspace_release(bufdomain(bp), maxsize);
4121                 bp->b_flags &= ~B_DONE;
4122         }
4123         CTR4(KTR_BUF, "getblk(%p, %ld, %d) = %p", vp, (long)blkno, size, bp);
4124 end:
4125         buf_track(bp, __func__);
4126         KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
4127             ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p", bp, bp->b_bufobj, bo));
4128         *bpp = bp;
4129         return (0);
4130 }
4131
4132 /*
4133  * Get an empty, disassociated buffer of given size.  The buffer is initially
4134  * set to B_INVAL.
4135  */
4136 struct buf *
4137 geteblk(int size, int flags)
4138 {
4139         struct buf *bp;
4140         int maxsize;
4141
4142         maxsize = (size + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
4143         while ((bp = getnewbuf(NULL, 0, 0, maxsize, flags)) == NULL) {
4144                 if ((flags & GB_NOWAIT_BD) &&
4145                     (curthread->td_pflags & TDP_BUFNEED) != 0)
4146                         return (NULL);
4147         }
4148         allocbuf(bp, size);
4149         bufspace_release(bufdomain(bp), maxsize);
4150         bp->b_flags |= B_INVAL; /* b_dep cleared by getnewbuf() */
4151         return (bp);
4152 }
4153
4154 /*
4155  * Truncate the backing store for a non-vmio buffer.
4156  */
4157 static void
4158 vfs_nonvmio_truncate(struct buf *bp, int newbsize)
4159 {
4160
4161         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
4162                 /*
4163                  * malloced buffers are not shrunk
4164                  */
4165                 if (newbsize == 0) {
4166                         bufmallocadjust(bp, 0);
4167                         free(bp->b_data, M_BIOBUF);
4168                         bp->b_data = bp->b_kvabase;
4169                         bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
4170                 }
4171                 return;
4172         }
4173         vm_hold_free_pages(bp, newbsize);
4174         bufspace_adjust(bp, newbsize);
4175 }
4176
4177 /*
4178  * Extend the backing for a non-VMIO buffer.
4179  */
4180 static void
4181 vfs_nonvmio_extend(struct buf *bp, int newbsize)
4182 {
4183         caddr_t origbuf;
4184         int origbufsize;
4185
4186         /*
4187          * We only use malloced memory on the first allocation.
4188          * and revert to page-allocated memory when the buffer
4189          * grows.
4190          *
4191          * There is a potential smp race here that could lead
4192          * to bufmallocspace slightly passing the max.  It
4193          * is probably extremely rare and not worth worrying
4194          * over.
4195          */
4196         if (bp->b_bufsize == 0 && newbsize <= PAGE_SIZE/2 &&
4197             bufmallocspace < maxbufmallocspace) {
4198                 bp->b_data = malloc(newbsize, M_BIOBUF, M_WAITOK);
4199                 bp->b_flags |= B_MALLOC;
4200                 bufmallocadjust(bp, newbsize);
4201                 return;
4202         }
4203
4204         /*
4205          * If the buffer is growing on its other-than-first
4206          * allocation then we revert to the page-allocation
4207          * scheme.
4208          */
4209         origbuf = NULL;
4210         origbufsize = 0;
4211         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
4212                 origbuf = bp->b_data;
4213                 origbufsize = bp->b_bufsize;
4214                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
4215                 bufmallocadjust(bp, 0);
4216                 bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
4217                 newbsize = round_page(newbsize);
4218         }
4219         vm_hold_load_pages(bp, (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize,
4220             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize);
4221         if (origbuf != NULL) {
4222                 bcopy(origbuf, bp->b_data, origbufsize);
4223                 free(origbuf, M_BIOBUF);
4224         }
4225         bufspace_adjust(bp, newbsize);
4226 }
4227
4228 /*
4229  * This code constitutes the buffer memory from either anonymous system
4230  * memory (in the case of non-VMIO operations) or from an associated
4231  * VM object (in the case of VMIO operations).  This code is able to
4232  * resize a buffer up or down.
4233  *
4234  * Note that this code is tricky, and has many complications to resolve
4235  * deadlock or inconsistent data situations.  Tread lightly!!! 
4236  * There are B_CACHE and B_DELWRI interactions that must be dealt with by 
4237  * the caller.  Calling this code willy nilly can result in the loss of data.
4238  *
4239  * allocbuf() only adjusts B_CACHE for VMIO buffers.  getblk() deals with
4240  * B_CACHE for the non-VMIO case.
4241  */
4242 int
4243 allocbuf(struct buf *bp, int size)
4244 {
4245         int newbsize;
4246
4247         if (bp->b_bcount == size)
4248                 return (1);
4249
4250         if (bp->b_kvasize != 0 && bp->b_kvasize < size)
4251                 panic("allocbuf: buffer too small");
4252
4253         newbsize = roundup2(size, DEV_BSIZE);
4254         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
4255                 if ((bp->b_flags & B_MALLOC) == 0)
4256                         newbsize = round_page(newbsize);
4257                 /*
4258                  * Just get anonymous memory from the kernel.  Don't
4259                  * mess with B_CACHE.
4260                  */
4261                 if (newbsize < bp->b_bufsize)
4262                         vfs_nonvmio_truncate(bp, newbsize);
4263                 else if (newbsize > bp->b_bufsize)
4264                         vfs_nonvmio_extend(bp, newbsize);
4265         } else {
4266                 int desiredpages;
4267
4268                 desiredpages = (size == 0) ? 0 :
4269                     num_pages((bp->b_offset & PAGE_MASK) + newbsize);
4270
4271                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
4272                         panic("allocbuf: VMIO buffer can't be malloced");
4273                 /*
4274                  * Set B_CACHE initially if buffer is 0 length or will become
4275                  * 0-length.
4276                  */
4277                 if (size == 0 || bp->b_bufsize == 0)
4278                         bp->b_flags |= B_CACHE;
4279
4280                 if (newbsize < bp->b_bufsize)
4281                         vfs_vmio_truncate(bp, desiredpages);
4282                 /* XXX This looks as if it should be newbsize > b_bufsize */
4283                 else if (size > bp->b_bcount)
4284                         vfs_vmio_extend(bp, desiredpages, size);
4285                 bufspace_adjust(bp, newbsize);
4286         }
4287         bp->b_bcount = size;            /* requested buffer size. */
4288         return (1);
4289 }
4290
4291 extern int inflight_transient_maps;
4292
4293 static struct bio_queue nondump_bios;
4294
4295 void
4296 biodone(struct bio *bp)
4297 {
4298         struct mtx *mtxp;
4299         void (*done)(struct bio *);
4300         vm_offset_t start, end;
4301
4302         biotrack(bp, __func__);
4303
4304         /*
4305          * Avoid completing I/O when dumping after a panic since that may
4306          * result in a deadlock in the filesystem or pager code.  Note that
4307          * this doesn't affect dumps that were started manually since we aim
4308          * to keep the system usable after it has been resumed.
4309          */
4310         if (__predict_false(dumping && SCHEDULER_STOPPED())) {
4311                 TAILQ_INSERT_HEAD(&nondump_bios, bp, bio_queue);
4312                 return;
4313         }
4314         if ((bp->bio_flags & BIO_TRANSIENT_MAPPING) != 0) {
4315                 bp->bio_flags &= ~BIO_TRANSIENT_MAPPING;
4316                 bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
4317                 start = trunc_page((vm_offset_t)bp->bio_data);
4318                 end = round_page((vm_offset_t)bp->bio_data + bp->bio_length);
4319                 bp->bio_data = unmapped_buf;
4320                 pmap_qremove(start, atop(end - start));
4321                 vmem_free(transient_arena, start, end - start);
4322                 atomic_add_int(&inflight_transient_maps, -1);
4323         }
4324         done = bp->bio_done;
4325         if (done == NULL) {
4326                 mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4327                 mtx_lock(mtxp);
4328                 bp->bio_flags |= BIO_DONE;
4329                 wakeup(bp);
4330                 mtx_unlock(mtxp);
4331         } else
4332                 done(bp);
4333 }
4334
4335 /*
4336  * Wait for a BIO to finish.
4337  */
4338 int
4339 biowait(struct bio *bp, const char *wchan)
4340 {
4341         struct mtx *mtxp;
4342
4343         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4344         mtx_lock(mtxp);
4345         while ((bp->bio_flags & BIO_DONE) == 0)
4346                 msleep(bp, mtxp, PRIBIO, wchan, 0);
4347         mtx_unlock(mtxp);
4348         if (bp->bio_error != 0)
4349                 return (bp->bio_error);
4350         if (!(bp->bio_flags & BIO_ERROR))
4351                 return (0);
4352         return (EIO);
4353 }
4354
4355 void
4356 biofinish(struct bio *bp, struct devstat *stat, int error)
4357 {
4358
4359         if (error) {
4360                 bp->bio_error = error;
4361                 bp->bio_flags |= BIO_ERROR;
4362         }
4363         if (stat != NULL)
4364                 devstat_end_transaction_bio(stat, bp);
4365         biodone(bp);
4366 }
4367
4368 #if defined(BUF_TRACKING) || defined(FULL_BUF_TRACKING)
4369 void
4370 biotrack_buf(struct bio *bp, const char *location)
4371 {
4372
4373         buf_track(bp->bio_track_bp, location);
4374 }
4375 #endif
4376
4377 /*
4378  *      bufwait:
4379  *
4380  *      Wait for buffer I/O completion, returning error status.  The buffer
4381  *      is left locked and B_DONE on return.  B_EINTR is converted into an EINTR
4382  *      error and cleared.
4383  */
4384 int
4385 bufwait(struct buf *bp)
4386 {
4387         if (bp->b_iocmd == BIO_READ)
4388                 bwait(bp, PRIBIO, "biord");
4389         else
4390                 bwait(bp, PRIBIO, "biowr");
4391         if (bp->b_flags & B_EINTR) {
4392                 bp->b_flags &= ~B_EINTR;
4393                 return (EINTR);
4394         }
4395         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
4396                 return (bp->b_error ? bp->b_error : EIO);
4397         } else {
4398                 return (0);
4399         }
4400 }
4401
4402 /*
4403  *      bufdone:
4404  *
4405  *      Finish I/O on a buffer, optionally calling a completion function.
4406  *      This is usually called from an interrupt so process blocking is
4407  *      not allowed.
4408  *
4409  *      biodone is also responsible for setting B_CACHE in a B_VMIO bp.
4410  *      In a non-VMIO bp, B_CACHE will be set on the next getblk() 
4411  *      assuming B_INVAL is clear.
4412  *
4413  *      For the VMIO case, we set B_CACHE if the op was a read and no
4414  *      read error occurred, or if the op was a write.  B_CACHE is never
4415  *      set if the buffer is invalid or otherwise uncacheable.
4416  *
4417  *      bufdone does not mess with B_INVAL, allowing the I/O routine or the
4418  *      initiator to leave B_INVAL set to brelse the buffer out of existence
4419  *      in the biodone routine.
4420  */
4421 void
4422 bufdone(struct buf *bp)
4423 {
4424         struct bufobj *dropobj;
4425         void    (*biodone)(struct buf *);
4426
4427         buf_track(bp, __func__);
4428         CTR3(KTR_BUF, "bufdone(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
4429         dropobj = NULL;
4430
4431         KASSERT(!(bp->b_flags & B_DONE), ("biodone: bp %p already done", bp));
4432
4433         runningbufwakeup(bp);
4434         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE)
4435                 dropobj = bp->b_bufobj;
4436         /* call optional completion function if requested */
4437         if (bp->b_iodone != NULL) {
4438                 biodone = bp->b_iodone;
4439                 bp->b_iodone = NULL;
4440                 (*biodone) (bp);
4441                 if (dropobj)
4442                         bufobj_wdrop(dropobj);
4443                 return;
4444         }
4445         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
4446                 /*
4447                  * Set B_CACHE if the op was a normal read and no error
4448                  * occurred.  B_CACHE is set for writes in the b*write()
4449                  * routines.
4450                  */
4451                 if (bp->b_iocmd == BIO_READ &&
4452                     !(bp->b_flags & (B_INVAL|B_NOCACHE)) &&
4453                     !(bp->b_ioflags & BIO_ERROR))
4454                         bp->b_flags |= B_CACHE;
4455                 vfs_vmio_iodone(bp);
4456         }
4457         if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
4458                 buf_complete(bp);
4459         if ((bp->b_flags & B_CKHASH) != 0) {
4460                 KASSERT(bp->b_iocmd == BIO_READ,
4461                     ("bufdone: b_iocmd %d not BIO_READ", bp->b_iocmd));
4462                 KASSERT(buf_mapped(bp), ("bufdone: bp %p not mapped", bp));
4463                 (*bp->b_ckhashcalc)(bp);
4464         }
4465         /*
4466          * For asynchronous completions, release the buffer now. The brelse
4467          * will do a wakeup there if necessary - so no need to do a wakeup
4468          * here in the async case. The sync case always needs to do a wakeup.
4469          */
4470         if (bp->b_flags & B_ASYNC) {
4471                 if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_RELBUF)) ||
4472                     (bp->b_ioflags & BIO_ERROR))
4473                         brelse(bp);
4474                 else
4475                         bqrelse(bp);
4476         } else
4477                 bdone(bp);
4478         if (dropobj)
4479                 bufobj_wdrop(dropobj);
4480 }
4481
4482 /*
4483  * This routine is called in lieu of iodone in the case of
4484  * incomplete I/O.  This keeps the busy status for pages
4485  * consistent.
4486  */
4487 void
4488 vfs_unbusy_pages(struct buf *bp)
4489 {
4490         int i;
4491         vm_object_t obj;
4492         vm_page_t m;
4493
4494         runningbufwakeup(bp);
4495         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4496                 return;
4497
4498         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
4499         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4500                 m = bp->b_pages[i];
4501                 if (m == bogus_page) {
4502                         m = vm_page_relookup(obj, OFF_TO_IDX(bp->b_offset) + i);
4503                         if (!m)
4504                                 panic("vfs_unbusy_pages: page missing\n");
4505                         bp->b_pages[i] = m;
4506                         if (buf_mapped(bp)) {
4507                                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4508                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
4509                                     bp->b_pages, bp->b_npages);
4510                         } else
4511                                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
4512                 }
4513                 vm_page_sunbusy(m);
4514         }
4515         vm_object_pip_wakeupn(obj, bp->b_npages);
4516 }
4517
4518 /*
4519  * vfs_page_set_valid:
4520  *
4521  *      Set the valid bits in a page based on the supplied offset.   The
4522  *      range is restricted to the buffer's size.
4523  *
4524  *      This routine is typically called after a read completes.
4525  */
4526 static void
4527 vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m)
4528 {
4529         vm_ooffset_t eoff;
4530
4531         /*
4532          * Compute the end offset, eoff, such that [off, eoff) does not span a
4533          * page boundary and eoff is not greater than the end of the buffer.
4534          * The end of the buffer, in this case, is our file EOF, not the
4535          * allocation size of the buffer.
4536          */
4537         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(vm_ooffset_t)PAGE_MASK;
4538         if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bcount)
4539                 eoff = bp->b_offset + bp->b_bcount;
4540
4541         /*
4542          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
4543          * entire page.
4544          */
4545         if (eoff > off)
4546                 vm_page_set_valid_range(m, off & PAGE_MASK, eoff - off);
4547 }
4548
4549 /*
4550  * vfs_page_set_validclean:
4551  *
4552  *      Set the valid bits and clear the dirty bits in a page based on the
4553  *      supplied offset.   The range is restricted to the buffer's size.
4554  */
4555 static void
4556 vfs_page_set_validclean(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m)
4557 {
4558         vm_ooffset_t soff, eoff;
4559
4560         /*
4561          * Start and end offsets in buffer.  eoff - soff may not cross a
4562          * page boundary or cross the end of the buffer.  The end of the
4563          * buffer, in this case, is our file EOF, not the allocation size
4564          * of the buffer.
4565          */
4566         soff = off;
4567         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
4568         if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bcount)
4569                 eoff = bp->b_offset + bp->b_bcount;
4570
4571         /*
4572          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
4573          * entire page.
4574          */
4575         if (eoff > soff) {
4576                 vm_page_set_validclean(
4577                     m,
4578                    (vm_offset_t) (soff & PAGE_MASK),
4579                    (vm_offset_t) (eoff - soff)
4580                 );
4581         }
4582 }
4583
4584 /*
4585  * Acquire a shared busy on all pages in the buf.
4586  */
4587 void
4588 vfs_busy_pages_acquire(struct buf *bp)
4589 {
4590         int i;
4591
4592         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++)
4593                 vm_page_busy_acquire(bp->b_pages[i], VM_ALLOC_SBUSY);
4594 }
4595
4596 void
4597 vfs_busy_pages_release(struct buf *bp)
4598 {
4599         int i;
4600
4601         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++)
4602                 vm_page_sunbusy(bp->b_pages[i]);
4603 }
4604
4605 /*
4606  * This routine is called before a device strategy routine.
4607  * It is used to tell the VM system that paging I/O is in
4608  * progress, and treat the pages associated with the buffer
4609  * almost as being exclusive busy.  Also the object paging_in_progress
4610  * flag is handled to make sure that the object doesn't become
4611  * inconsistent.
4612  *
4613  * Since I/O has not been initiated yet, certain buffer flags
4614  * such as BIO_ERROR or B_INVAL may be in an inconsistent state
4615  * and should be ignored.
4616  */
4617 void
4618 vfs_busy_pages(struct buf *bp, int clear_modify)
4619 {
4620         vm_object_t obj;
4621         vm_ooffset_t foff;
4622         vm_page_t m;
4623         int i;
4624         bool bogus;
4625
4626         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4627                 return;
4628
4629         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
4630         foff = bp->b_offset;
4631         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
4632             ("vfs_busy_pages: no buffer offset"));
4633         if ((bp->b_flags & B_CLUSTER) == 0) {
4634                 vm_object_pip_add(obj, bp->b_npages);
4635                 vfs_busy_pages_acquire(bp);
4636         }
4637         if (bp->b_bufsize != 0)
4638                 vfs_setdirty_range(bp);
4639         bogus = false;
4640         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4641                 m = bp->b_pages[i];
4642                 vm_page_assert_sbusied(m);
4643
4644                 /*
4645                  * When readying a buffer for a read ( i.e
4646                  * clear_modify == 0 ), it is important to do
4647                  * bogus_page replacement for valid pages in 
4648                  * partially instantiated buffers.  Partially 
4649                  * instantiated buffers can, in turn, occur when
4650                  * reconstituting a buffer from its VM backing store
4651                  * base.  We only have to do this if B_CACHE is
4652                  * clear ( which causes the I/O to occur in the
4653                  * first place ).  The replacement prevents the read
4654                  * I/O from overwriting potentially dirty VM-backed
4655                  * pages.  XXX bogus page replacement is, uh, bogus.
4656                  * It may not work properly with small-block devices.
4657                  * We need to find a better way.
4658                  */
4659                 if (clear_modify) {
4660                         pmap_remove_write(m);
4661                         vfs_page_set_validclean(bp, foff, m);
4662                 } else if (vm_page_all_valid(m) &&
4663                     (bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
4664                         bp->b_pages[i] = bogus_page;
4665                         bogus = true;
4666                 }
4667                 foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
4668         }
4669         if (bogus && buf_mapped(bp)) {
4670                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4671                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
4672                     bp->b_pages, bp->b_npages);
4673         }
4674 }
4675
4676 /*
4677  *      vfs_bio_set_valid:
4678  *
4679  *      Set the range within the buffer to valid.  The range is
4680  *      relative to the beginning of the buffer, b_offset.  Note that
4681  *      b_offset itself may be offset from the beginning of the first
4682  *      page.
4683  */
4684 void
4685 vfs_bio_set_valid(struct buf *bp, int base, int size)
4686 {
4687         int i, n;
4688         vm_page_t m;
4689
4690         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4691                 return;
4692
4693         /*
4694          * Fixup base to be relative to beginning of first page.
4695          * Set initial n to be the maximum number of bytes in the
4696          * first page that can be validated.
4697          */
4698         base += (bp->b_offset & PAGE_MASK);
4699         n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
4700
4701         /*
4702          * Busy may not be strictly necessary here because the pages are
4703          * unlikely to be fully valid and the vnode lock will synchronize
4704          * their access via getpages.  It is grabbed for consistency with
4705          * other page validation.
4706          */
4707         vfs_busy_pages_acquire(bp);
4708         for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_npages; ++i) {
4709                 m = bp->b_pages[i];
4710                 if (n > size)
4711                         n = size;
4712                 vm_page_set_valid_range(m, base & PAGE_MASK, n);
4713                 base += n;
4714                 size -= n;
4715                 n = PAGE_SIZE;
4716         }
4717         vfs_busy_pages_release(bp);
4718 }
4719
4720 /*
4721  *      vfs_bio_clrbuf:
4722  *
4723  *      If the specified buffer is a non-VMIO buffer, clear the entire
4724  *      buffer.  If the specified buffer is a VMIO buffer, clear and
4725  *      validate only the previously invalid portions of the buffer.
4726  *      This routine essentially fakes an I/O, so we need to clear
4727  *      BIO_ERROR and B_INVAL.
4728  *
4729  *      Note that while we only theoretically need to clear through b_bcount,
4730  *      we go ahead and clear through b_bufsize.
4731  */
4732 void
4733 vfs_bio_clrbuf(struct buf *bp) 
4734 {
4735         int i, j, mask, sa, ea, slide;
4736
4737         if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_MALLOC)) != B_VMIO) {
4738                 clrbuf(bp);
4739                 return;
4740         }
4741         bp->b_flags &= ~B_INVAL;
4742         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
4743         vfs_busy_pages_acquire(bp);
4744         sa = bp->b_offset & PAGE_MASK;
4745         slide = 0;
4746         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++, sa = 0) {
4747                 slide = imin(slide + PAGE_SIZE, bp->b_offset + bp->b_bufsize);
4748                 ea = slide & PAGE_MASK;
4749                 if (ea == 0)
4750                         ea = PAGE_SIZE;
4751                 if (bp->b_pages[i] == bogus_page)
4752                         continue;
4753                 j = sa / DEV_BSIZE;
4754                 mask = ((1 << ((ea - sa) / DEV_BSIZE)) - 1) << j;
4755                 if ((bp->b_pages[i]->valid & mask) == mask)
4756                         continue;
4757                 if ((bp->b_pages[i]->valid & mask) == 0)
4758                         pmap_zero_page_area(bp->b_pages[i], sa, ea - sa);
4759                 else {
4760                         for (; sa < ea; sa += DEV_BSIZE, j++) {
4761                                 if ((bp->b_pages[i]->valid & (1 << j)) == 0) {
4762                                         pmap_zero_page_area(bp->b_pages[i],
4763                                             sa, DEV_BSIZE);
4764                                 }
4765                         }
4766                 }
4767                 vm_page_set_valid_range(bp->b_pages[i], j * DEV_BSIZE,
4768                     roundup2(ea - sa, DEV_BSIZE));
4769         }
4770         vfs_busy_pages_release(bp);
4771         bp->b_resid = 0;
4772 }
4773
4774 void
4775 vfs_bio_bzero_buf(struct buf *bp, int base, int size)
4776 {
4777         vm_page_t m;
4778         int i, n;
4779
4780         if (buf_mapped(bp)) {
4781                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4782                 bzero(bp->b_data + base, size);
4783         } else {
4784                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
4785                 n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
4786                 for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_npages; ++i) {
4787                         m = bp->b_pages[i];
4788                         if (n > size)
4789                                 n = size;
4790                         pmap_zero_page_area(m, base & PAGE_MASK, n);
4791                         base += n;
4792                         size -= n;
4793                         n = PAGE_SIZE;
4794                 }
4795         }
4796 }
4797
4798 /*
4799  * Update buffer flags based on I/O request parameters, optionally releasing the
4800  * buffer.  If it's VMIO or direct I/O, the buffer pages are released to the VM,
4801  * where they may be placed on a page queue (VMIO) or freed immediately (direct
4802  * I/O).  Otherwise the buffer is released to the cache.
4803  */
4804 static void
4805 b_io_dismiss(struct buf *bp, int ioflag, bool release)
4806 {
4807
4808         KASSERT((ioflag & IO_NOREUSE) == 0 || (ioflag & IO_VMIO) != 0,
4809             ("buf %p non-VMIO noreuse", bp));
4810
4811         if ((ioflag & IO_DIRECT) != 0)
4812                 bp->b_flags |= B_DIRECT;
4813         if ((ioflag & IO_EXT) != 0)
4814                 bp->b_xflags |= BX_ALTDATA;
4815         if ((ioflag & (IO_VMIO | IO_DIRECT)) != 0 && LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
4816                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
4817                 if ((ioflag & IO_NOREUSE) != 0)
4818                         bp->b_flags |= B_NOREUSE;
4819                 if (release)
4820                         brelse(bp);
4821         } else if (release)
4822                 bqrelse(bp);
4823 }
4824
4825 void
4826 vfs_bio_brelse(struct buf *bp, int ioflag)
4827 {
4828
4829         b_io_dismiss(bp, ioflag, true);
4830 }
4831
4832 void
4833 vfs_bio_set_flags(struct buf *bp, int ioflag)
4834 {
4835
4836         b_io_dismiss(bp, ioflag, false);
4837 }
4838
4839 /*
4840  * vm_hold_load_pages and vm_hold_free_pages get pages into
4841  * a buffers address space.  The pages are anonymous and are
4842  * not associated with a file object.
4843  */
4844 static void
4845 vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
4846 {
4847         vm_offset_t pg;
4848         vm_page_t p;
4849         int index;
4850
4851         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4852
4853         to = round_page(to);
4854         from = round_page(from);
4855         index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
4856
4857         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
4858                 /*
4859                  * note: must allocate system pages since blocking here
4860                  * could interfere with paging I/O, no matter which
4861                  * process we are.
4862                  */
4863                 p = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_NOOBJ |
4864                     VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_COUNT((to - pg) >> PAGE_SHIFT) |
4865                     VM_ALLOC_WAITOK);
4866                 pmap_qenter(pg, &p, 1);
4867                 bp->b_pages[index] = p;
4868         }
4869         bp->b_npages = index;
4870 }
4871
4872 /* Return pages associated with this buf to the vm system */
4873 static void
4874 vm_hold_free_pages(struct buf *bp, int newbsize)
4875 {
4876         vm_offset_t from;
4877         vm_page_t p;
4878         int index, newnpages;
4879
4880         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4881
4882         from = round_page((vm_offset_t)bp->b_data + newbsize);
4883         newnpages = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
4884         if (bp->b_npages > newnpages)
4885                 pmap_qremove(from, bp->b_npages - newnpages);
4886         for (index = newnpages; index < bp->b_npages; index++) {
4887                 p = bp->b_pages[index];
4888                 bp->b_pages[index] = NULL;
4889                 vm_page_unwire_noq(p);
4890                 vm_page_free(p);
4891         }
4892         bp->b_npages = newnpages;
4893 }
4894
4895 /*
4896  * Map an IO request into kernel virtual address space.
4897  *
4898  * All requests are (re)mapped into kernel VA space.
4899  * Notice that we use b_bufsize for the size of the buffer
4900  * to be mapped.  b_bcount might be modified by the driver.
4901  *
4902  * Note that even if the caller determines that the address space should
4903  * be valid, a race or a smaller-file mapped into a larger space may
4904  * actually cause vmapbuf() to fail, so all callers of vmapbuf() MUST
4905  * check the return value.
4906  *
4907  * This function only works with pager buffers.
4908  */
4909 int
4910 vmapbuf(struct buf *bp, void *uaddr, size_t len, int mapbuf)
4911 {
4912         vm_prot_t prot;
4913         int pidx;
4914
4915         prot = VM_PROT_READ;
4916         if (bp->b_iocmd == BIO_READ)
4917                 prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
4918         if ((pidx = vm_fault_quick_hold_pages(&curproc->p_vmspace->vm_map,
4919             (vm_offset_t)uaddr, len, prot, bp->b_pages,
4920             btoc(MAXPHYS))) < 0)
4921                 return (-1);
4922         bp->b_bufsize = len;
4923         bp->b_npages = pidx;
4924         bp->b_offset = ((vm_offset_t)uaddr) & PAGE_MASK;
4925         if (mapbuf || !unmapped_buf_allowed) {
4926                 pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_pages, pidx);
4927                 bp->b_data = bp->b_kvabase + bp->b_offset;
4928         } else
4929                 bp->b_data = unmapped_buf;
4930         return(0);
4931 }
4932
4933 /*
4934  * Free the io map PTEs associated with this IO operation.
4935  * We also invalidate the TLB entries and restore the original b_addr.
4936  *
4937  * This function only works with pager buffers.
4938  */
4939 void
4940 vunmapbuf(struct buf *bp)
4941 {
4942         int npages;
4943
4944         npages = bp->b_npages;
4945         if (buf_mapped(bp))
4946                 pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), npages);
4947         vm_page_unhold_pages(bp->b_pages, npages);
4948
4949         bp->b_data = unmapped_buf;
4950 }
4951
4952 void
4953 bdone(struct buf *bp)
4954 {
4955         struct mtx *mtxp;
4956
4957         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4958         mtx_lock(mtxp);
4959         bp->b_flags |= B_DONE;
4960         wakeup(bp);
4961         mtx_unlock(mtxp);
4962 }
4963
4964 void
4965 bwait(struct buf *bp, u_char pri, const char *wchan)
4966 {
4967         struct mtx *mtxp;
4968
4969         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4970         mtx_lock(mtxp);
4971         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0)
4972                 msleep(bp, mtxp, pri, wchan, 0);
4973         mtx_unlock(mtxp);
4974 }
4975
4976 int
4977 bufsync(struct bufobj *bo, int waitfor)
4978 {
4979
4980         return (VOP_FSYNC(bo2vnode(bo), waitfor, curthread));
4981 }
4982
4983 void
4984 bufstrategy(struct bufobj *bo, struct buf *bp)
4985 {
4986         int i __unused;
4987         struct vnode *vp;
4988
4989         vp = bp->b_vp;
4990         KASSERT(vp == bo->bo_private, ("Inconsistent vnode bufstrategy"));
4991         KASSERT(vp->v_type != VCHR && vp->v_type != VBLK,
4992             ("Wrong vnode in bufstrategy(bp=%p, vp=%p)", bp, vp));
4993         i = VOP_STRATEGY(vp, bp);
4994         KASSERT(i == 0, ("VOP_STRATEGY failed bp=%p vp=%p", bp, bp->b_vp));
4995 }
4996
4997 /*
4998  * Initialize a struct bufobj before use.  Memory is assumed zero filled.
4999  */
5000 void
5001 bufobj_init(struct bufobj *bo, void *private)
5002 {
5003         static volatile int bufobj_cleanq;
5004
5005         bo->bo_domain =
5006             atomic_fetchadd_int(&bufobj_cleanq, 1) % buf_domains;
5007         rw_init(BO_LOCKPTR(bo), "bufobj interlock");
5008         bo->bo_private = private;
5009         TAILQ_INIT(&bo->bo_clean.bv_hd);
5010         TAILQ_INIT(&bo->bo_dirty.bv_hd);
5011 }
5012
5013 void
5014 bufobj_wrefl(struct bufobj *bo)
5015 {
5016
5017         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wref"));
5018         ASSERT_BO_WLOCKED(bo);
5019         bo->bo_numoutput++;
5020 }
5021
5022 void
5023 bufobj_wref(struct bufobj *bo)
5024 {
5025
5026         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wref"));
5027         BO_LOCK(bo);
5028         bo->bo_numoutput++;
5029         BO_UNLOCK(bo);
5030 }
5031
5032 void
5033 bufobj_wdrop(struct bufobj *bo)
5034 {
5035
5036         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wdrop"));
5037         BO_LOCK(bo);
5038         KASSERT(bo->bo_numoutput > 0, ("bufobj_wdrop non-positive count"));
5039         if ((--bo->bo_numoutput == 0) && (bo->bo_flag & BO_WWAIT)) {
5040                 bo->bo_flag &= ~BO_WWAIT;
5041                 wakeup(&bo->bo_numoutput);
5042         }
5043         BO_UNLOCK(bo);
5044 }
5045
5046 int
5047 bufobj_wwait(struct bufobj *bo, int slpflag, int timeo)
5048 {
5049         int error;
5050
5051         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wwait"));
5052         ASSERT_BO_WLOCKED(bo);
5053         error = 0;
5054         while (bo->bo_numoutput) {
5055                 bo->bo_flag |= BO_WWAIT;
5056                 error = msleep(&bo->bo_numoutput, BO_LOCKPTR(bo),
5057                     slpflag | (PRIBIO + 1), "bo_wwait", timeo);
5058                 if (error)
5059                         break;
5060         }
5061         return (error);
5062 }
5063
5064 /*
5065  * Set bio_data or bio_ma for struct bio from the struct buf.
5066  */
5067 void
5068 bdata2bio(struct buf *bp, struct bio *bip)
5069 {
5070
5071         if (!buf_mapped(bp)) {
5072                 KASSERT(unmapped_buf_allowed, ("unmapped"));
5073                 bip->bio_ma = bp->b_pages;
5074                 bip->bio_ma_n = bp->b_npages;
5075                 bip->bio_data = unmapped_buf;
5076                 bip->bio_ma_offset = (vm_offset_t)bp->b_offset & PAGE_MASK;
5077                 bip->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
5078                 KASSERT(round_page(bip->bio_ma_offset + bip->bio_length) /
5079                     PAGE_SIZE == bp->b_npages,
5080                     ("Buffer %p too short: %d %lld %d", bp, bip->bio_ma_offset,
5081                     (long long)bip->bio_length, bip->bio_ma_n));
5082         } else {
5083                 bip->bio_data = bp->b_data;
5084                 bip->bio_ma = NULL;
5085         }
5086 }
5087
5088 /*
5089  * The MIPS pmap code currently doesn't handle aliased pages.
5090  * The VIPT caches may not handle page aliasing themselves, leading
5091  * to data corruption.
5092  *
5093  * As such, this code makes a system extremely unhappy if said
5094  * system doesn't support unaliasing the above situation in hardware.
5095  * Some "recent" systems (eg some mips24k/mips74k cores) don't enable
5096  * this feature at build time, so it has to be handled in software.
5097  *
5098  * Once the MIPS pmap/cache code grows to support this function on
5099  * earlier chips, it should be flipped back off.
5100  */
5101 #ifdef  __mips__
5102 static int buf_pager_relbuf = 1;
5103 #else
5104 static int buf_pager_relbuf = 0;
5105 #endif
5106 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, buf_pager_relbuf, CTLFLAG_RWTUN,
5107     &buf_pager_relbuf, 0,
5108     "Make buffer pager release buffers after reading");
5109
5110 /*
5111  * The buffer pager.  It uses buffer reads to validate pages.
5112  *
5113  * In contrast to the generic local pager from vm/vnode_pager.c, this
5114  * pager correctly and easily handles volumes where the underlying
5115  * device block size is greater than the machine page size.  The
5116  * buffer cache transparently extends the requested page run to be
5117  * aligned at the block boundary, and does the necessary bogus page
5118  * replacements in the addends to avoid obliterating already valid
5119  * pages.
5120  *
5121  * The only non-trivial issue is that the exclusive busy state for
5122  * pages, which is assumed by the vm_pager_getpages() interface, is
5123  * incompatible with the VMIO buffer cache's desire to share-busy the
5124  * pages.  This function performs a trivial downgrade of the pages'
5125  * state before reading buffers, and a less trivial upgrade from the
5126  * shared-busy to excl-busy state after the read.
5127  */
5128 int
5129 vfs_bio_getpages(struct vnode *vp, vm_page_t *ma, int count,
5130     int *rbehind, int *rahead, vbg_get_lblkno_t get_lblkno,
5131     vbg_get_blksize_t get_blksize)
5132 {
5133         vm_page_t m;
5134         vm_object_t object;
5135         struct buf *bp;
5136         struct mount *mp;
5137         daddr_t lbn, lbnp;
5138         vm_ooffset_t la, lb, poff, poffe;
5139         long bsize;
5140         int bo_bs, br_flags, error, i, pgsin, pgsin_a, pgsin_b;
5141         bool redo, lpart;
5142
5143         object = vp->v_object;
5144         mp = vp->v_mount;
5145         error = 0;
5146         la = IDX_TO_OFF(ma[count - 1]->pindex);
5147         if (la >= object->un_pager.vnp.vnp_size)
5148                 return (VM_PAGER_BAD);
5149
5150         /*
5151          * Change the meaning of la from where the last requested page starts
5152          * to where it ends, because that's the end of the requested region
5153          * and the start of the potential read-ahead region.
5154          */
5155         la += PAGE_SIZE;
5156         lpart = la > object->un_pager.vnp.vnp_size;
5157         bo_bs = get_blksize(vp, get_lblkno(vp, IDX_TO_OFF(ma[0]->pindex)));
5158
5159         /*
5160          * Calculate read-ahead, behind and total pages.
5161          */
5162         pgsin = count;
5163         lb = IDX_TO_OFF(ma[0]->pindex);
5164         pgsin_b = OFF_TO_IDX(lb - rounddown2(lb, bo_bs));
5165         pgsin += pgsin_b;
5166         if (rbehind != NULL)
5167                 *rbehind = pgsin_b;
5168         pgsin_a = OFF_TO_IDX(roundup2(la, bo_bs) - la);
5169         if (la + IDX_TO_OFF(pgsin_a) >= object->un_pager.vnp.vnp_size)
5170                 pgsin_a = OFF_TO_IDX(roundup2(object->un_pager.vnp.vnp_size,
5171                     PAGE_SIZE) - la);
5172         pgsin += pgsin_a;
5173         if (rahead != NULL)
5174                 *rahead = pgsin_a;
5175         VM_CNT_INC(v_vnodein);
5176         VM_CNT_ADD(v_vnodepgsin, pgsin);
5177
5178         br_flags = (mp != NULL && (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMAPPED_BUFS)
5179             != 0) ? GB_UNMAPPED : 0;
5180 again:
5181         for (i = 0; i < count; i++) {
5182                 if (ma[i] != bogus_page)
5183                         vm_page_busy_downgrade(ma[i]);
5184         }
5185
5186         lbnp = -1;
5187         for (i = 0; i < count; i++) {
5188                 m = ma[i];
5189                 if (m == bogus_page)
5190                         continue;
5191
5192                 /*
5193                  * Pages are shared busy and the object lock is not
5194                  * owned, which together allow for the pages'
5195                  * invalidation.  The racy test for validity avoids
5196                  * useless creation of the buffer for the most typical
5197                  * case when invalidation is not used in redo or for
5198                  * parallel read.  The shared->excl upgrade loop at
5199                  * the end of the function catches the race in a
5200                  * reliable way (protected by the object lock).
5201                  */
5202                 if (vm_page_all_valid(m))
5203                         continue;
5204
5205                 poff = IDX_TO_OFF(m->pindex);
5206                 poffe = MIN(poff + PAGE_SIZE, object->un_pager.vnp.vnp_size);
5207                 for (; poff < poffe; poff += bsize) {
5208                         lbn = get_lblkno(vp, poff);
5209                         if (lbn == lbnp)
5210                                 goto next_page;
5211                         lbnp = lbn;
5212
5213                         bsize = get_blksize(vp, lbn);
5214                         error = bread_gb(vp, lbn, bsize, curthread->td_ucred,
5215                             br_flags, &bp);
5216                         if (error != 0)
5217                                 goto end_pages;
5218                         if (bp->b_rcred == curthread->td_ucred) {
5219                                 crfree(bp->b_rcred);
5220                                 bp->b_rcred = NOCRED;
5221                         }
5222                         if (LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
5223                                 /*
5224                                  * Invalidation clears m->valid, but
5225                                  * may leave B_CACHE flag if the
5226                                  * buffer existed at the invalidation
5227                                  * time.  In this case, recycle the
5228                                  * buffer to do real read on next
5229                                  * bread() after redo.
5230                                  *
5231                                  * Otherwise B_RELBUF is not strictly
5232                                  * necessary, enable to reduce buf
5233                                  * cache pressure.
5234                                  */
5235                                 if (buf_pager_relbuf ||
5236                                     !vm_page_all_valid(m))
5237                                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
5238
5239                                 bp->b_flags &= ~B_NOCACHE;
5240                                 brelse(bp);
5241                         } else {
5242                                 bqrelse(bp);
5243                         }
5244                 }
5245                 KASSERT(1 /* racy, enable for debugging */ ||
5246                     vm_page_all_valid(m) || i == count - 1,
5247                     ("buf %d %p invalid", i, m));
5248                 if (i == count - 1 && lpart) {
5249                         if (!vm_page_none_valid(m) &&
5250                             !vm_page_all_valid(m))
5251                                 vm_page_zero_invalid(m, TRUE);
5252                 }
5253 next_page:;
5254         }
5255 end_pages:
5256
5257         redo = false;
5258         for (i = 0; i < count; i++) {
5259                 if (ma[i] == bogus_page)
5260                         continue;
5261                 if (vm_page_busy_tryupgrade(ma[i]) == 0) {
5262                         vm_page_sunbusy(ma[i]);
5263                         ma[i] = vm_page_grab_unlocked(object, ma[i]->pindex,
5264                             VM_ALLOC_NORMAL);
5265                 }
5266
5267                 /*
5268                  * Since the pages were only sbusy while neither the
5269                  * buffer nor the object lock was held by us, or
5270                  * reallocated while vm_page_grab() slept for busy
5271                  * relinguish, they could have been invalidated.
5272                  * Recheck the valid bits and re-read as needed.
5273                  *
5274                  * Note that the last page is made fully valid in the
5275                  * read loop, and partial validity for the page at
5276                  * index count - 1 could mean that the page was
5277                  * invalidated or removed, so we must restart for
5278                  * safety as well.
5279                  */
5280                 if (!vm_page_all_valid(ma[i]))
5281                         redo = true;
5282         }
5283         if (redo && error == 0)
5284                 goto again;
5285         return (error != 0 ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
5286 }
5287
5288 #include "opt_ddb.h"
5289 #ifdef DDB
5290 #include <ddb/ddb.h>
5291
5292 /* DDB command to show buffer data */
5293 DB_SHOW_COMMAND(buffer, db_show_buffer)
5294 {
5295         /* get args */
5296         struct buf *bp = (struct buf *)addr;
5297 #ifdef FULL_BUF_TRACKING
5298         uint32_t i, j;
5299 #endif
5300
5301         if (!have_addr) {
5302                 db_printf("usage: show buffer <addr>\n");
5303                 return;
5304         }
5305
5306         db_printf("buf at %p\n", bp);
5307         db_printf("b_flags = 0x%b, b_xflags=0x%b\n",
5308             (u_int)bp->b_flags, PRINT_BUF_FLAGS,
5309             (u_int)bp->b_xflags, PRINT_BUF_XFLAGS);
5310         db_printf("b_vflags=0x%b b_ioflags0x%b\n",
5311             (u_int)bp->b_vflags, PRINT_BUF_VFLAGS,
5312             (u_int)bp->b_ioflags, PRINT_BIO_FLAGS);
5313         db_printf(
5314             "b_error = %d, b_bufsize = %ld, b_bcount = %ld, b_resid = %ld\n"
5315             "b_bufobj = (%p), b_data = %p\n, b_blkno = %jd, b_lblkno = %jd, "
5316             "b_vp = %p, b_dep = %p\n",
5317             bp->b_error, bp->b_bufsize, bp->b_bcount, bp->b_resid,
5318             bp->b_bufobj, bp->b_data, (intmax_t)bp->b_blkno,
5319             (intmax_t)bp->b_lblkno, bp->b_vp, bp->b_dep.lh_first);
5320         db_printf("b_kvabase = %p, b_kvasize = %d\n",
5321             bp->b_kvabase, bp->b_kvasize);
5322         if (bp->b_npages) {
5323                 int i;
5324                 db_printf("b_npages = %d, pages(OBJ, IDX, PA): ", bp->b_npages);
5325                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
5326                         vm_page_t m;
5327                         m = bp->b_pages[i];
5328                         if (m != NULL)
5329                                 db_printf("(%p, 0x%lx, 0x%lx)", m->object,
5330                                     (u_long)m->pindex,
5331                                     (u_long)VM_PAGE_TO_PHYS(m));
5332                         else
5333                                 db_printf("( ??? )");
5334                         if ((i + 1) < bp->b_npages)
5335                                 db_printf(",");
5336                 }
5337                 db_printf("\n");
5338         }
5339         BUF_LOCKPRINTINFO(bp);
5340 #if defined(FULL_BUF_TRACKING)
5341         db_printf("b_io_tracking: b_io_tcnt = %u\n", bp->b_io_tcnt);
5342
5343         i = bp->b_io_tcnt % BUF_TRACKING_SIZE;
5344         for (j = 1; j <= BUF_TRACKING_SIZE; j++) {
5345                 if (bp->b_io_tracking[BUF_TRACKING_ENTRY(i - j)] == NULL)
5346                         continue;
5347                 db_printf(" %2u: %s\n", j,
5348                     bp->b_io_tracking[BUF_TRACKING_ENTRY(i - j)]);
5349         }
5350 #elif defined(BUF_TRACKING)
5351         db_printf("b_io_tracking: %s\n", bp->b_io_tracking);
5352 #endif
5353         db_printf(" ");
5354 }
5355
5356 DB_SHOW_COMMAND(bufqueues, bufqueues)
5357 {
5358         struct bufdomain *bd;
5359         struct buf *bp;
5360         long total;
5361         int i, j, cnt;
5362
5363         db_printf("bqempty: %d\n", bqempty.bq_len);
5364
5365         for (i = 0; i < buf_domains; i++) {
5366                 bd = &bdomain[i];
5367                 db_printf("Buf domain %d\n", i);
5368                 db_printf("\tfreebufs\t%d\n", bd->bd_freebuffers);
5369                 db_printf("\tlofreebufs\t%d\n", bd->bd_lofreebuffers);
5370                 db_printf("\thifreebufs\t%d\n", bd->bd_hifreebuffers);
5371                 db_printf("\n");
5372                 db_printf("\tbufspace\t%ld\n", bd->bd_bufspace);
5373                 db_printf("\tmaxbufspace\t%ld\n", bd->bd_maxbufspace);
5374                 db_printf("\thibufspace\t%ld\n", bd->bd_hibufspace);
5375                 db_printf("\tlobufspace\t%ld\n", bd->bd_lobufspace);
5376                 db_printf("\tbufspacethresh\t%ld\n", bd->bd_bufspacethresh);
5377                 db_printf("\n");
5378                 db_printf("\tnumdirtybuffers\t%d\n", bd->bd_numdirtybuffers);
5379                 db_printf("\tlodirtybuffers\t%d\n", bd->bd_lodirtybuffers);
5380                 db_printf("\thidirtybuffers\t%d\n", bd->bd_hidirtybuffers);
5381                 db_printf("\tdirtybufthresh\t%d\n", bd->bd_dirtybufthresh);
5382                 db_printf("\n");
5383                 total = 0;
5384                 TAILQ_FOREACH(bp, &bd->bd_cleanq->bq_queue, b_freelist)
5385                         total += bp->b_bufsize;
5386                 db_printf("\tcleanq count\t%d (%ld)\n",
5387                     bd->bd_cleanq->bq_len, total);
5388                 total = 0;
5389                 TAILQ_FOREACH(bp, &bd->bd_dirtyq.bq_queue, b_freelist)
5390                         total += bp->b_bufsize;
5391                 db_printf("\tdirtyq count\t%d (%ld)\n",
5392                     bd->bd_dirtyq.bq_len, total);
5393                 db_printf("\twakeup\t\t%d\n", bd->bd_wanted);
5394                 db_printf("\tlim\t\t%d\n", bd->bd_lim);
5395                 db_printf("\tCPU ");
5396                 for (j = 0; j <= mp_maxid; j++)
5397                         db_printf("%d, ", bd->bd_subq[j].bq_len);
5398                 db_printf("\n");
5399                 cnt = 0;
5400                 total = 0;
5401                 for (j = 0; j < nbuf; j++)
5402                         if (buf[j].b_domain == i && BUF_ISLOCKED(&buf[j])) {
5403                                 cnt++;
5404                                 total += buf[j].b_bufsize;
5405                         }
5406                 db_printf("\tLocked buffers: %d space %ld\n", cnt, total);
5407                 cnt = 0;
5408                 total = 0;
5409                 for (j = 0; j < nbuf; j++)
5410                         if (buf[j].b_domain == i) {
5411                                 cnt++;
5412                                 total += buf[j].b_bufsize;
5413                         }
5414                 db_printf("\tTotal buffers: %d space %ld\n", cnt, total);
5415         }
5416 }
5417
5418 DB_SHOW_COMMAND(lockedbufs, lockedbufs)
5419 {
5420         struct buf *bp;
5421         int i;
5422
5423         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
5424                 bp = &buf[i];
5425                 if (BUF_ISLOCKED(bp)) {
5426                         db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
5427                         db_printf("\n");
5428                         if (db_pager_quit)
5429                                 break;
5430                 }
5431         }
5432 }
5433
5434 DB_SHOW_COMMAND(vnodebufs, db_show_vnodebufs)
5435 {
5436         struct vnode *vp;
5437         struct buf *bp;
5438
5439         if (!have_addr) {
5440                 db_printf("usage: show vnodebufs <addr>\n");
5441                 return;
5442         }
5443         vp = (struct vnode *)addr;
5444         db_printf("Clean buffers:\n");
5445         TAILQ_FOREACH(bp, &vp->v_bufobj.bo_clean.bv_hd, b_bobufs) {
5446                 db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
5447                 db_printf("\n");
5448         }
5449         db_printf("Dirty buffers:\n");
5450         TAILQ_FOREACH(bp, &vp->v_bufobj.bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
5451                 db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
5452                 db_printf("\n");
5453         }
5454 }
5455
5456 DB_COMMAND(countfreebufs, db_coundfreebufs)
5457 {
5458         struct buf *bp;
5459         int i, used = 0, nfree = 0;
5460
5461         if (have_addr) {
5462                 db_printf("usage: countfreebufs\n");
5463                 return;
5464         }
5465
5466         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
5467                 bp = &buf[i];
5468                 if (bp->b_qindex == QUEUE_EMPTY)
5469                         nfree++;
5470                 else
5471                         used++;
5472         }
5473
5474         db_printf("Counted %d free, %d used (%d tot)\n", nfree, used,
5475             nfree + used);
5476         db_printf("numfreebuffers is %d\n", numfreebuffers);
5477 }
5478 #endif /* DDB */