]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_bio.c
Implement pci_enable_msi() and pci_disable_msi() in the LinuxKPI.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / kern / vfs_bio.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
3  *
4  * Copyright (c) 2004 Poul-Henning Kamp
5  * Copyright (c) 1994,1997 John S. Dyson
6  * Copyright (c) 2013 The FreeBSD Foundation
7  * All rights reserved.
8  *
9  * Portions of this software were developed by Konstantin Belousov
10  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
11  *
12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
13  * modification, are permitted provided that the following conditions
14  * are met:
15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
20  *
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
31  * SUCH DAMAGE.
32  */
33
34 /*
35  * this file contains a new buffer I/O scheme implementing a coherent
36  * VM object and buffer cache scheme.  Pains have been taken to make
37  * sure that the performance degradation associated with schemes such
38  * as this is not realized.
39  *
40  * Author:  John S. Dyson
41  * Significant help during the development and debugging phases
42  * had been provided by David Greenman, also of the FreeBSD core team.
43  *
44  * see man buf(9) for more info.
45  */
46
47 #include <sys/cdefs.h>
48 __FBSDID("$FreeBSD$");
49
50 #include <sys/param.h>
51 #include <sys/systm.h>
52 #include <sys/bio.h>
53 #include <sys/bitset.h>
54 #include <sys/conf.h>
55 #include <sys/counter.h>
56 #include <sys/buf.h>
57 #include <sys/devicestat.h>
58 #include <sys/eventhandler.h>
59 #include <sys/fail.h>
60 #include <sys/ktr.h>
61 #include <sys/limits.h>
62 #include <sys/lock.h>
63 #include <sys/malloc.h>
64 #include <sys/mount.h>
65 #include <sys/mutex.h>
66 #include <sys/kernel.h>
67 #include <sys/kthread.h>
68 #include <sys/proc.h>
69 #include <sys/racct.h>
70 #include <sys/resourcevar.h>
71 #include <sys/rwlock.h>
72 #include <sys/smp.h>
73 #include <sys/sysctl.h>
74 #include <sys/sysproto.h>
75 #include <sys/vmem.h>
76 #include <sys/vmmeter.h>
77 #include <sys/vnode.h>
78 #include <sys/watchdog.h>
79 #include <geom/geom.h>
80 #include <vm/vm.h>
81 #include <vm/vm_param.h>
82 #include <vm/vm_kern.h>
83 #include <vm/vm_object.h>
84 #include <vm/vm_page.h>
85 #include <vm/vm_pageout.h>
86 #include <vm/vm_pager.h>
87 #include <vm/vm_extern.h>
88 #include <vm/vm_map.h>
89 #include <vm/swap_pager.h>
90
91 static MALLOC_DEFINE(M_BIOBUF, "biobuf", "BIO buffer");
92
93 struct  bio_ops bioops;         /* I/O operation notification */
94
95 struct  buf_ops buf_ops_bio = {
96         .bop_name       =       "buf_ops_bio",
97         .bop_write      =       bufwrite,
98         .bop_strategy   =       bufstrategy,
99         .bop_sync       =       bufsync,
100         .bop_bdflush    =       bufbdflush,
101 };
102
103 struct bufqueue {
104         struct mtx_padalign     bq_lock;
105         TAILQ_HEAD(, buf)       bq_queue;
106         uint8_t                 bq_index;
107         uint16_t                bq_subqueue;
108         int                     bq_len;
109 } __aligned(CACHE_LINE_SIZE);
110
111 #define BQ_LOCKPTR(bq)          (&(bq)->bq_lock)
112 #define BQ_LOCK(bq)             mtx_lock(BQ_LOCKPTR((bq)))
113 #define BQ_UNLOCK(bq)           mtx_unlock(BQ_LOCKPTR((bq)))
114 #define BQ_ASSERT_LOCKED(bq)    mtx_assert(BQ_LOCKPTR((bq)), MA_OWNED)
115
116 struct bufdomain {
117         struct bufqueue bd_subq[MAXCPU + 1]; /* Per-cpu sub queues + global */
118         struct bufqueue bd_dirtyq;
119         struct bufqueue *bd_cleanq;
120         struct mtx_padalign bd_run_lock;
121         /* Constants */
122         long            bd_maxbufspace;
123         long            bd_hibufspace;
124         long            bd_lobufspace;
125         long            bd_bufspacethresh;
126         int             bd_hifreebuffers;
127         int             bd_lofreebuffers;
128         int             bd_hidirtybuffers;
129         int             bd_lodirtybuffers;
130         int             bd_dirtybufthresh;
131         int             bd_lim;
132         /* atomics */
133         int             bd_wanted;
134         int __aligned(CACHE_LINE_SIZE)  bd_numdirtybuffers;
135         int __aligned(CACHE_LINE_SIZE)  bd_running;
136         long __aligned(CACHE_LINE_SIZE) bd_bufspace;
137         int __aligned(CACHE_LINE_SIZE)  bd_freebuffers;
138 } __aligned(CACHE_LINE_SIZE);
139
140 #define BD_LOCKPTR(bd)          (&(bd)->bd_cleanq->bq_lock)
141 #define BD_LOCK(bd)             mtx_lock(BD_LOCKPTR((bd)))
142 #define BD_UNLOCK(bd)           mtx_unlock(BD_LOCKPTR((bd)))
143 #define BD_ASSERT_LOCKED(bd)    mtx_assert(BD_LOCKPTR((bd)), MA_OWNED)
144 #define BD_RUN_LOCKPTR(bd)      (&(bd)->bd_run_lock)
145 #define BD_RUN_LOCK(bd)         mtx_lock(BD_RUN_LOCKPTR((bd)))
146 #define BD_RUN_UNLOCK(bd)       mtx_unlock(BD_RUN_LOCKPTR((bd)))
147 #define BD_DOMAIN(bd)           (bd - bdomain)
148
149 static struct buf *buf;         /* buffer header pool */
150 extern struct buf *swbuf;       /* Swap buffer header pool. */
151 caddr_t unmapped_buf;
152
153 /* Used below and for softdep flushing threads in ufs/ffs/ffs_softdep.c */
154 struct proc *bufdaemonproc;
155
156 static int inmem(struct vnode *vp, daddr_t blkno);
157 static void vm_hold_free_pages(struct buf *bp, int newbsize);
158 static void vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from,
159                 vm_offset_t to);
160 static void vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m);
161 static void vfs_page_set_validclean(struct buf *bp, vm_ooffset_t off,
162                 vm_page_t m);
163 static void vfs_clean_pages_dirty_buf(struct buf *bp);
164 static void vfs_setdirty_locked_object(struct buf *bp);
165 static void vfs_vmio_invalidate(struct buf *bp);
166 static void vfs_vmio_truncate(struct buf *bp, int npages);
167 static void vfs_vmio_extend(struct buf *bp, int npages, int size);
168 static int vfs_bio_clcheck(struct vnode *vp, int size,
169                 daddr_t lblkno, daddr_t blkno);
170 static void breada(struct vnode *, daddr_t *, int *, int, struct ucred *, int,
171                 void (*)(struct buf *));
172 static int buf_flush(struct vnode *vp, struct bufdomain *, int);
173 static int flushbufqueues(struct vnode *, struct bufdomain *, int, int);
174 static void buf_daemon(void);
175 static __inline void bd_wakeup(void);
176 static int sysctl_runningspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
177 static void bufkva_reclaim(vmem_t *, int);
178 static void bufkva_free(struct buf *);
179 static int buf_import(void *, void **, int, int, int);
180 static void buf_release(void *, void **, int);
181 static void maxbcachebuf_adjust(void);
182 static inline struct bufdomain *bufdomain(struct buf *);
183 static void bq_remove(struct bufqueue *bq, struct buf *bp);
184 static void bq_insert(struct bufqueue *bq, struct buf *bp, bool unlock);
185 static int buf_recycle(struct bufdomain *, bool kva);
186 static void bq_init(struct bufqueue *bq, int qindex, int cpu,
187             const char *lockname);
188 static void bd_init(struct bufdomain *bd);
189 static int bd_flushall(struct bufdomain *bd);
190 static int sysctl_bufdomain_long(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
191 static int sysctl_bufdomain_int(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
192
193 static int sysctl_bufspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
194 int vmiodirenable = TRUE;
195 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, vmiodirenable, CTLFLAG_RW, &vmiodirenable, 0,
196     "Use the VM system for directory writes");
197 long runningbufspace;
198 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, runningbufspace, CTLFLAG_RD, &runningbufspace, 0,
199     "Amount of presently outstanding async buffer io");
200 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, bufspace, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RD,
201     NULL, 0, sysctl_bufspace, "L", "Physical memory used for buffers");
202 static counter_u64_t bufkvaspace;
203 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, bufkvaspace, CTLFLAG_RD, &bufkvaspace,
204     "Kernel virtual memory used for buffers");
205 static long maxbufspace;
206 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, maxbufspace,
207     CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &maxbufspace,
208     __offsetof(struct bufdomain, bd_maxbufspace), sysctl_bufdomain_long, "L",
209     "Maximum allowed value of bufspace (including metadata)");
210 static long bufmallocspace;
211 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, bufmallocspace, CTLFLAG_RD, &bufmallocspace, 0,
212     "Amount of malloced memory for buffers");
213 static long maxbufmallocspace;
214 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, maxmallocbufspace, CTLFLAG_RW, &maxbufmallocspace,
215     0, "Maximum amount of malloced memory for buffers");
216 static long lobufspace;
217 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, lobufspace,
218     CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &lobufspace,
219     __offsetof(struct bufdomain, bd_lobufspace), sysctl_bufdomain_long, "L",
220     "Minimum amount of buffers we want to have");
221 long hibufspace;
222 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, hibufspace,
223     CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &hibufspace,
224     __offsetof(struct bufdomain, bd_hibufspace), sysctl_bufdomain_long, "L",
225     "Maximum allowed value of bufspace (excluding metadata)");
226 long bufspacethresh;
227 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, bufspacethresh,
228     CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &bufspacethresh,
229     __offsetof(struct bufdomain, bd_bufspacethresh), sysctl_bufdomain_long, "L",
230     "Bufspace consumed before waking the daemon to free some");
231 static counter_u64_t buffreekvacnt;
232 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, buffreekvacnt, CTLFLAG_RW, &buffreekvacnt,
233     "Number of times we have freed the KVA space from some buffer");
234 static counter_u64_t bufdefragcnt;
235 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, bufdefragcnt, CTLFLAG_RW, &bufdefragcnt,
236     "Number of times we have had to repeat buffer allocation to defragment");
237 static long lorunningspace;
238 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, lorunningspace, CTLTYPE_LONG | CTLFLAG_MPSAFE |
239     CTLFLAG_RW, &lorunningspace, 0, sysctl_runningspace, "L",
240     "Minimum preferred space used for in-progress I/O");
241 static long hirunningspace;
242 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, hirunningspace, CTLTYPE_LONG | CTLFLAG_MPSAFE |
243     CTLFLAG_RW, &hirunningspace, 0, sysctl_runningspace, "L",
244     "Maximum amount of space to use for in-progress I/O");
245 int dirtybufferflushes;
246 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufferflushes, CTLFLAG_RW, &dirtybufferflushes,
247     0, "Number of bdwrite to bawrite conversions to limit dirty buffers");
248 int bdwriteskip;
249 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bdwriteskip, CTLFLAG_RW, &bdwriteskip,
250     0, "Number of buffers supplied to bdwrite with snapshot deadlock risk");
251 int altbufferflushes;
252 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, altbufferflushes, CTLFLAG_RW, &altbufferflushes,
253     0, "Number of fsync flushes to limit dirty buffers");
254 static int recursiveflushes;
255 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, recursiveflushes, CTLFLAG_RW, &recursiveflushes,
256     0, "Number of flushes skipped due to being recursive");
257 static int sysctl_numdirtybuffers(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
258 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, numdirtybuffers,
259     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RD, NULL, 0, sysctl_numdirtybuffers, "I",
260     "Number of buffers that are dirty (has unwritten changes) at the moment");
261 static int lodirtybuffers;
262 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, lodirtybuffers,
263     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &lodirtybuffers,
264     __offsetof(struct bufdomain, bd_lodirtybuffers), sysctl_bufdomain_int, "I",
265     "How many buffers we want to have free before bufdaemon can sleep");
266 static int hidirtybuffers;
267 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, hidirtybuffers,
268     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &hidirtybuffers,
269     __offsetof(struct bufdomain, bd_hidirtybuffers), sysctl_bufdomain_int, "I",
270     "When the number of dirty buffers is considered severe");
271 int dirtybufthresh;
272 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, dirtybufthresh,
273     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &dirtybufthresh,
274     __offsetof(struct bufdomain, bd_dirtybufthresh), sysctl_bufdomain_int, "I",
275     "Number of bdwrite to bawrite conversions to clear dirty buffers");
276 static int numfreebuffers;
277 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numfreebuffers, CTLFLAG_RD, &numfreebuffers, 0,
278     "Number of free buffers");
279 static int lofreebuffers;
280 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, lofreebuffers,
281     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &lofreebuffers,
282     __offsetof(struct bufdomain, bd_lofreebuffers), sysctl_bufdomain_int, "I",
283    "Target number of free buffers");
284 static int hifreebuffers;
285 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, hifreebuffers,
286     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RW, &hifreebuffers,
287     __offsetof(struct bufdomain, bd_hifreebuffers), sysctl_bufdomain_int, "I",
288    "Threshold for clean buffer recycling");
289 static counter_u64_t getnewbufcalls;
290 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, getnewbufcalls, CTLFLAG_RD,
291    &getnewbufcalls, "Number of calls to getnewbuf");
292 static counter_u64_t getnewbufrestarts;
293 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, getnewbufrestarts, CTLFLAG_RD,
294     &getnewbufrestarts,
295     "Number of times getnewbuf has had to restart a buffer acquisition");
296 static counter_u64_t mappingrestarts;
297 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, mappingrestarts, CTLFLAG_RD,
298     &mappingrestarts,
299     "Number of times getblk has had to restart a buffer mapping for "
300     "unmapped buffer");
301 static counter_u64_t numbufallocfails;
302 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, numbufallocfails, CTLFLAG_RW,
303     &numbufallocfails, "Number of times buffer allocations failed");
304 static int flushbufqtarget = 100;
305 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, flushbufqtarget, CTLFLAG_RW, &flushbufqtarget, 0,
306     "Amount of work to do in flushbufqueues when helping bufdaemon");
307 static counter_u64_t notbufdflushes;
308 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, notbufdflushes, CTLFLAG_RD, &notbufdflushes,
309     "Number of dirty buffer flushes done by the bufdaemon helpers");
310 static long barrierwrites;
311 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, barrierwrites, CTLFLAG_RW, &barrierwrites, 0,
312     "Number of barrier writes");
313 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, unmapped_buf_allowed, CTLFLAG_RD,
314     &unmapped_buf_allowed, 0,
315     "Permit the use of the unmapped i/o");
316 int maxbcachebuf = MAXBCACHEBUF;
317 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxbcachebuf, CTLFLAG_RDTUN, &maxbcachebuf, 0,
318     "Maximum size of a buffer cache block");
319
320 /*
321  * This lock synchronizes access to bd_request.
322  */
323 static struct mtx_padalign __exclusive_cache_line bdlock;
324
325 /*
326  * This lock protects the runningbufreq and synchronizes runningbufwakeup and
327  * waitrunningbufspace().
328  */
329 static struct mtx_padalign __exclusive_cache_line rbreqlock;
330
331 /*
332  * Lock that protects bdirtywait.
333  */
334 static struct mtx_padalign __exclusive_cache_line bdirtylock;
335
336 /*
337  * Wakeup point for bufdaemon, as well as indicator of whether it is already
338  * active.  Set to 1 when the bufdaemon is already "on" the queue, 0 when it
339  * is idling.
340  */
341 static int bd_request;
342
343 /*
344  * Request for the buf daemon to write more buffers than is indicated by
345  * lodirtybuf.  This may be necessary to push out excess dependencies or
346  * defragment the address space where a simple count of the number of dirty
347  * buffers is insufficient to characterize the demand for flushing them.
348  */
349 static int bd_speedupreq;
350
351 /*
352  * Synchronization (sleep/wakeup) variable for active buffer space requests.
353  * Set when wait starts, cleared prior to wakeup().
354  * Used in runningbufwakeup() and waitrunningbufspace().
355  */
356 static int runningbufreq;
357
358 /*
359  * Synchronization for bwillwrite() waiters.
360  */
361 static int bdirtywait;
362
363 /*
364  * Definitions for the buffer free lists.
365  */
366 #define QUEUE_NONE      0       /* on no queue */
367 #define QUEUE_EMPTY     1       /* empty buffer headers */
368 #define QUEUE_DIRTY     2       /* B_DELWRI buffers */
369 #define QUEUE_CLEAN     3       /* non-B_DELWRI buffers */
370 #define QUEUE_SENTINEL  4       /* not an queue index, but mark for sentinel */
371
372 /* Maximum number of buffer domains. */
373 #define BUF_DOMAINS     8
374
375 struct bufdomainset bdlodirty;          /* Domains > lodirty */
376 struct bufdomainset bdhidirty;          /* Domains > hidirty */
377
378 /* Configured number of clean queues. */
379 static int __read_mostly buf_domains;
380
381 BITSET_DEFINE(bufdomainset, BUF_DOMAINS);
382 struct bufdomain __exclusive_cache_line bdomain[BUF_DOMAINS];
383 struct bufqueue __exclusive_cache_line bqempty;
384
385 /*
386  * per-cpu empty buffer cache.
387  */
388 uma_zone_t buf_zone;
389
390 /*
391  * Single global constant for BUF_WMESG, to avoid getting multiple references.
392  * buf_wmesg is referred from macros.
393  */
394 const char *buf_wmesg = BUF_WMESG;
395
396 static int
397 sysctl_runningspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
398 {
399         long value;
400         int error;
401
402         value = *(long *)arg1;
403         error = sysctl_handle_long(oidp, &value, 0, req);
404         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
405                 return (error);
406         mtx_lock(&rbreqlock);
407         if (arg1 == &hirunningspace) {
408                 if (value < lorunningspace)
409                         error = EINVAL;
410                 else
411                         hirunningspace = value;
412         } else {
413                 KASSERT(arg1 == &lorunningspace,
414                     ("%s: unknown arg1", __func__));
415                 if (value > hirunningspace)
416                         error = EINVAL;
417                 else
418                         lorunningspace = value;
419         }
420         mtx_unlock(&rbreqlock);
421         return (error);
422 }
423
424 static int
425 sysctl_bufdomain_int(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
426 {
427         int error;
428         int value;
429         int i;
430
431         value = *(int *)arg1;
432         error = sysctl_handle_int(oidp, &value, 0, req);
433         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
434                 return (error);
435         *(int *)arg1 = value;
436         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
437                 *(int *)(uintptr_t)(((uintptr_t)&bdomain[i]) + arg2) =
438                     value / buf_domains;
439
440         return (error);
441 }
442
443 static int
444 sysctl_bufdomain_long(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
445 {
446         long value;
447         int error;
448         int i;
449
450         value = *(long *)arg1;
451         error = sysctl_handle_long(oidp, &value, 0, req);
452         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
453                 return (error);
454         *(long *)arg1 = value;
455         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
456                 *(long *)(uintptr_t)(((uintptr_t)&bdomain[i]) + arg2) =
457                     value / buf_domains;
458
459         return (error);
460 }
461
462 #if defined(COMPAT_FREEBSD4) || defined(COMPAT_FREEBSD5) || \
463     defined(COMPAT_FREEBSD6) || defined(COMPAT_FREEBSD7)
464 static int
465 sysctl_bufspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
466 {
467         long lvalue;
468         int ivalue;
469         int i;
470
471         lvalue = 0;
472         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
473                 lvalue += bdomain[i].bd_bufspace;
474         if (sizeof(int) == sizeof(long) || req->oldlen >= sizeof(long))
475                 return (sysctl_handle_long(oidp, &lvalue, 0, req));
476         if (lvalue > INT_MAX)
477                 /* On overflow, still write out a long to trigger ENOMEM. */
478                 return (sysctl_handle_long(oidp, &lvalue, 0, req));
479         ivalue = lvalue;
480         return (sysctl_handle_int(oidp, &ivalue, 0, req));
481 }
482 #else
483 static int
484 sysctl_bufspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
485 {
486         long lvalue;
487         int i;
488
489         lvalue = 0;
490         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
491                 lvalue += bdomain[i].bd_bufspace;
492         return (sysctl_handle_long(oidp, &lvalue, 0, req));
493 }
494 #endif
495
496 static int
497 sysctl_numdirtybuffers(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
498 {
499         int value;
500         int i;
501
502         value = 0;
503         for (i = 0; i < buf_domains; i++)
504                 value += bdomain[i].bd_numdirtybuffers;
505         return (sysctl_handle_int(oidp, &value, 0, req));
506 }
507
508 /*
509  *      bdirtywakeup:
510  *
511  *      Wakeup any bwillwrite() waiters.
512  */
513 static void
514 bdirtywakeup(void)
515 {
516         mtx_lock(&bdirtylock);
517         if (bdirtywait) {
518                 bdirtywait = 0;
519                 wakeup(&bdirtywait);
520         }
521         mtx_unlock(&bdirtylock);
522 }
523
524 /*
525  *      bd_clear:
526  *
527  *      Clear a domain from the appropriate bitsets when dirtybuffers
528  *      is decremented.
529  */
530 static void
531 bd_clear(struct bufdomain *bd)
532 {
533
534         mtx_lock(&bdirtylock);
535         if (bd->bd_numdirtybuffers <= bd->bd_lodirtybuffers)
536                 BIT_CLR(BUF_DOMAINS, BD_DOMAIN(bd), &bdlodirty);
537         if (bd->bd_numdirtybuffers <= bd->bd_hidirtybuffers)
538                 BIT_CLR(BUF_DOMAINS, BD_DOMAIN(bd), &bdhidirty);
539         mtx_unlock(&bdirtylock);
540 }
541
542 /*
543  *      bd_set:
544  *
545  *      Set a domain in the appropriate bitsets when dirtybuffers
546  *      is incremented.
547  */
548 static void
549 bd_set(struct bufdomain *bd)
550 {
551
552         mtx_lock(&bdirtylock);
553         if (bd->bd_numdirtybuffers > bd->bd_lodirtybuffers)
554                 BIT_SET(BUF_DOMAINS, BD_DOMAIN(bd), &bdlodirty);
555         if (bd->bd_numdirtybuffers > bd->bd_hidirtybuffers)
556                 BIT_SET(BUF_DOMAINS, BD_DOMAIN(bd), &bdhidirty);
557         mtx_unlock(&bdirtylock);
558 }
559
560 /*
561  *      bdirtysub:
562  *
563  *      Decrement the numdirtybuffers count by one and wakeup any
564  *      threads blocked in bwillwrite().
565  */
566 static void
567 bdirtysub(struct buf *bp)
568 {
569         struct bufdomain *bd;
570         int num;
571
572         bd = bufdomain(bp);
573         num = atomic_fetchadd_int(&bd->bd_numdirtybuffers, -1);
574         if (num == (bd->bd_lodirtybuffers + bd->bd_hidirtybuffers) / 2)
575                 bdirtywakeup();
576         if (num == bd->bd_lodirtybuffers || num == bd->bd_hidirtybuffers)
577                 bd_clear(bd);
578 }
579
580 /*
581  *      bdirtyadd:
582  *
583  *      Increment the numdirtybuffers count by one and wakeup the buf 
584  *      daemon if needed.
585  */
586 static void
587 bdirtyadd(struct buf *bp)
588 {
589         struct bufdomain *bd;
590         int num;
591
592         /*
593          * Only do the wakeup once as we cross the boundary.  The
594          * buf daemon will keep running until the condition clears.
595          */
596         bd = bufdomain(bp);
597         num = atomic_fetchadd_int(&bd->bd_numdirtybuffers, 1);
598         if (num == (bd->bd_lodirtybuffers + bd->bd_hidirtybuffers) / 2)
599                 bd_wakeup();
600         if (num == bd->bd_lodirtybuffers || num == bd->bd_hidirtybuffers)
601                 bd_set(bd);
602 }
603
604 /*
605  *      bufspace_daemon_wakeup:
606  *
607  *      Wakeup the daemons responsible for freeing clean bufs.
608  */
609 static void
610 bufspace_daemon_wakeup(struct bufdomain *bd)
611 {
612
613         /*
614          * avoid the lock if the daemon is running.
615          */
616         if (atomic_fetchadd_int(&bd->bd_running, 1) == 0) {
617                 BD_RUN_LOCK(bd);
618                 atomic_store_int(&bd->bd_running, 1);
619                 wakeup(&bd->bd_running);
620                 BD_RUN_UNLOCK(bd);
621         }
622 }
623
624 /*
625  *      bufspace_daemon_wait:
626  *
627  *      Sleep until the domain falls below a limit or one second passes.
628  */
629 static void
630 bufspace_daemon_wait(struct bufdomain *bd)
631 {
632         /*
633          * Re-check our limits and sleep.  bd_running must be
634          * cleared prior to checking the limits to avoid missed
635          * wakeups.  The waker will adjust one of bufspace or
636          * freebuffers prior to checking bd_running.
637          */
638         BD_RUN_LOCK(bd);
639         atomic_store_int(&bd->bd_running, 0);
640         if (bd->bd_bufspace < bd->bd_bufspacethresh &&
641             bd->bd_freebuffers > bd->bd_lofreebuffers) {
642                 msleep(&bd->bd_running, BD_RUN_LOCKPTR(bd), PRIBIO|PDROP,
643                     "-", hz);
644         } else {
645                 /* Avoid spurious wakeups while running. */
646                 atomic_store_int(&bd->bd_running, 1);
647                 BD_RUN_UNLOCK(bd);
648         }
649 }
650
651 /*
652  *      bufspace_adjust:
653  *
654  *      Adjust the reported bufspace for a KVA managed buffer, possibly
655  *      waking any waiters.
656  */
657 static void
658 bufspace_adjust(struct buf *bp, int bufsize)
659 {
660         struct bufdomain *bd;
661         long space;
662         int diff;
663
664         KASSERT((bp->b_flags & B_MALLOC) == 0,
665             ("bufspace_adjust: malloc buf %p", bp));
666         bd = bufdomain(bp);
667         diff = bufsize - bp->b_bufsize;
668         if (diff < 0) {
669                 atomic_subtract_long(&bd->bd_bufspace, -diff);
670         } else if (diff > 0) {
671                 space = atomic_fetchadd_long(&bd->bd_bufspace, diff);
672                 /* Wake up the daemon on the transition. */
673                 if (space < bd->bd_bufspacethresh &&
674                     space + diff >= bd->bd_bufspacethresh)
675                         bufspace_daemon_wakeup(bd);
676         }
677         bp->b_bufsize = bufsize;
678 }
679
680 /*
681  *      bufspace_reserve:
682  *
683  *      Reserve bufspace before calling allocbuf().  metadata has a
684  *      different space limit than data.
685  */
686 static int
687 bufspace_reserve(struct bufdomain *bd, int size, bool metadata)
688 {
689         long limit, new;
690         long space;
691
692         if (metadata)
693                 limit = bd->bd_maxbufspace;
694         else
695                 limit = bd->bd_hibufspace;
696         space = atomic_fetchadd_long(&bd->bd_bufspace, size);
697         new = space + size;
698         if (new > limit) {
699                 atomic_subtract_long(&bd->bd_bufspace, size);
700                 return (ENOSPC);
701         }
702
703         /* Wake up the daemon on the transition. */
704         if (space < bd->bd_bufspacethresh && new >= bd->bd_bufspacethresh)
705                 bufspace_daemon_wakeup(bd);
706
707         return (0);
708 }
709
710 /*
711  *      bufspace_release:
712  *
713  *      Release reserved bufspace after bufspace_adjust() has consumed it.
714  */
715 static void
716 bufspace_release(struct bufdomain *bd, int size)
717 {
718
719         atomic_subtract_long(&bd->bd_bufspace, size);
720 }
721
722 /*
723  *      bufspace_wait:
724  *
725  *      Wait for bufspace, acting as the buf daemon if a locked vnode is
726  *      supplied.  bd_wanted must be set prior to polling for space.  The
727  *      operation must be re-tried on return.
728  */
729 static void
730 bufspace_wait(struct bufdomain *bd, struct vnode *vp, int gbflags,
731     int slpflag, int slptimeo)
732 {
733         struct thread *td;
734         int error, fl, norunbuf;
735
736         if ((gbflags & GB_NOWAIT_BD) != 0)
737                 return;
738
739         td = curthread;
740         BD_LOCK(bd);
741         while (bd->bd_wanted) {
742                 if (vp != NULL && vp->v_type != VCHR &&
743                     (td->td_pflags & TDP_BUFNEED) == 0) {
744                         BD_UNLOCK(bd);
745                         /*
746                          * getblk() is called with a vnode locked, and
747                          * some majority of the dirty buffers may as
748                          * well belong to the vnode.  Flushing the
749                          * buffers there would make a progress that
750                          * cannot be achieved by the buf_daemon, that
751                          * cannot lock the vnode.
752                          */
753                         norunbuf = ~(TDP_BUFNEED | TDP_NORUNNINGBUF) |
754                             (td->td_pflags & TDP_NORUNNINGBUF);
755
756                         /*
757                          * Play bufdaemon.  The getnewbuf() function
758                          * may be called while the thread owns lock
759                          * for another dirty buffer for the same
760                          * vnode, which makes it impossible to use
761                          * VOP_FSYNC() there, due to the buffer lock
762                          * recursion.
763                          */
764                         td->td_pflags |= TDP_BUFNEED | TDP_NORUNNINGBUF;
765                         fl = buf_flush(vp, bd, flushbufqtarget);
766                         td->td_pflags &= norunbuf;
767                         BD_LOCK(bd);
768                         if (fl != 0)
769                                 continue;
770                         if (bd->bd_wanted == 0)
771                                 break;
772                 }
773                 error = msleep(&bd->bd_wanted, BD_LOCKPTR(bd),
774                     (PRIBIO + 4) | slpflag, "newbuf", slptimeo);
775                 if (error != 0)
776                         break;
777         }
778         BD_UNLOCK(bd);
779 }
780
781
782 /*
783  *      bufspace_daemon:
784  *
785  *      buffer space management daemon.  Tries to maintain some marginal
786  *      amount of free buffer space so that requesting processes neither
787  *      block nor work to reclaim buffers.
788  */
789 static void
790 bufspace_daemon(void *arg)
791 {
792         struct bufdomain *bd;
793
794         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, kthread_shutdown, curthread,
795             SHUTDOWN_PRI_LAST + 100);
796
797         bd = arg;
798         for (;;) {
799                 kthread_suspend_check();
800
801                 /*
802                  * Free buffers from the clean queue until we meet our
803                  * targets.
804                  *
805                  * Theory of operation:  The buffer cache is most efficient
806                  * when some free buffer headers and space are always
807                  * available to getnewbuf().  This daemon attempts to prevent
808                  * the excessive blocking and synchronization associated
809                  * with shortfall.  It goes through three phases according
810                  * demand:
811                  *
812                  * 1)   The daemon wakes up voluntarily once per-second
813                  *      during idle periods when the counters are below
814                  *      the wakeup thresholds (bufspacethresh, lofreebuffers).
815                  *
816                  * 2)   The daemon wakes up as we cross the thresholds
817                  *      ahead of any potential blocking.  This may bounce
818                  *      slightly according to the rate of consumption and
819                  *      release.
820                  *
821                  * 3)   The daemon and consumers are starved for working
822                  *      clean buffers.  This is the 'bufspace' sleep below
823                  *      which will inefficiently trade bufs with bqrelse
824                  *      until we return to condition 2.
825                  */
826                 while (bd->bd_bufspace > bd->bd_lobufspace ||
827                     bd->bd_freebuffers < bd->bd_hifreebuffers) {
828                         if (buf_recycle(bd, false) != 0) {
829                                 if (bd_flushall(bd))
830                                         continue;
831                                 /*
832                                  * Speedup dirty if we've run out of clean
833                                  * buffers.  This is possible in particular
834                                  * because softdep may held many bufs locked
835                                  * pending writes to other bufs which are
836                                  * marked for delayed write, exhausting
837                                  * clean space until they are written.
838                                  */
839                                 bd_speedup();
840                                 BD_LOCK(bd);
841                                 if (bd->bd_wanted) {
842                                         msleep(&bd->bd_wanted, BD_LOCKPTR(bd),
843                                             PRIBIO|PDROP, "bufspace", hz/10);
844                                 } else
845                                         BD_UNLOCK(bd);
846                         }
847                         maybe_yield();
848                 }
849                 bufspace_daemon_wait(bd);
850         }
851 }
852
853 /*
854  *      bufmallocadjust:
855  *
856  *      Adjust the reported bufspace for a malloc managed buffer, possibly
857  *      waking any waiters.
858  */
859 static void
860 bufmallocadjust(struct buf *bp, int bufsize)
861 {
862         int diff;
863
864         KASSERT((bp->b_flags & B_MALLOC) != 0,
865             ("bufmallocadjust: non-malloc buf %p", bp));
866         diff = bufsize - bp->b_bufsize;
867         if (diff < 0)
868                 atomic_subtract_long(&bufmallocspace, -diff);
869         else
870                 atomic_add_long(&bufmallocspace, diff);
871         bp->b_bufsize = bufsize;
872 }
873
874 /*
875  *      runningwakeup:
876  *
877  *      Wake up processes that are waiting on asynchronous writes to fall
878  *      below lorunningspace.
879  */
880 static void
881 runningwakeup(void)
882 {
883
884         mtx_lock(&rbreqlock);
885         if (runningbufreq) {
886                 runningbufreq = 0;
887                 wakeup(&runningbufreq);
888         }
889         mtx_unlock(&rbreqlock);
890 }
891
892 /*
893  *      runningbufwakeup:
894  *
895  *      Decrement the outstanding write count according.
896  */
897 void
898 runningbufwakeup(struct buf *bp)
899 {
900         long space, bspace;
901
902         bspace = bp->b_runningbufspace;
903         if (bspace == 0)
904                 return;
905         space = atomic_fetchadd_long(&runningbufspace, -bspace);
906         KASSERT(space >= bspace, ("runningbufspace underflow %ld %ld",
907             space, bspace));
908         bp->b_runningbufspace = 0;
909         /*
910          * Only acquire the lock and wakeup on the transition from exceeding
911          * the threshold to falling below it.
912          */
913         if (space < lorunningspace)
914                 return;
915         if (space - bspace > lorunningspace)
916                 return;
917         runningwakeup();
918 }
919
920 /*
921  *      waitrunningbufspace()
922  *
923  *      runningbufspace is a measure of the amount of I/O currently
924  *      running.  This routine is used in async-write situations to
925  *      prevent creating huge backups of pending writes to a device.
926  *      Only asynchronous writes are governed by this function.
927  *
928  *      This does NOT turn an async write into a sync write.  It waits  
929  *      for earlier writes to complete and generally returns before the
930  *      caller's write has reached the device.
931  */
932 void
933 waitrunningbufspace(void)
934 {
935
936         mtx_lock(&rbreqlock);
937         while (runningbufspace > hirunningspace) {
938                 runningbufreq = 1;
939                 msleep(&runningbufreq, &rbreqlock, PVM, "wdrain", 0);
940         }
941         mtx_unlock(&rbreqlock);
942 }
943
944
945 /*
946  *      vfs_buf_test_cache:
947  *
948  *      Called when a buffer is extended.  This function clears the B_CACHE
949  *      bit if the newly extended portion of the buffer does not contain
950  *      valid data.
951  */
952 static __inline void
953 vfs_buf_test_cache(struct buf *bp, vm_ooffset_t foff, vm_offset_t off,
954     vm_offset_t size, vm_page_t m)
955 {
956
957         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m->object);
958         if (bp->b_flags & B_CACHE) {
959                 int base = (foff + off) & PAGE_MASK;
960                 if (vm_page_is_valid(m, base, size) == 0)
961                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
962         }
963 }
964
965 /* Wake up the buffer daemon if necessary */
966 static void
967 bd_wakeup(void)
968 {
969
970         mtx_lock(&bdlock);
971         if (bd_request == 0) {
972                 bd_request = 1;
973                 wakeup(&bd_request);
974         }
975         mtx_unlock(&bdlock);
976 }
977
978 /*
979  * Adjust the maxbcachbuf tunable.
980  */
981 static void
982 maxbcachebuf_adjust(void)
983 {
984         int i;
985
986         /*
987          * maxbcachebuf must be a power of 2 >= MAXBSIZE.
988          */
989         i = 2;
990         while (i * 2 <= maxbcachebuf)
991                 i *= 2;
992         maxbcachebuf = i;
993         if (maxbcachebuf < MAXBSIZE)
994                 maxbcachebuf = MAXBSIZE;
995         if (maxbcachebuf > MAXPHYS)
996                 maxbcachebuf = MAXPHYS;
997         if (bootverbose != 0 && maxbcachebuf != MAXBCACHEBUF)
998                 printf("maxbcachebuf=%d\n", maxbcachebuf);
999 }
1000
1001 /*
1002  * bd_speedup - speedup the buffer cache flushing code
1003  */
1004 void
1005 bd_speedup(void)
1006 {
1007         int needwake;
1008
1009         mtx_lock(&bdlock);
1010         needwake = 0;
1011         if (bd_speedupreq == 0 || bd_request == 0)
1012                 needwake = 1;
1013         bd_speedupreq = 1;
1014         bd_request = 1;
1015         if (needwake)
1016                 wakeup(&bd_request);
1017         mtx_unlock(&bdlock);
1018 }
1019
1020 #ifdef __i386__
1021 #define TRANSIENT_DENOM 5
1022 #else
1023 #define TRANSIENT_DENOM 10
1024 #endif
1025
1026 /*
1027  * Calculating buffer cache scaling values and reserve space for buffer
1028  * headers.  This is called during low level kernel initialization and
1029  * may be called more then once.  We CANNOT write to the memory area
1030  * being reserved at this time.
1031  */
1032 caddr_t
1033 kern_vfs_bio_buffer_alloc(caddr_t v, long physmem_est)
1034 {
1035         int tuned_nbuf;
1036         long maxbuf, maxbuf_sz, buf_sz, biotmap_sz;
1037
1038         /*
1039          * physmem_est is in pages.  Convert it to kilobytes (assumes
1040          * PAGE_SIZE is >= 1K)
1041          */
1042         physmem_est = physmem_est * (PAGE_SIZE / 1024);
1043
1044         maxbcachebuf_adjust();
1045         /*
1046          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
1047          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
1048          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
1049          * buffers to cover 1/10 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
1050          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
1051          * maxbcache bytes.
1052          *
1053          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
1054          */
1055         if (nbuf == 0) {
1056                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
1057
1058                 nbuf = 50;
1059                 if (physmem_est > 4096)
1060                         nbuf += min((physmem_est - 4096) / factor,
1061                             65536 / factor);
1062                 if (physmem_est > 65536)
1063                         nbuf += min((physmem_est - 65536) * 2 / (factor * 5),
1064                             32 * 1024 * 1024 / (factor * 5));
1065
1066                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
1067                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
1068                 tuned_nbuf = 1;
1069         } else
1070                 tuned_nbuf = 0;
1071
1072         /* XXX Avoid unsigned long overflows later on with maxbufspace. */
1073         maxbuf = (LONG_MAX / 3) / BKVASIZE;
1074         if (nbuf > maxbuf) {
1075                 if (!tuned_nbuf)
1076                         printf("Warning: nbufs lowered from %d to %ld\n", nbuf,
1077                             maxbuf);
1078                 nbuf = maxbuf;
1079         }
1080
1081         /*
1082          * Ideal allocation size for the transient bio submap is 10%
1083          * of the maximal space buffer map.  This roughly corresponds
1084          * to the amount of the buffer mapped for typical UFS load.
1085          *
1086          * Clip the buffer map to reserve space for the transient
1087          * BIOs, if its extent is bigger than 90% (80% on i386) of the
1088          * maximum buffer map extent on the platform.
1089          *
1090          * The fall-back to the maxbuf in case of maxbcache unset,
1091          * allows to not trim the buffer KVA for the architectures
1092          * with ample KVA space.
1093          */
1094         if (bio_transient_maxcnt == 0 && unmapped_buf_allowed) {
1095                 maxbuf_sz = maxbcache != 0 ? maxbcache : maxbuf * BKVASIZE;
1096                 buf_sz = (long)nbuf * BKVASIZE;
1097                 if (buf_sz < maxbuf_sz / TRANSIENT_DENOM *
1098                     (TRANSIENT_DENOM - 1)) {
1099                         /*
1100                          * There is more KVA than memory.  Do not
1101                          * adjust buffer map size, and assign the rest
1102                          * of maxbuf to transient map.
1103                          */
1104                         biotmap_sz = maxbuf_sz - buf_sz;
1105                 } else {
1106                         /*
1107                          * Buffer map spans all KVA we could afford on
1108                          * this platform.  Give 10% (20% on i386) of
1109                          * the buffer map to the transient bio map.
1110                          */
1111                         biotmap_sz = buf_sz / TRANSIENT_DENOM;
1112                         buf_sz -= biotmap_sz;
1113                 }
1114                 if (biotmap_sz / INT_MAX > MAXPHYS)
1115                         bio_transient_maxcnt = INT_MAX;
1116                 else
1117                         bio_transient_maxcnt = biotmap_sz / MAXPHYS;
1118                 /*
1119                  * Artificially limit to 1024 simultaneous in-flight I/Os
1120                  * using the transient mapping.
1121                  */
1122                 if (bio_transient_maxcnt > 1024)
1123                         bio_transient_maxcnt = 1024;
1124                 if (tuned_nbuf)
1125                         nbuf = buf_sz / BKVASIZE;
1126         }
1127
1128         if (nswbuf == 0) {
1129                 nswbuf = min(nbuf / 4, 256);
1130                 if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
1131                         nswbuf = NSWBUF_MIN;
1132         }
1133
1134         /*
1135          * Reserve space for the buffer cache buffers
1136          */
1137         buf = (void *)v;
1138         v = (caddr_t)(buf + nbuf);
1139
1140         return(v);
1141 }
1142
1143 /* Initialize the buffer subsystem.  Called before use of any buffers. */
1144 void
1145 bufinit(void)
1146 {
1147         struct buf *bp;
1148         int i;
1149
1150         KASSERT(maxbcachebuf >= MAXBSIZE,
1151             ("maxbcachebuf (%d) must be >= MAXBSIZE (%d)\n", maxbcachebuf,
1152             MAXBSIZE));
1153         bq_init(&bqempty, QUEUE_EMPTY, -1, "bufq empty lock");
1154         mtx_init(&rbreqlock, "runningbufspace lock", NULL, MTX_DEF);
1155         mtx_init(&bdlock, "buffer daemon lock", NULL, MTX_DEF);
1156         mtx_init(&bdirtylock, "dirty buf lock", NULL, MTX_DEF);
1157
1158         unmapped_buf = (caddr_t)kva_alloc(MAXPHYS);
1159
1160         /* finally, initialize each buffer header and stick on empty q */
1161         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
1162                 bp = &buf[i];
1163                 bzero(bp, sizeof *bp);
1164                 bp->b_flags = B_INVAL;
1165                 bp->b_rcred = NOCRED;
1166                 bp->b_wcred = NOCRED;
1167                 bp->b_qindex = QUEUE_NONE;
1168                 bp->b_domain = -1;
1169                 bp->b_subqueue = mp_maxid + 1;
1170                 bp->b_xflags = 0;
1171                 bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
1172                 LIST_INIT(&bp->b_dep);
1173                 BUF_LOCKINIT(bp);
1174                 bq_insert(&bqempty, bp, false);
1175         }
1176
1177         /*
1178          * maxbufspace is the absolute maximum amount of buffer space we are 
1179          * allowed to reserve in KVM and in real terms.  The absolute maximum
1180          * is nominally used by metadata.  hibufspace is the nominal maximum
1181          * used by most other requests.  The differential is required to 
1182          * ensure that metadata deadlocks don't occur.
1183          *
1184          * maxbufspace is based on BKVASIZE.  Allocating buffers larger then
1185          * this may result in KVM fragmentation which is not handled optimally
1186          * by the system. XXX This is less true with vmem.  We could use
1187          * PAGE_SIZE.
1188          */
1189         maxbufspace = (long)nbuf * BKVASIZE;
1190         hibufspace = lmax(3 * maxbufspace / 4, maxbufspace - maxbcachebuf * 10);
1191         lobufspace = (hibufspace / 20) * 19; /* 95% */
1192         bufspacethresh = lobufspace + (hibufspace - lobufspace) / 2;
1193
1194         /*
1195          * Note: The 16 MiB upper limit for hirunningspace was chosen
1196          * arbitrarily and may need further tuning. It corresponds to
1197          * 128 outstanding write IO requests (if IO size is 128 KiB),
1198          * which fits with many RAID controllers' tagged queuing limits.
1199          * The lower 1 MiB limit is the historical upper limit for
1200          * hirunningspace.
1201          */
1202         hirunningspace = lmax(lmin(roundup(hibufspace / 64, maxbcachebuf),
1203             16 * 1024 * 1024), 1024 * 1024);
1204         lorunningspace = roundup((hirunningspace * 2) / 3, maxbcachebuf);
1205
1206         /*
1207          * Limit the amount of malloc memory since it is wired permanently into
1208          * the kernel space.  Even though this is accounted for in the buffer
1209          * allocation, we don't want the malloced region to grow uncontrolled.
1210          * The malloc scheme improves memory utilization significantly on
1211          * average (small) directories.
1212          */
1213         maxbufmallocspace = hibufspace / 20;
1214
1215         /*
1216          * Reduce the chance of a deadlock occurring by limiting the number
1217          * of delayed-write dirty buffers we allow to stack up.
1218          */
1219         hidirtybuffers = nbuf / 4 + 20;
1220         dirtybufthresh = hidirtybuffers * 9 / 10;
1221         /*
1222          * To support extreme low-memory systems, make sure hidirtybuffers
1223          * cannot eat up all available buffer space.  This occurs when our
1224          * minimum cannot be met.  We try to size hidirtybuffers to 3/4 our
1225          * buffer space assuming BKVASIZE'd buffers.
1226          */
1227         while ((long)hidirtybuffers * BKVASIZE > 3 * hibufspace / 4) {
1228                 hidirtybuffers >>= 1;
1229         }
1230         lodirtybuffers = hidirtybuffers / 2;
1231
1232         /*
1233          * lofreebuffers should be sufficient to avoid stalling waiting on
1234          * buf headers under heavy utilization.  The bufs in per-cpu caches
1235          * are counted as free but will be unavailable to threads executing
1236          * on other cpus.
1237          *
1238          * hifreebuffers is the free target for the bufspace daemon.  This
1239          * should be set appropriately to limit work per-iteration.
1240          */
1241         lofreebuffers = MIN((nbuf / 25) + (20 * mp_ncpus), 128 * mp_ncpus);
1242         hifreebuffers = (3 * lofreebuffers) / 2;
1243         numfreebuffers = nbuf;
1244
1245         /* Setup the kva and free list allocators. */
1246         vmem_set_reclaim(buffer_arena, bufkva_reclaim);
1247         buf_zone = uma_zcache_create("buf free cache", sizeof(struct buf),
1248             NULL, NULL, NULL, NULL, buf_import, buf_release, NULL, 0);
1249
1250         /*
1251          * Size the clean queue according to the amount of buffer space.
1252          * One queue per-256mb up to the max.  More queues gives better
1253          * concurrency but less accurate LRU.
1254          */
1255         buf_domains = MIN(howmany(maxbufspace, 256*1024*1024), BUF_DOMAINS);
1256         for (i = 0 ; i < buf_domains; i++) {
1257                 struct bufdomain *bd;
1258
1259                 bd = &bdomain[i];
1260                 bd_init(bd);
1261                 bd->bd_freebuffers = nbuf / buf_domains;
1262                 bd->bd_hifreebuffers = hifreebuffers / buf_domains;
1263                 bd->bd_lofreebuffers = lofreebuffers / buf_domains;
1264                 bd->bd_bufspace = 0;
1265                 bd->bd_maxbufspace = maxbufspace / buf_domains;
1266                 bd->bd_hibufspace = hibufspace / buf_domains;
1267                 bd->bd_lobufspace = lobufspace / buf_domains;
1268                 bd->bd_bufspacethresh = bufspacethresh / buf_domains;
1269                 bd->bd_numdirtybuffers = 0;
1270                 bd->bd_hidirtybuffers = hidirtybuffers / buf_domains;
1271                 bd->bd_lodirtybuffers = lodirtybuffers / buf_domains;
1272                 bd->bd_dirtybufthresh = dirtybufthresh / buf_domains;
1273                 /* Don't allow more than 2% of bufs in the per-cpu caches. */
1274                 bd->bd_lim = nbuf / buf_domains / 50 / mp_ncpus;
1275         }
1276         getnewbufcalls = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1277         getnewbufrestarts = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1278         mappingrestarts = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1279         numbufallocfails = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1280         notbufdflushes = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1281         buffreekvacnt = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1282         bufdefragcnt = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1283         bufkvaspace = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
1284 }
1285
1286 #ifdef INVARIANTS
1287 static inline void
1288 vfs_buf_check_mapped(struct buf *bp)
1289 {
1290
1291         KASSERT(bp->b_kvabase != unmapped_buf,
1292             ("mapped buf: b_kvabase was not updated %p", bp));
1293         KASSERT(bp->b_data != unmapped_buf,
1294             ("mapped buf: b_data was not updated %p", bp));
1295         KASSERT(bp->b_data < unmapped_buf || bp->b_data >= unmapped_buf +
1296             MAXPHYS, ("b_data + b_offset unmapped %p", bp));
1297 }
1298
1299 static inline void
1300 vfs_buf_check_unmapped(struct buf *bp)
1301 {
1302
1303         KASSERT(bp->b_data == unmapped_buf,
1304             ("unmapped buf: corrupted b_data %p", bp));
1305 }
1306
1307 #define BUF_CHECK_MAPPED(bp) vfs_buf_check_mapped(bp)
1308 #define BUF_CHECK_UNMAPPED(bp) vfs_buf_check_unmapped(bp)
1309 #else
1310 #define BUF_CHECK_MAPPED(bp) do {} while (0)
1311 #define BUF_CHECK_UNMAPPED(bp) do {} while (0)
1312 #endif
1313
1314 static int
1315 isbufbusy(struct buf *bp)
1316 {
1317         if (((bp->b_flags & B_INVAL) == 0 && BUF_ISLOCKED(bp)) ||
1318             ((bp->b_flags & (B_DELWRI | B_INVAL)) == B_DELWRI))
1319                 return (1);
1320         return (0);
1321 }
1322
1323 /*
1324  * Shutdown the system cleanly to prepare for reboot, halt, or power off.
1325  */
1326 void
1327 bufshutdown(int show_busybufs)
1328 {
1329         static int first_buf_printf = 1;
1330         struct buf *bp;
1331         int iter, nbusy, pbusy;
1332 #ifndef PREEMPTION
1333         int subiter;
1334 #endif
1335
1336         /* 
1337          * Sync filesystems for shutdown
1338          */
1339         wdog_kern_pat(WD_LASTVAL);
1340         sys_sync(curthread, NULL);
1341
1342         /*
1343          * With soft updates, some buffers that are
1344          * written will be remarked as dirty until other
1345          * buffers are written.
1346          */
1347         for (iter = pbusy = 0; iter < 20; iter++) {
1348                 nbusy = 0;
1349                 for (bp = &buf[nbuf]; --bp >= buf; )
1350                         if (isbufbusy(bp))
1351                                 nbusy++;
1352                 if (nbusy == 0) {
1353                         if (first_buf_printf)
1354                                 printf("All buffers synced.");
1355                         break;
1356                 }
1357                 if (first_buf_printf) {
1358                         printf("Syncing disks, buffers remaining... ");
1359                         first_buf_printf = 0;
1360                 }
1361                 printf("%d ", nbusy);
1362                 if (nbusy < pbusy)
1363                         iter = 0;
1364                 pbusy = nbusy;
1365
1366                 wdog_kern_pat(WD_LASTVAL);
1367                 sys_sync(curthread, NULL);
1368
1369 #ifdef PREEMPTION
1370                 /*
1371                  * Spin for a while to allow interrupt threads to run.
1372                  */
1373                 DELAY(50000 * iter);
1374 #else
1375                 /*
1376                  * Context switch several times to allow interrupt
1377                  * threads to run.
1378                  */
1379                 for (subiter = 0; subiter < 50 * iter; subiter++) {
1380                         thread_lock(curthread);
1381                         mi_switch(SW_VOL, NULL);
1382                         thread_unlock(curthread);
1383                         DELAY(1000);
1384                 }
1385 #endif
1386         }
1387         printf("\n");
1388         /*
1389          * Count only busy local buffers to prevent forcing 
1390          * a fsck if we're just a client of a wedged NFS server
1391          */
1392         nbusy = 0;
1393         for (bp = &buf[nbuf]; --bp >= buf; ) {
1394                 if (isbufbusy(bp)) {
1395 #if 0
1396 /* XXX: This is bogus.  We should probably have a BO_REMOTE flag instead */
1397                         if (bp->b_dev == NULL) {
1398                                 TAILQ_REMOVE(&mountlist,
1399                                     bp->b_vp->v_mount, mnt_list);
1400                                 continue;
1401                         }
1402 #endif
1403                         nbusy++;
1404                         if (show_busybufs > 0) {
1405                                 printf(
1406             "%d: buf:%p, vnode:%p, flags:%0x, blkno:%jd, lblkno:%jd, buflock:",
1407                                     nbusy, bp, bp->b_vp, bp->b_flags,
1408                                     (intmax_t)bp->b_blkno,
1409                                     (intmax_t)bp->b_lblkno);
1410                                 BUF_LOCKPRINTINFO(bp);
1411                                 if (show_busybufs > 1)
1412                                         vn_printf(bp->b_vp,
1413                                             "vnode content: ");
1414                         }
1415                 }
1416         }
1417         if (nbusy) {
1418                 /*
1419                  * Failed to sync all blocks. Indicate this and don't
1420                  * unmount filesystems (thus forcing an fsck on reboot).
1421                  */
1422                 printf("Giving up on %d buffers\n", nbusy);
1423                 DELAY(5000000); /* 5 seconds */
1424         } else {
1425                 if (!first_buf_printf)
1426                         printf("Final sync complete\n");
1427                 /*
1428                  * Unmount filesystems
1429                  */
1430                 if (panicstr == NULL)
1431                         vfs_unmountall();
1432         }
1433         swapoff_all();
1434         DELAY(100000);          /* wait for console output to finish */
1435 }
1436
1437 static void
1438 bpmap_qenter(struct buf *bp)
1439 {
1440
1441         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
1442
1443         /*
1444          * bp->b_data is relative to bp->b_offset, but
1445          * bp->b_offset may be offset into the first page.
1446          */
1447         bp->b_data = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data);
1448         pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_pages, bp->b_npages);
1449         bp->b_data = (caddr_t)((vm_offset_t)bp->b_data |
1450             (vm_offset_t)(bp->b_offset & PAGE_MASK));
1451 }
1452
1453 static inline struct bufdomain *
1454 bufdomain(struct buf *bp)
1455 {
1456
1457         return (&bdomain[bp->b_domain]);
1458 }
1459
1460 static struct bufqueue *
1461 bufqueue(struct buf *bp)
1462 {
1463
1464         switch (bp->b_qindex) {
1465         case QUEUE_NONE:
1466                 /* FALLTHROUGH */
1467         case QUEUE_SENTINEL:
1468                 return (NULL);
1469         case QUEUE_EMPTY:
1470                 return (&bqempty);
1471         case QUEUE_DIRTY:
1472                 return (&bufdomain(bp)->bd_dirtyq);
1473         case QUEUE_CLEAN:
1474                 return (&bufdomain(bp)->bd_subq[bp->b_subqueue]);
1475         default:
1476                 break;
1477         }
1478         panic("bufqueue(%p): Unhandled type %d\n", bp, bp->b_qindex);
1479 }
1480
1481 /*
1482  * Return the locked bufqueue that bp is a member of.
1483  */
1484 static struct bufqueue *
1485 bufqueue_acquire(struct buf *bp)
1486 {
1487         struct bufqueue *bq, *nbq;
1488
1489         /*
1490          * bp can be pushed from a per-cpu queue to the
1491          * cleanq while we're waiting on the lock.  Retry
1492          * if the queues don't match.
1493          */
1494         bq = bufqueue(bp);
1495         BQ_LOCK(bq);
1496         for (;;) {
1497                 nbq = bufqueue(bp);
1498                 if (bq == nbq)
1499                         break;
1500                 BQ_UNLOCK(bq);
1501                 BQ_LOCK(nbq);
1502                 bq = nbq;
1503         }
1504         return (bq);
1505 }
1506
1507 /*
1508  *      binsfree:
1509  *
1510  *      Insert the buffer into the appropriate free list.  Requires a
1511  *      locked buffer on entry and buffer is unlocked before return.
1512  */
1513 static void
1514 binsfree(struct buf *bp, int qindex)
1515 {
1516         struct bufdomain *bd;
1517         struct bufqueue *bq;
1518
1519         KASSERT(qindex == QUEUE_CLEAN || qindex == QUEUE_DIRTY,
1520             ("binsfree: Invalid qindex %d", qindex));
1521         BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1522
1523         /*
1524          * Handle delayed bremfree() processing.
1525          */
1526         if (bp->b_flags & B_REMFREE) {
1527                 if (bp->b_qindex == qindex) {
1528                         bp->b_flags |= B_REUSE;
1529                         bp->b_flags &= ~B_REMFREE;
1530                         BUF_UNLOCK(bp);
1531                         return;
1532                 }
1533                 bq = bufqueue_acquire(bp);
1534                 bq_remove(bq, bp);
1535                 BQ_UNLOCK(bq);
1536         }
1537         bd = bufdomain(bp);
1538         if (qindex == QUEUE_CLEAN) {
1539                 if (bd->bd_lim != 0)
1540                         bq = &bd->bd_subq[PCPU_GET(cpuid)];
1541                 else
1542                         bq = bd->bd_cleanq;
1543         } else
1544                 bq = &bd->bd_dirtyq;
1545         bq_insert(bq, bp, true);
1546 }
1547
1548 /*
1549  * buf_free:
1550  *
1551  *      Free a buffer to the buf zone once it no longer has valid contents.
1552  */
1553 static void
1554 buf_free(struct buf *bp)
1555 {
1556
1557         if (bp->b_flags & B_REMFREE)
1558                 bremfreef(bp);
1559         if (bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG)
1560                 panic("losing buffer 1");
1561         if (bp->b_rcred != NOCRED) {
1562                 crfree(bp->b_rcred);
1563                 bp->b_rcred = NOCRED;
1564         }
1565         if (bp->b_wcred != NOCRED) {
1566                 crfree(bp->b_wcred);
1567                 bp->b_wcred = NOCRED;
1568         }
1569         if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
1570                 buf_deallocate(bp);
1571         bufkva_free(bp);
1572         atomic_add_int(&bufdomain(bp)->bd_freebuffers, 1);
1573         BUF_UNLOCK(bp);
1574         uma_zfree(buf_zone, bp);
1575 }
1576
1577 /*
1578  * buf_import:
1579  *
1580  *      Import bufs into the uma cache from the buf list.  The system still
1581  *      expects a static array of bufs and much of the synchronization
1582  *      around bufs assumes type stable storage.  As a result, UMA is used
1583  *      only as a per-cpu cache of bufs still maintained on a global list.
1584  */
1585 static int
1586 buf_import(void *arg, void **store, int cnt, int domain, int flags)
1587 {
1588         struct buf *bp;
1589         int i;
1590
1591         BQ_LOCK(&bqempty);
1592         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1593                 bp = TAILQ_FIRST(&bqempty.bq_queue);
1594                 if (bp == NULL)
1595                         break;
1596                 bq_remove(&bqempty, bp);
1597                 store[i] = bp;
1598         }
1599         BQ_UNLOCK(&bqempty);
1600
1601         return (i);
1602 }
1603
1604 /*
1605  * buf_release:
1606  *
1607  *      Release bufs from the uma cache back to the buffer queues.
1608  */
1609 static void
1610 buf_release(void *arg, void **store, int cnt)
1611 {
1612         struct bufqueue *bq;
1613         struct buf *bp;
1614         int i;
1615
1616         bq = &bqempty;
1617         BQ_LOCK(bq);
1618         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1619                 bp = store[i];
1620                 /* Inline bq_insert() to batch locking. */
1621                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1622                 bp->b_flags &= ~(B_AGE | B_REUSE);
1623                 bq->bq_len++;
1624                 bp->b_qindex = bq->bq_index;
1625         }
1626         BQ_UNLOCK(bq);
1627 }
1628
1629 /*
1630  * buf_alloc:
1631  *
1632  *      Allocate an empty buffer header.
1633  */
1634 static struct buf *
1635 buf_alloc(struct bufdomain *bd)
1636 {
1637         struct buf *bp;
1638         int freebufs;
1639
1640         /*
1641          * We can only run out of bufs in the buf zone if the average buf
1642          * is less than BKVASIZE.  In this case the actual wait/block will
1643          * come from buf_reycle() failing to flush one of these small bufs.
1644          */
1645         bp = NULL;
1646         freebufs = atomic_fetchadd_int(&bd->bd_freebuffers, -1);
1647         if (freebufs > 0)
1648                 bp = uma_zalloc(buf_zone, M_NOWAIT);
1649         if (bp == NULL) {
1650                 atomic_add_int(&bd->bd_freebuffers, 1);
1651                 bufspace_daemon_wakeup(bd);
1652                 counter_u64_add(numbufallocfails, 1);
1653                 return (NULL);
1654         }
1655         /*
1656          * Wake-up the bufspace daemon on transition below threshold.
1657          */
1658         if (freebufs == bd->bd_lofreebuffers)
1659                 bufspace_daemon_wakeup(bd);
1660
1661         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
1662                 panic("getnewbuf_empty: Locked buf %p on free queue.", bp);
1663         
1664         KASSERT(bp->b_vp == NULL,
1665             ("bp: %p still has vnode %p.", bp, bp->b_vp));
1666         KASSERT((bp->b_flags & (B_DELWRI | B_NOREUSE)) == 0,
1667             ("invalid buffer %p flags %#x", bp, bp->b_flags));
1668         KASSERT((bp->b_xflags & (BX_VNCLEAN|BX_VNDIRTY)) == 0,
1669             ("bp: %p still on a buffer list. xflags %X", bp, bp->b_xflags));
1670         KASSERT(bp->b_npages == 0,
1671             ("bp: %p still has %d vm pages\n", bp, bp->b_npages));
1672         KASSERT(bp->b_kvasize == 0, ("bp: %p still has kva\n", bp));
1673         KASSERT(bp->b_bufsize == 0, ("bp: %p still has bufspace\n", bp));
1674
1675         bp->b_domain = BD_DOMAIN(bd);
1676         bp->b_flags = 0;
1677         bp->b_ioflags = 0;
1678         bp->b_xflags = 0;
1679         bp->b_vflags = 0;
1680         bp->b_vp = NULL;
1681         bp->b_blkno = bp->b_lblkno = 0;
1682         bp->b_offset = NOOFFSET;
1683         bp->b_iodone = 0;
1684         bp->b_error = 0;
1685         bp->b_resid = 0;
1686         bp->b_bcount = 0;
1687         bp->b_npages = 0;
1688         bp->b_dirtyoff = bp->b_dirtyend = 0;
1689         bp->b_bufobj = NULL;
1690         bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
1691         bp->b_fsprivate1 = NULL;
1692         bp->b_fsprivate2 = NULL;
1693         bp->b_fsprivate3 = NULL;
1694         LIST_INIT(&bp->b_dep);
1695
1696         return (bp);
1697 }
1698
1699 /*
1700  *      buf_recycle:
1701  *
1702  *      Free a buffer from the given bufqueue.  kva controls whether the
1703  *      freed buf must own some kva resources.  This is used for
1704  *      defragmenting.
1705  */
1706 static int
1707 buf_recycle(struct bufdomain *bd, bool kva)
1708 {
1709         struct bufqueue *bq;
1710         struct buf *bp, *nbp;
1711
1712         if (kva)
1713                 counter_u64_add(bufdefragcnt, 1);
1714         nbp = NULL;
1715         bq = bd->bd_cleanq;
1716         BQ_LOCK(bq);
1717         KASSERT(BQ_LOCKPTR(bq) == BD_LOCKPTR(bd),
1718             ("buf_recycle: Locks don't match"));
1719         nbp = TAILQ_FIRST(&bq->bq_queue);
1720
1721         /*
1722          * Run scan, possibly freeing data and/or kva mappings on the fly
1723          * depending.
1724          */
1725         while ((bp = nbp) != NULL) {
1726                 /*
1727                  * Calculate next bp (we can only use it if we do not
1728                  * release the bqlock).
1729                  */
1730                 nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist);
1731
1732                 /*
1733                  * If we are defragging then we need a buffer with 
1734                  * some kva to reclaim.
1735                  */
1736                 if (kva && bp->b_kvasize == 0)
1737                         continue;
1738
1739                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
1740                         continue;
1741
1742                 /*
1743                  * Implement a second chance algorithm for frequently
1744                  * accessed buffers.
1745                  */
1746                 if ((bp->b_flags & B_REUSE) != 0) {
1747                         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1748                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1749                         bp->b_flags &= ~B_REUSE;
1750                         BUF_UNLOCK(bp);
1751                         continue;
1752                 }
1753
1754                 /*
1755                  * Skip buffers with background writes in progress.
1756                  */
1757                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) != 0) {
1758                         BUF_UNLOCK(bp);
1759                         continue;
1760                 }
1761
1762                 KASSERT(bp->b_qindex == QUEUE_CLEAN,
1763                     ("buf_recycle: inconsistent queue %d bp %p",
1764                     bp->b_qindex, bp));
1765                 KASSERT(bp->b_domain == BD_DOMAIN(bd),
1766                     ("getnewbuf: queue domain %d doesn't match request %d",
1767                     bp->b_domain, (int)BD_DOMAIN(bd)));
1768                 /*
1769                  * NOTE:  nbp is now entirely invalid.  We can only restart
1770                  * the scan from this point on.
1771                  */
1772                 bq_remove(bq, bp);
1773                 BQ_UNLOCK(bq);
1774
1775                 /*
1776                  * Requeue the background write buffer with error and
1777                  * restart the scan.
1778                  */
1779                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDERR) != 0) {
1780                         bqrelse(bp);
1781                         BQ_LOCK(bq);
1782                         nbp = TAILQ_FIRST(&bq->bq_queue);
1783                         continue;
1784                 }
1785                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1786                 brelse(bp);
1787                 return (0);
1788         }
1789         bd->bd_wanted = 1;
1790         BQ_UNLOCK(bq);
1791
1792         return (ENOBUFS);
1793 }
1794
1795 /*
1796  *      bremfree:
1797  *
1798  *      Mark the buffer for removal from the appropriate free list.
1799  *      
1800  */
1801 void
1802 bremfree(struct buf *bp)
1803 {
1804
1805         CTR3(KTR_BUF, "bremfree(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1806         KASSERT((bp->b_flags & B_REMFREE) == 0,
1807             ("bremfree: buffer %p already marked for delayed removal.", bp));
1808         KASSERT(bp->b_qindex != QUEUE_NONE,
1809             ("bremfree: buffer %p not on a queue.", bp));
1810         BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1811
1812         bp->b_flags |= B_REMFREE;
1813 }
1814
1815 /*
1816  *      bremfreef:
1817  *
1818  *      Force an immediate removal from a free list.  Used only in nfs when
1819  *      it abuses the b_freelist pointer.
1820  */
1821 void
1822 bremfreef(struct buf *bp)
1823 {
1824         struct bufqueue *bq;
1825
1826         bq = bufqueue_acquire(bp);
1827         bq_remove(bq, bp);
1828         BQ_UNLOCK(bq);
1829 }
1830
1831 static void
1832 bq_init(struct bufqueue *bq, int qindex, int subqueue, const char *lockname)
1833 {
1834
1835         mtx_init(&bq->bq_lock, lockname, NULL, MTX_DEF);
1836         TAILQ_INIT(&bq->bq_queue);
1837         bq->bq_len = 0;
1838         bq->bq_index = qindex;
1839         bq->bq_subqueue = subqueue;
1840 }
1841
1842 static void
1843 bd_init(struct bufdomain *bd)
1844 {
1845         int i;
1846
1847         bd->bd_cleanq = &bd->bd_subq[mp_maxid + 1];
1848         bq_init(bd->bd_cleanq, QUEUE_CLEAN, mp_maxid + 1, "bufq clean lock");
1849         bq_init(&bd->bd_dirtyq, QUEUE_DIRTY, -1, "bufq dirty lock");
1850         for (i = 0; i <= mp_maxid; i++)
1851                 bq_init(&bd->bd_subq[i], QUEUE_CLEAN, i,
1852                     "bufq clean subqueue lock");
1853         mtx_init(&bd->bd_run_lock, "bufspace daemon run lock", NULL, MTX_DEF);
1854 }
1855
1856 /*
1857  *      bq_remove:
1858  *
1859  *      Removes a buffer from the free list, must be called with the
1860  *      correct qlock held.
1861  */
1862 static void
1863 bq_remove(struct bufqueue *bq, struct buf *bp)
1864 {
1865
1866         CTR3(KTR_BUF, "bq_remove(%p) vp %p flags %X",
1867             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1868         KASSERT(bp->b_qindex != QUEUE_NONE,
1869             ("bq_remove: buffer %p not on a queue.", bp));
1870         KASSERT(bufqueue(bp) == bq,
1871             ("bq_remove: Remove buffer %p from wrong queue.", bp));
1872
1873         BQ_ASSERT_LOCKED(bq);
1874         if (bp->b_qindex != QUEUE_EMPTY) {
1875                 BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1876         }
1877         KASSERT(bq->bq_len >= 1,
1878             ("queue %d underflow", bp->b_qindex));
1879         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1880         bq->bq_len--;
1881         bp->b_qindex = QUEUE_NONE;
1882         bp->b_flags &= ~(B_REMFREE | B_REUSE);
1883 }
1884
1885 static void
1886 bd_flush(struct bufdomain *bd, struct bufqueue *bq)
1887 {
1888         struct buf *bp;
1889
1890         BQ_ASSERT_LOCKED(bq);
1891         if (bq != bd->bd_cleanq) {
1892                 BD_LOCK(bd);
1893                 while ((bp = TAILQ_FIRST(&bq->bq_queue)) != NULL) {
1894                         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1895                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bd->bd_cleanq->bq_queue, bp,
1896                             b_freelist);
1897                         bp->b_subqueue = bd->bd_cleanq->bq_subqueue;
1898                 }
1899                 bd->bd_cleanq->bq_len += bq->bq_len;
1900                 bq->bq_len = 0;
1901         }
1902         if (bd->bd_wanted) {
1903                 bd->bd_wanted = 0;
1904                 wakeup(&bd->bd_wanted);
1905         }
1906         if (bq != bd->bd_cleanq)
1907                 BD_UNLOCK(bd);
1908 }
1909
1910 static int
1911 bd_flushall(struct bufdomain *bd)
1912 {
1913         struct bufqueue *bq;
1914         int flushed;
1915         int i;
1916
1917         if (bd->bd_lim == 0)
1918                 return (0);
1919         flushed = 0;
1920         for (i = 0; i <= mp_maxid; i++) {
1921                 bq = &bd->bd_subq[i];
1922                 if (bq->bq_len == 0)
1923                         continue;
1924                 BQ_LOCK(bq);
1925                 bd_flush(bd, bq);
1926                 BQ_UNLOCK(bq);
1927                 flushed++;
1928         }
1929
1930         return (flushed);
1931 }
1932
1933 static void
1934 bq_insert(struct bufqueue *bq, struct buf *bp, bool unlock)
1935 {
1936         struct bufdomain *bd;
1937
1938         if (bp->b_qindex != QUEUE_NONE)
1939                 panic("bq_insert: free buffer %p onto another queue?", bp);
1940
1941         bd = bufdomain(bp);
1942         if (bp->b_flags & B_AGE) {
1943                 /* Place this buf directly on the real queue. */
1944                 if (bq->bq_index == QUEUE_CLEAN)
1945                         bq = bd->bd_cleanq;
1946                 BQ_LOCK(bq);
1947                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1948         } else {
1949                 BQ_LOCK(bq);
1950                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bq->bq_queue, bp, b_freelist);
1951         }
1952         bp->b_flags &= ~(B_AGE | B_REUSE);
1953         bq->bq_len++;
1954         bp->b_qindex = bq->bq_index;
1955         bp->b_subqueue = bq->bq_subqueue;
1956
1957         /*
1958          * Unlock before we notify so that we don't wakeup a waiter that
1959          * fails a trylock on the buf and sleeps again.
1960          */
1961         if (unlock)
1962                 BUF_UNLOCK(bp);
1963
1964         if (bp->b_qindex == QUEUE_CLEAN) {
1965                 /*
1966                  * Flush the per-cpu queue and notify any waiters.
1967                  */
1968                 if (bd->bd_wanted || (bq != bd->bd_cleanq &&
1969                     bq->bq_len >= bd->bd_lim))
1970                         bd_flush(bd, bq);
1971         }
1972         BQ_UNLOCK(bq);
1973 }
1974
1975 /*
1976  *      bufkva_free:
1977  *
1978  *      Free the kva allocation for a buffer.
1979  *
1980  */
1981 static void
1982 bufkva_free(struct buf *bp)
1983 {
1984
1985 #ifdef INVARIANTS
1986         if (bp->b_kvasize == 0) {
1987                 KASSERT(bp->b_kvabase == unmapped_buf &&
1988                     bp->b_data == unmapped_buf,
1989                     ("Leaked KVA space on %p", bp));
1990         } else if (buf_mapped(bp))
1991                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
1992         else
1993                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
1994 #endif
1995         if (bp->b_kvasize == 0)
1996                 return;
1997
1998         vmem_free(buffer_arena, (vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_kvasize);
1999         counter_u64_add(bufkvaspace, -bp->b_kvasize);
2000         counter_u64_add(buffreekvacnt, 1);
2001         bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
2002         bp->b_kvasize = 0;
2003 }
2004
2005 /*
2006  *      bufkva_alloc:
2007  *
2008  *      Allocate the buffer KVA and set b_kvasize and b_kvabase.
2009  */
2010 static int
2011 bufkva_alloc(struct buf *bp, int maxsize, int gbflags)
2012 {
2013         vm_offset_t addr;
2014         int error;
2015
2016         KASSERT((gbflags & GB_UNMAPPED) == 0 || (gbflags & GB_KVAALLOC) != 0,
2017             ("Invalid gbflags 0x%x in %s", gbflags, __func__));
2018
2019         bufkva_free(bp);
2020
2021         addr = 0;
2022         error = vmem_alloc(buffer_arena, maxsize, M_BESTFIT | M_NOWAIT, &addr);
2023         if (error != 0) {
2024                 /*
2025                  * Buffer map is too fragmented.  Request the caller
2026                  * to defragment the map.
2027                  */
2028                 return (error);
2029         }
2030         bp->b_kvabase = (caddr_t)addr;
2031         bp->b_kvasize = maxsize;
2032         counter_u64_add(bufkvaspace, bp->b_kvasize);
2033         if ((gbflags & GB_UNMAPPED) != 0) {
2034                 bp->b_data = unmapped_buf;
2035                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2036         } else {
2037                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
2038                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2039         }
2040         return (0);
2041 }
2042
2043 /*
2044  *      bufkva_reclaim:
2045  *
2046  *      Reclaim buffer kva by freeing buffers holding kva.  This is a vmem
2047  *      callback that fires to avoid returning failure.
2048  */
2049 static void
2050 bufkva_reclaim(vmem_t *vmem, int flags)
2051 {
2052         bool done;
2053         int q;
2054         int i;
2055
2056         done = false;
2057         for (i = 0; i < 5; i++) {
2058                 for (q = 0; q < buf_domains; q++)
2059                         if (buf_recycle(&bdomain[q], true) != 0)
2060                                 done = true;
2061                 if (done)
2062                         break;
2063         }
2064         return;
2065 }
2066
2067 /*
2068  * Attempt to initiate asynchronous I/O on read-ahead blocks.  We must
2069  * clear BIO_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O . If B_CACHE is set,
2070  * the buffer is valid and we do not have to do anything.
2071  */
2072 static void
2073 breada(struct vnode * vp, daddr_t * rablkno, int * rabsize, int cnt,
2074     struct ucred * cred, int flags, void (*ckhashfunc)(struct buf *))
2075 {
2076         struct buf *rabp;
2077         struct thread *td;
2078         int i;
2079
2080         td = curthread;
2081
2082         for (i = 0; i < cnt; i++, rablkno++, rabsize++) {
2083                 if (inmem(vp, *rablkno))
2084                         continue;
2085                 rabp = getblk(vp, *rablkno, *rabsize, 0, 0, 0);
2086                 if ((rabp->b_flags & B_CACHE) != 0) {
2087                         brelse(rabp);
2088                         continue;
2089                 }
2090 #ifdef RACCT
2091                 if (racct_enable) {
2092                         PROC_LOCK(curproc);
2093                         racct_add_buf(curproc, rabp, 0);
2094                         PROC_UNLOCK(curproc);
2095                 }
2096 #endif /* RACCT */
2097                 td->td_ru.ru_inblock++;
2098                 rabp->b_flags |= B_ASYNC;
2099                 rabp->b_flags &= ~B_INVAL;
2100                 if ((flags & GB_CKHASH) != 0) {
2101                         rabp->b_flags |= B_CKHASH;
2102                         rabp->b_ckhashcalc = ckhashfunc;
2103                 }
2104                 rabp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
2105                 rabp->b_iocmd = BIO_READ;
2106                 if (rabp->b_rcred == NOCRED && cred != NOCRED)
2107                         rabp->b_rcred = crhold(cred);
2108                 vfs_busy_pages(rabp, 0);
2109                 BUF_KERNPROC(rabp);
2110                 rabp->b_iooffset = dbtob(rabp->b_blkno);
2111                 bstrategy(rabp);
2112         }
2113 }
2114
2115 /*
2116  * Entry point for bread() and breadn() via #defines in sys/buf.h.
2117  *
2118  * Get a buffer with the specified data.  Look in the cache first.  We
2119  * must clear BIO_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O.  If B_CACHE
2120  * is set, the buffer is valid and we do not have to do anything, see
2121  * getblk(). Also starts asynchronous I/O on read-ahead blocks.
2122  *
2123  * Always return a NULL buffer pointer (in bpp) when returning an error.
2124  */
2125 int
2126 breadn_flags(struct vnode *vp, daddr_t blkno, int size, daddr_t *rablkno,
2127     int *rabsize, int cnt, struct ucred *cred, int flags,
2128     void (*ckhashfunc)(struct buf *), struct buf **bpp)
2129 {
2130         struct buf *bp;
2131         struct thread *td;
2132         int error, readwait, rv;
2133
2134         CTR3(KTR_BUF, "breadn(%p, %jd, %d)", vp, blkno, size);
2135         td = curthread;
2136         /*
2137          * Can only return NULL if GB_LOCK_NOWAIT or GB_SPARSE flags
2138          * are specified.
2139          */
2140         error = getblkx(vp, blkno, size, 0, 0, flags, &bp);
2141         if (error != 0) {
2142                 *bpp = NULL;
2143                 return (error);
2144         }
2145         flags &= ~GB_NOSPARSE;
2146         *bpp = bp;
2147
2148         /*
2149          * If not found in cache, do some I/O
2150          */
2151         readwait = 0;
2152         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
2153 #ifdef RACCT
2154                 if (racct_enable) {
2155                         PROC_LOCK(td->td_proc);
2156                         racct_add_buf(td->td_proc, bp, 0);
2157                         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
2158                 }
2159 #endif /* RACCT */
2160                 td->td_ru.ru_inblock++;
2161                 bp->b_iocmd = BIO_READ;
2162                 bp->b_flags &= ~B_INVAL;
2163                 if ((flags & GB_CKHASH) != 0) {
2164                         bp->b_flags |= B_CKHASH;
2165                         bp->b_ckhashcalc = ckhashfunc;
2166                 }
2167                 bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
2168                 if (bp->b_rcred == NOCRED && cred != NOCRED)
2169                         bp->b_rcred = crhold(cred);
2170                 vfs_busy_pages(bp, 0);
2171                 bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
2172                 bstrategy(bp);
2173                 ++readwait;
2174         }
2175
2176         /*
2177          * Attempt to initiate asynchronous I/O on read-ahead blocks.
2178          */
2179         breada(vp, rablkno, rabsize, cnt, cred, flags, ckhashfunc);
2180
2181         rv = 0;
2182         if (readwait) {
2183                 rv = bufwait(bp);
2184                 if (rv != 0) {
2185                         brelse(bp);
2186                         *bpp = NULL;
2187                 }
2188         }
2189         return (rv);
2190 }
2191
2192 /*
2193  * Write, release buffer on completion.  (Done by iodone
2194  * if async).  Do not bother writing anything if the buffer
2195  * is invalid.
2196  *
2197  * Note that we set B_CACHE here, indicating that buffer is
2198  * fully valid and thus cacheable.  This is true even of NFS
2199  * now so we set it generally.  This could be set either here 
2200  * or in biodone() since the I/O is synchronous.  We put it
2201  * here.
2202  */
2203 int
2204 bufwrite(struct buf *bp)
2205 {
2206         int oldflags;
2207         struct vnode *vp;
2208         long space;
2209         int vp_md;
2210
2211         CTR3(KTR_BUF, "bufwrite(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2212         if ((bp->b_bufobj->bo_flag & BO_DEAD) != 0) {
2213                 bp->b_flags |= B_INVAL | B_RELBUF;
2214                 bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2215                 brelse(bp);
2216                 return (ENXIO);
2217         }
2218         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2219                 brelse(bp);
2220                 return (0);
2221         }
2222
2223         if (bp->b_flags & B_BARRIER)
2224                 atomic_add_long(&barrierwrites, 1);
2225
2226         oldflags = bp->b_flags;
2227
2228         BUF_ASSERT_HELD(bp);
2229
2230         KASSERT(!(bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG),
2231             ("FFS background buffer should not get here %p", bp));
2232
2233         vp = bp->b_vp;
2234         if (vp)
2235                 vp_md = vp->v_vflag & VV_MD;
2236         else
2237                 vp_md = 0;
2238
2239         /*
2240          * Mark the buffer clean.  Increment the bufobj write count
2241          * before bundirty() call, to prevent other thread from seeing
2242          * empty dirty list and zero counter for writes in progress,
2243          * falsely indicating that the bufobj is clean.
2244          */
2245         bufobj_wref(bp->b_bufobj);
2246         bundirty(bp);
2247
2248         bp->b_flags &= ~B_DONE;
2249         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
2250         bp->b_flags |= B_CACHE;
2251         bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
2252
2253         vfs_busy_pages(bp, 1);
2254
2255         /*
2256          * Normal bwrites pipeline writes
2257          */
2258         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
2259         space = atomic_fetchadd_long(&runningbufspace, bp->b_runningbufspace);
2260
2261 #ifdef RACCT
2262         if (racct_enable) {
2263                 PROC_LOCK(curproc);
2264                 racct_add_buf(curproc, bp, 1);
2265                 PROC_UNLOCK(curproc);
2266         }
2267 #endif /* RACCT */
2268         curthread->td_ru.ru_oublock++;
2269         if (oldflags & B_ASYNC)
2270                 BUF_KERNPROC(bp);
2271         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
2272         buf_track(bp, __func__);
2273         bstrategy(bp);
2274
2275         if ((oldflags & B_ASYNC) == 0) {
2276                 int rtval = bufwait(bp);
2277                 brelse(bp);
2278                 return (rtval);
2279         } else if (space > hirunningspace) {
2280                 /*
2281                  * don't allow the async write to saturate the I/O
2282                  * system.  We will not deadlock here because
2283                  * we are blocking waiting for I/O that is already in-progress
2284                  * to complete. We do not block here if it is the update
2285                  * or syncer daemon trying to clean up as that can lead
2286                  * to deadlock.
2287                  */
2288                 if ((curthread->td_pflags & TDP_NORUNNINGBUF) == 0 && !vp_md)
2289                         waitrunningbufspace();
2290         }
2291
2292         return (0);
2293 }
2294
2295 void
2296 bufbdflush(struct bufobj *bo, struct buf *bp)
2297 {
2298         struct buf *nbp;
2299
2300         if (bo->bo_dirty.bv_cnt > dirtybufthresh + 10) {
2301                 (void) VOP_FSYNC(bp->b_vp, MNT_NOWAIT, curthread);
2302                 altbufferflushes++;
2303         } else if (bo->bo_dirty.bv_cnt > dirtybufthresh) {
2304                 BO_LOCK(bo);
2305                 /*
2306                  * Try to find a buffer to flush.
2307                  */
2308                 TAILQ_FOREACH(nbp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
2309                         if ((nbp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) ||
2310                             BUF_LOCK(nbp,
2311                                      LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL))
2312                                 continue;
2313                         if (bp == nbp)
2314                                 panic("bdwrite: found ourselves");
2315                         BO_UNLOCK(bo);
2316                         /* Don't countdeps with the bo lock held. */
2317                         if (buf_countdeps(nbp, 0)) {
2318                                 BO_LOCK(bo);
2319                                 BUF_UNLOCK(nbp);
2320                                 continue;
2321                         }
2322                         if (nbp->b_flags & B_CLUSTEROK) {
2323                                 vfs_bio_awrite(nbp);
2324                         } else {
2325                                 bremfree(nbp);
2326                                 bawrite(nbp);
2327                         }
2328                         dirtybufferflushes++;
2329                         break;
2330                 }
2331                 if (nbp == NULL)
2332                         BO_UNLOCK(bo);
2333         }
2334 }
2335
2336 /*
2337  * Delayed write. (Buffer is marked dirty).  Do not bother writing
2338  * anything if the buffer is marked invalid.
2339  *
2340  * Note that since the buffer must be completely valid, we can safely
2341  * set B_CACHE.  In fact, we have to set B_CACHE here rather then in
2342  * biodone() in order to prevent getblk from writing the buffer
2343  * out synchronously.
2344  */
2345 void
2346 bdwrite(struct buf *bp)
2347 {
2348         struct thread *td = curthread;
2349         struct vnode *vp;
2350         struct bufobj *bo;
2351
2352         CTR3(KTR_BUF, "bdwrite(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2353         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
2354         KASSERT((bp->b_flags & B_BARRIER) == 0,
2355             ("Barrier request in delayed write %p", bp));
2356         BUF_ASSERT_HELD(bp);
2357
2358         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2359                 brelse(bp);
2360                 return;
2361         }
2362
2363         /*
2364          * If we have too many dirty buffers, don't create any more.
2365          * If we are wildly over our limit, then force a complete
2366          * cleanup. Otherwise, just keep the situation from getting
2367          * out of control. Note that we have to avoid a recursive
2368          * disaster and not try to clean up after our own cleanup!
2369          */
2370         vp = bp->b_vp;
2371         bo = bp->b_bufobj;
2372         if ((td->td_pflags & (TDP_COWINPROGRESS|TDP_INBDFLUSH)) == 0) {
2373                 td->td_pflags |= TDP_INBDFLUSH;
2374                 BO_BDFLUSH(bo, bp);
2375                 td->td_pflags &= ~TDP_INBDFLUSH;
2376         } else
2377                 recursiveflushes++;
2378
2379         bdirty(bp);
2380         /*
2381          * Set B_CACHE, indicating that the buffer is fully valid.  This is
2382          * true even of NFS now.
2383          */
2384         bp->b_flags |= B_CACHE;
2385
2386         /*
2387          * This bmap keeps the system from needing to do the bmap later,
2388          * perhaps when the system is attempting to do a sync.  Since it
2389          * is likely that the indirect block -- or whatever other datastructure
2390          * that the filesystem needs is still in memory now, it is a good
2391          * thing to do this.  Note also, that if the pageout daemon is
2392          * requesting a sync -- there might not be enough memory to do
2393          * the bmap then...  So, this is important to do.
2394          */
2395         if (vp->v_type != VCHR && bp->b_lblkno == bp->b_blkno) {
2396                 VOP_BMAP(vp, bp->b_lblkno, NULL, &bp->b_blkno, NULL, NULL);
2397         }
2398
2399         buf_track(bp, __func__);
2400
2401         /*
2402          * Set the *dirty* buffer range based upon the VM system dirty
2403          * pages.
2404          *
2405          * Mark the buffer pages as clean.  We need to do this here to
2406          * satisfy the vnode_pager and the pageout daemon, so that it
2407          * thinks that the pages have been "cleaned".  Note that since
2408          * the pages are in a delayed write buffer -- the VFS layer
2409          * "will" see that the pages get written out on the next sync,
2410          * or perhaps the cluster will be completed.
2411          */
2412         vfs_clean_pages_dirty_buf(bp);
2413         bqrelse(bp);
2414
2415         /*
2416          * note: we cannot initiate I/O from a bdwrite even if we wanted to,
2417          * due to the softdep code.
2418          */
2419 }
2420
2421 /*
2422  *      bdirty:
2423  *
2424  *      Turn buffer into delayed write request.  We must clear BIO_READ and
2425  *      B_RELBUF, and we must set B_DELWRI.  We reassign the buffer to 
2426  *      itself to properly update it in the dirty/clean lists.  We mark it
2427  *      B_DONE to ensure that any asynchronization of the buffer properly
2428  *      clears B_DONE ( else a panic will occur later ).  
2429  *
2430  *      bdirty() is kinda like bdwrite() - we have to clear B_INVAL which
2431  *      might have been set pre-getblk().  Unlike bwrite/bdwrite, bdirty()
2432  *      should only be called if the buffer is known-good.
2433  *
2434  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the numfreebuffers
2435  *      count.
2436  *
2437  *      The buffer must be on QUEUE_NONE.
2438  */
2439 void
2440 bdirty(struct buf *bp)
2441 {
2442
2443         CTR3(KTR_BUF, "bdirty(%p) vp %p flags %X",
2444             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2445         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
2446         KASSERT(bp->b_flags & B_REMFREE || bp->b_qindex == QUEUE_NONE,
2447             ("bdirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
2448         BUF_ASSERT_HELD(bp);
2449         bp->b_flags &= ~(B_RELBUF);
2450         bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
2451
2452         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
2453                 bp->b_flags |= /* XXX B_DONE | */ B_DELWRI;
2454                 reassignbuf(bp);
2455                 bdirtyadd(bp);
2456         }
2457 }
2458
2459 /*
2460  *      bundirty:
2461  *
2462  *      Clear B_DELWRI for buffer.
2463  *
2464  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the numfreebuffers
2465  *      count.
2466  *      
2467  *      The buffer must be on QUEUE_NONE.
2468  */
2469
2470 void
2471 bundirty(struct buf *bp)
2472 {
2473
2474         CTR3(KTR_BUF, "bundirty(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2475         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
2476         KASSERT(bp->b_flags & B_REMFREE || bp->b_qindex == QUEUE_NONE,
2477             ("bundirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
2478         BUF_ASSERT_HELD(bp);
2479
2480         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2481                 bp->b_flags &= ~B_DELWRI;
2482                 reassignbuf(bp);
2483                 bdirtysub(bp);
2484         }
2485         /*
2486          * Since it is now being written, we can clear its deferred write flag.
2487          */
2488         bp->b_flags &= ~B_DEFERRED;
2489 }
2490
2491 /*
2492  *      bawrite:
2493  *
2494  *      Asynchronous write.  Start output on a buffer, but do not wait for
2495  *      it to complete.  The buffer is released when the output completes.
2496  *
2497  *      bwrite() ( or the VOP routine anyway ) is responsible for handling 
2498  *      B_INVAL buffers.  Not us.
2499  */
2500 void
2501 bawrite(struct buf *bp)
2502 {
2503
2504         bp->b_flags |= B_ASYNC;
2505         (void) bwrite(bp);
2506 }
2507
2508 /*
2509  *      babarrierwrite:
2510  *
2511  *      Asynchronous barrier write.  Start output on a buffer, but do not
2512  *      wait for it to complete.  Place a write barrier after this write so
2513  *      that this buffer and all buffers written before it are committed to
2514  *      the disk before any buffers written after this write are committed
2515  *      to the disk.  The buffer is released when the output completes.
2516  */
2517 void
2518 babarrierwrite(struct buf *bp)
2519 {
2520
2521         bp->b_flags |= B_ASYNC | B_BARRIER;
2522         (void) bwrite(bp);
2523 }
2524
2525 /*
2526  *      bbarrierwrite:
2527  *
2528  *      Synchronous barrier write.  Start output on a buffer and wait for
2529  *      it to complete.  Place a write barrier after this write so that
2530  *      this buffer and all buffers written before it are committed to 
2531  *      the disk before any buffers written after this write are committed
2532  *      to the disk.  The buffer is released when the output completes.
2533  */
2534 int
2535 bbarrierwrite(struct buf *bp)
2536 {
2537
2538         bp->b_flags |= B_BARRIER;
2539         return (bwrite(bp));
2540 }
2541
2542 /*
2543  *      bwillwrite:
2544  *
2545  *      Called prior to the locking of any vnodes when we are expecting to
2546  *      write.  We do not want to starve the buffer cache with too many
2547  *      dirty buffers so we block here.  By blocking prior to the locking
2548  *      of any vnodes we attempt to avoid the situation where a locked vnode
2549  *      prevents the various system daemons from flushing related buffers.
2550  */
2551 void
2552 bwillwrite(void)
2553 {
2554
2555         if (buf_dirty_count_severe()) {
2556                 mtx_lock(&bdirtylock);
2557                 while (buf_dirty_count_severe()) {
2558                         bdirtywait = 1;
2559                         msleep(&bdirtywait, &bdirtylock, (PRIBIO + 4),
2560                             "flswai", 0);
2561                 }
2562                 mtx_unlock(&bdirtylock);
2563         }
2564 }
2565
2566 /*
2567  * Return true if we have too many dirty buffers.
2568  */
2569 int
2570 buf_dirty_count_severe(void)
2571 {
2572
2573         return (!BIT_EMPTY(BUF_DOMAINS, &bdhidirty));
2574 }
2575
2576 /*
2577  *      brelse:
2578  *
2579  *      Release a busy buffer and, if requested, free its resources.  The
2580  *      buffer will be stashed in the appropriate bufqueue[] allowing it
2581  *      to be accessed later as a cache entity or reused for other purposes.
2582  */
2583 void
2584 brelse(struct buf *bp)
2585 {
2586         struct mount *v_mnt;
2587         int qindex;
2588
2589         /*
2590          * Many functions erroneously call brelse with a NULL bp under rare
2591          * error conditions. Simply return when called with a NULL bp.
2592          */
2593         if (bp == NULL)
2594                 return;
2595         CTR3(KTR_BUF, "brelse(%p) vp %p flags %X",
2596             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2597         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)),
2598             ("brelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
2599         KASSERT((bp->b_flags & B_VMIO) != 0 || (bp->b_flags & B_NOREUSE) == 0,
2600             ("brelse: non-VMIO buffer marked NOREUSE"));
2601
2602         if (BUF_LOCKRECURSED(bp)) {
2603                 /*
2604                  * Do not process, in particular, do not handle the
2605                  * B_INVAL/B_RELBUF and do not release to free list.
2606                  */
2607                 BUF_UNLOCK(bp);
2608                 return;
2609         }
2610
2611         if (bp->b_flags & B_MANAGED) {
2612                 bqrelse(bp);
2613                 return;
2614         }
2615
2616         if ((bp->b_vflags & (BV_BKGRDINPROG | BV_BKGRDERR)) == BV_BKGRDERR) {
2617                 BO_LOCK(bp->b_bufobj);
2618                 bp->b_vflags &= ~BV_BKGRDERR;
2619                 BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
2620                 bdirty(bp);
2621         }
2622         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE && (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) &&
2623             (bp->b_error != ENXIO || !LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) &&
2624             !(bp->b_flags & B_INVAL)) {
2625                 /*
2626                  * Failed write, redirty.  All errors except ENXIO (which
2627                  * means the device is gone) are treated as being
2628                  * transient.
2629                  *
2630                  * XXX Treating EIO as transient is not correct; the
2631                  * contract with the local storage device drivers is that
2632                  * they will only return EIO once the I/O is no longer
2633                  * retriable.  Network I/O also respects this through the
2634                  * guarantees of TCP and/or the internal retries of NFS.
2635                  * ENOMEM might be transient, but we also have no way of
2636                  * knowing when its ok to retry/reschedule.  In general,
2637                  * this entire case should be made obsolete through better
2638                  * error handling/recovery and resource scheduling.
2639                  *
2640                  * Do this also for buffers that failed with ENXIO, but have
2641                  * non-empty dependencies - the soft updates code might need
2642                  * to access the buffer to untangle them.
2643                  *
2644                  * Must clear BIO_ERROR to prevent pages from being scrapped.
2645                  */
2646                 bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
2647                 bdirty(bp);
2648         } else if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL)) ||
2649             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) || (bp->b_bufsize <= 0)) {
2650                 /*
2651                  * Either a failed read I/O, or we were asked to free or not
2652                  * cache the buffer, or we failed to write to a device that's
2653                  * no longer present.
2654                  */
2655                 bp->b_flags |= B_INVAL;
2656                 if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
2657                         buf_deallocate(bp);
2658                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2659                         bdirtysub(bp);
2660                 bp->b_flags &= ~(B_DELWRI | B_CACHE);
2661                 if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
2662                         allocbuf(bp, 0);
2663                         if (bp->b_vp)
2664                                 brelvp(bp);
2665                 }
2666         }
2667
2668         /*
2669          * We must clear B_RELBUF if B_DELWRI is set.  If vfs_vmio_truncate() 
2670          * is called with B_DELWRI set, the underlying pages may wind up
2671          * getting freed causing a previous write (bdwrite()) to get 'lost'
2672          * because pages associated with a B_DELWRI bp are marked clean.
2673          * 
2674          * We still allow the B_INVAL case to call vfs_vmio_truncate(), even
2675          * if B_DELWRI is set.
2676          */
2677         if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2678                 bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
2679
2680         /*
2681          * VMIO buffer rundown.  It is not very necessary to keep a VMIO buffer
2682          * constituted, not even NFS buffers now.  Two flags effect this.  If
2683          * B_INVAL, the struct buf is invalidated but the VM object is kept
2684          * around ( i.e. so it is trivial to reconstitute the buffer later ).
2685          *
2686          * If BIO_ERROR or B_NOCACHE is set, pages in the VM object will be
2687          * invalidated.  BIO_ERROR cannot be set for a failed write unless the
2688          * buffer is also B_INVAL because it hits the re-dirtying code above.
2689          *
2690          * Normally we can do this whether a buffer is B_DELWRI or not.  If
2691          * the buffer is an NFS buffer, it is tracking piecemeal writes or
2692          * the commit state and we cannot afford to lose the buffer. If the
2693          * buffer has a background write in progress, we need to keep it
2694          * around to prevent it from being reconstituted and starting a second
2695          * background write.
2696          */
2697
2698         v_mnt = bp->b_vp != NULL ? bp->b_vp->v_mount : NULL;
2699
2700         if ((bp->b_flags & B_VMIO) && (bp->b_flags & B_NOCACHE ||
2701             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR && bp->b_iocmd == BIO_READ)) &&
2702             (v_mnt == NULL || (v_mnt->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_NETWORK) == 0 ||
2703             vn_isdisk(bp->b_vp, NULL) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)) {
2704                 vfs_vmio_invalidate(bp);
2705                 allocbuf(bp, 0);
2706         }
2707
2708         if ((bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF)) != 0 ||
2709             (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_NOREUSE)) == B_NOREUSE) {
2710                 allocbuf(bp, 0);
2711                 bp->b_flags &= ~B_NOREUSE;
2712                 if (bp->b_vp != NULL)
2713                         brelvp(bp);
2714         }
2715                         
2716         /*
2717          * If the buffer has junk contents signal it and eventually
2718          * clean up B_DELWRI and diassociate the vnode so that gbincore()
2719          * doesn't find it.
2720          */
2721         if (bp->b_bufsize == 0 || (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) != 0 ||
2722             (bp->b_flags & (B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF)) != 0)
2723                 bp->b_flags |= B_INVAL;
2724         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2725                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2726                         bundirty(bp);
2727                 if (bp->b_vp)
2728                         brelvp(bp);
2729         }
2730
2731         buf_track(bp, __func__);
2732
2733         /* buffers with no memory */
2734         if (bp->b_bufsize == 0) {
2735                 buf_free(bp);
2736                 return;
2737         }
2738         /* buffers with junk contents */
2739         if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF) ||
2740             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR)) {
2741                 bp->b_xflags &= ~(BX_BKGRDWRITE | BX_ALTDATA);
2742                 if (bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG)
2743                         panic("losing buffer 2");
2744                 qindex = QUEUE_CLEAN;
2745                 bp->b_flags |= B_AGE;
2746         /* remaining buffers */
2747         } else if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2748                 qindex = QUEUE_DIRTY;
2749         else
2750                 qindex = QUEUE_CLEAN;
2751
2752         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0 && (bp->b_xflags & BX_VNDIRTY))
2753                 panic("brelse: not dirty");
2754
2755         bp->b_flags &= ~(B_ASYNC | B_NOCACHE | B_RELBUF | B_DIRECT);
2756         /* binsfree unlocks bp. */
2757         binsfree(bp, qindex);
2758 }
2759
2760 /*
2761  * Release a buffer back to the appropriate queue but do not try to free
2762  * it.  The buffer is expected to be used again soon.
2763  *
2764  * bqrelse() is used by bdwrite() to requeue a delayed write, and used by
2765  * biodone() to requeue an async I/O on completion.  It is also used when
2766  * known good buffers need to be requeued but we think we may need the data
2767  * again soon.
2768  *
2769  * XXX we should be able to leave the B_RELBUF hint set on completion.
2770  */
2771 void
2772 bqrelse(struct buf *bp)
2773 {
2774         int qindex;
2775
2776         CTR3(KTR_BUF, "bqrelse(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2777         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)),
2778             ("bqrelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
2779
2780         qindex = QUEUE_NONE;
2781         if (BUF_LOCKRECURSED(bp)) {
2782                 /* do not release to free list */
2783                 BUF_UNLOCK(bp);
2784                 return;
2785         }
2786         bp->b_flags &= ~(B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF);
2787
2788         if (bp->b_flags & B_MANAGED) {
2789                 if (bp->b_flags & B_REMFREE)
2790                         bremfreef(bp);
2791                 goto out;
2792         }
2793
2794         /* buffers with stale but valid contents */
2795         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) != 0 || (bp->b_vflags & (BV_BKGRDINPROG |
2796             BV_BKGRDERR)) == BV_BKGRDERR) {
2797                 BO_LOCK(bp->b_bufobj);
2798                 bp->b_vflags &= ~BV_BKGRDERR;
2799                 BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
2800                 qindex = QUEUE_DIRTY;
2801         } else {
2802                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0 &&
2803                     (bp->b_xflags & BX_VNDIRTY))
2804                         panic("bqrelse: not dirty");
2805                 if ((bp->b_flags & B_NOREUSE) != 0) {
2806                         brelse(bp);
2807                         return;
2808                 }
2809                 qindex = QUEUE_CLEAN;
2810         }
2811         buf_track(bp, __func__);
2812         /* binsfree unlocks bp. */
2813         binsfree(bp, qindex);
2814         return;
2815
2816 out:
2817         buf_track(bp, __func__);
2818         /* unlock */
2819         BUF_UNLOCK(bp);
2820 }
2821
2822 /*
2823  * Complete I/O to a VMIO backed page.  Validate the pages as appropriate,
2824  * restore bogus pages.
2825  */
2826 static void
2827 vfs_vmio_iodone(struct buf *bp)
2828 {
2829         vm_ooffset_t foff;
2830         vm_page_t m;
2831         vm_object_t obj;
2832         struct vnode *vp __unused;
2833         int i, iosize, resid;
2834         bool bogus;
2835
2836         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2837         KASSERT(obj->paging_in_progress >= bp->b_npages,
2838             ("vfs_vmio_iodone: paging in progress(%d) < b_npages(%d)",
2839             obj->paging_in_progress, bp->b_npages));
2840
2841         vp = bp->b_vp;
2842         KASSERT(vp->v_holdcnt > 0,
2843             ("vfs_vmio_iodone: vnode %p has zero hold count", vp));
2844         KASSERT(vp->v_object != NULL,
2845             ("vfs_vmio_iodone: vnode %p has no vm_object", vp));
2846
2847         foff = bp->b_offset;
2848         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
2849             ("vfs_vmio_iodone: bp %p has no buffer offset", bp));
2850
2851         bogus = false;
2852         iosize = bp->b_bcount - bp->b_resid;
2853         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2854         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
2855                 resid = ((foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK) - foff;
2856                 if (resid > iosize)
2857                         resid = iosize;
2858
2859                 /*
2860                  * cleanup bogus pages, restoring the originals
2861                  */
2862                 m = bp->b_pages[i];
2863                 if (m == bogus_page) {
2864                         bogus = true;
2865                         m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(foff));
2866                         if (m == NULL)
2867                                 panic("biodone: page disappeared!");
2868                         bp->b_pages[i] = m;
2869                 } else if ((bp->b_iocmd == BIO_READ) && resid > 0) {
2870                         /*
2871                          * In the write case, the valid and clean bits are
2872                          * already changed correctly ( see bdwrite() ), so we 
2873                          * only need to do this here in the read case.
2874                          */
2875                         KASSERT((m->dirty & vm_page_bits(foff & PAGE_MASK,
2876                             resid)) == 0, ("vfs_vmio_iodone: page %p "
2877                             "has unexpected dirty bits", m));
2878                         vfs_page_set_valid(bp, foff, m);
2879                 }
2880                 KASSERT(OFF_TO_IDX(foff) == m->pindex,
2881                     ("vfs_vmio_iodone: foff(%jd)/pindex(%ju) mismatch",
2882                     (intmax_t)foff, (uintmax_t)m->pindex));
2883
2884                 vm_page_sunbusy(m);
2885                 foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
2886                 iosize -= resid;
2887         }
2888         vm_object_pip_wakeupn(obj, bp->b_npages);
2889         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2890         if (bogus && buf_mapped(bp)) {
2891                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2892                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
2893                     bp->b_pages, bp->b_npages);
2894         }
2895 }
2896
2897 /*
2898  * Perform page invalidation when a buffer is released.  The fully invalid
2899  * pages will be reclaimed later in vfs_vmio_truncate().
2900  */
2901 static void
2902 vfs_vmio_invalidate(struct buf *bp)
2903 {
2904         vm_object_t obj;
2905         vm_page_t m;
2906         int flags, i, resid, poffset, presid;
2907
2908         if (buf_mapped(bp)) {
2909                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2910                 pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), bp->b_npages);
2911         } else
2912                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2913         /*
2914          * Get the base offset and length of the buffer.  Note that 
2915          * in the VMIO case if the buffer block size is not
2916          * page-aligned then b_data pointer may not be page-aligned.
2917          * But our b_pages[] array *IS* page aligned.
2918          *
2919          * block sizes less then DEV_BSIZE (usually 512) are not 
2920          * supported due to the page granularity bits (m->valid,
2921          * m->dirty, etc...). 
2922          *
2923          * See man buf(9) for more information
2924          */
2925         flags = (bp->b_flags & B_NOREUSE) != 0 ? VPR_NOREUSE : 0;
2926         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2927         resid = bp->b_bufsize;
2928         poffset = bp->b_offset & PAGE_MASK;
2929         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2930         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
2931                 m = bp->b_pages[i];
2932                 if (m == bogus_page)
2933                         panic("vfs_vmio_invalidate: Unexpected bogus page.");
2934                 bp->b_pages[i] = NULL;
2935
2936                 presid = resid > (PAGE_SIZE - poffset) ?
2937                     (PAGE_SIZE - poffset) : resid;
2938                 KASSERT(presid >= 0, ("brelse: extra page"));
2939                 while (vm_page_xbusied(m)) {
2940                         vm_page_lock(m);
2941                         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2942                         vm_page_busy_sleep(m, "mbncsh", true);
2943                         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2944                 }
2945                 if (pmap_page_wired_mappings(m) == 0)
2946                         vm_page_set_invalid(m, poffset, presid);
2947                 vm_page_release_locked(m, flags);
2948                 resid -= presid;
2949                 poffset = 0;
2950         }
2951         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2952         bp->b_npages = 0;
2953 }
2954
2955 /*
2956  * Page-granular truncation of an existing VMIO buffer.
2957  */
2958 static void
2959 vfs_vmio_truncate(struct buf *bp, int desiredpages)
2960 {
2961         vm_object_t obj;
2962         vm_page_t m;
2963         int flags, i;
2964
2965         if (bp->b_npages == desiredpages)
2966                 return;
2967
2968         if (buf_mapped(bp)) {
2969                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2970                 pmap_qremove((vm_offset_t)trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data) +
2971                     (desiredpages << PAGE_SHIFT), bp->b_npages - desiredpages);
2972         } else
2973                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2974
2975         /*
2976          * The object lock is needed only if we will attempt to free pages.
2977          */
2978         flags = (bp->b_flags & B_NOREUSE) != 0 ? VPR_NOREUSE : 0;
2979         if ((bp->b_flags & B_DIRECT) != 0) {
2980                 flags |= VPR_TRYFREE;
2981                 obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2982                 VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2983         } else {
2984                 obj = NULL;
2985         }
2986         for (i = desiredpages; i < bp->b_npages; i++) {
2987                 m = bp->b_pages[i];
2988                 KASSERT(m != bogus_page, ("allocbuf: bogus page found"));
2989                 bp->b_pages[i] = NULL;
2990                 if (obj != NULL)
2991                         vm_page_release_locked(m, flags);
2992                 else
2993                         vm_page_release(m, flags);
2994         }
2995         if (obj != NULL)
2996                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2997         bp->b_npages = desiredpages;
2998 }
2999
3000 /*
3001  * Byte granular extension of VMIO buffers.
3002  */
3003 static void
3004 vfs_vmio_extend(struct buf *bp, int desiredpages, int size)
3005 {
3006         /*
3007          * We are growing the buffer, possibly in a 
3008          * byte-granular fashion.
3009          */
3010         vm_object_t obj;
3011         vm_offset_t toff;
3012         vm_offset_t tinc;
3013         vm_page_t m;
3014
3015         /*
3016          * Step 1, bring in the VM pages from the object, allocating
3017          * them if necessary.  We must clear B_CACHE if these pages
3018          * are not valid for the range covered by the buffer.
3019          */
3020         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
3021         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
3022         if (bp->b_npages < desiredpages) {
3023                 /*
3024                  * We must allocate system pages since blocking
3025                  * here could interfere with paging I/O, no
3026                  * matter which process we are.
3027                  *
3028                  * Only exclusive busy can be tested here.
3029                  * Blocking on shared busy might lead to
3030                  * deadlocks once allocbuf() is called after
3031                  * pages are vfs_busy_pages().
3032                  */
3033                 (void)vm_page_grab_pages(obj,
3034                     OFF_TO_IDX(bp->b_offset) + bp->b_npages,
3035                     VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_IGN_SBUSY |
3036                     VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_WIRED,
3037                     &bp->b_pages[bp->b_npages], desiredpages - bp->b_npages);
3038                 bp->b_npages = desiredpages;
3039         }
3040
3041         /*
3042          * Step 2.  We've loaded the pages into the buffer,
3043          * we have to figure out if we can still have B_CACHE
3044          * set.  Note that B_CACHE is set according to the
3045          * byte-granular range ( bcount and size ), not the
3046          * aligned range ( newbsize ).
3047          *
3048          * The VM test is against m->valid, which is DEV_BSIZE
3049          * aligned.  Needless to say, the validity of the data
3050          * needs to also be DEV_BSIZE aligned.  Note that this
3051          * fails with NFS if the server or some other client
3052          * extends the file's EOF.  If our buffer is resized, 
3053          * B_CACHE may remain set! XXX
3054          */
3055         toff = bp->b_bcount;
3056         tinc = PAGE_SIZE - ((bp->b_offset + toff) & PAGE_MASK);
3057         while ((bp->b_flags & B_CACHE) && toff < size) {
3058                 vm_pindex_t pi;
3059
3060                 if (tinc > (size - toff))
3061                         tinc = size - toff;
3062                 pi = ((bp->b_offset & PAGE_MASK) + toff) >> PAGE_SHIFT;
3063                 m = bp->b_pages[pi];
3064                 vfs_buf_test_cache(bp, bp->b_offset, toff, tinc, m);
3065                 toff += tinc;
3066                 tinc = PAGE_SIZE;
3067         }
3068         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
3069
3070         /*
3071          * Step 3, fixup the KVA pmap.
3072          */
3073         if (buf_mapped(bp))
3074                 bpmap_qenter(bp);
3075         else
3076                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
3077 }
3078
3079 /*
3080  * Check to see if a block at a particular lbn is available for a clustered
3081  * write.
3082  */
3083 static int
3084 vfs_bio_clcheck(struct vnode *vp, int size, daddr_t lblkno, daddr_t blkno)
3085 {
3086         struct buf *bpa;
3087         int match;
3088
3089         match = 0;
3090
3091         /* If the buf isn't in core skip it */
3092         if ((bpa = gbincore(&vp->v_bufobj, lblkno)) == NULL)
3093                 return (0);
3094
3095         /* If the buf is busy we don't want to wait for it */
3096         if (BUF_LOCK(bpa, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
3097                 return (0);
3098
3099         /* Only cluster with valid clusterable delayed write buffers */
3100         if ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) !=
3101             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK))
3102                 goto done;
3103
3104         if (bpa->b_bufsize != size)
3105                 goto done;
3106
3107         /*
3108          * Check to see if it is in the expected place on disk and that the
3109          * block has been mapped.
3110          */
3111         if ((bpa->b_blkno != bpa->b_lblkno) && (bpa->b_blkno == blkno))
3112                 match = 1;
3113 done:
3114         BUF_UNLOCK(bpa);
3115         return (match);
3116 }
3117
3118 /*
3119  *      vfs_bio_awrite:
3120  *
3121  *      Implement clustered async writes for clearing out B_DELWRI buffers.
3122  *      This is much better then the old way of writing only one buffer at
3123  *      a time.  Note that we may not be presented with the buffers in the 
3124  *      correct order, so we search for the cluster in both directions.
3125  */
3126 int
3127 vfs_bio_awrite(struct buf *bp)
3128 {
3129         struct bufobj *bo;
3130         int i;
3131         int j;
3132         daddr_t lblkno = bp->b_lblkno;
3133         struct vnode *vp = bp->b_vp;
3134         int ncl;
3135         int nwritten;
3136         int size;
3137         int maxcl;
3138         int gbflags;
3139
3140         bo = &vp->v_bufobj;
3141         gbflags = (bp->b_data == unmapped_buf) ? GB_UNMAPPED : 0;
3142         /*
3143          * right now we support clustered writing only to regular files.  If
3144          * we find a clusterable block we could be in the middle of a cluster
3145          * rather then at the beginning.
3146          */
3147         if ((vp->v_type == VREG) && 
3148             (vp->v_mount != 0) && /* Only on nodes that have the size info */
3149             (bp->b_flags & (B_CLUSTEROK | B_INVAL)) == B_CLUSTEROK) {
3150
3151                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3152                 maxcl = MAXPHYS / size;
3153
3154                 BO_RLOCK(bo);
3155                 for (i = 1; i < maxcl; i++)
3156                         if (vfs_bio_clcheck(vp, size, lblkno + i,
3157                             bp->b_blkno + ((i * size) >> DEV_BSHIFT)) == 0)
3158                                 break;
3159
3160                 for (j = 1; i + j <= maxcl && j <= lblkno; j++) 
3161                         if (vfs_bio_clcheck(vp, size, lblkno - j,
3162                             bp->b_blkno - ((j * size) >> DEV_BSHIFT)) == 0)
3163                                 break;
3164                 BO_RUNLOCK(bo);
3165                 --j;
3166                 ncl = i + j;
3167                 /*
3168                  * this is a possible cluster write
3169                  */
3170                 if (ncl != 1) {
3171                         BUF_UNLOCK(bp);
3172                         nwritten = cluster_wbuild(vp, size, lblkno - j, ncl,
3173                             gbflags);
3174                         return (nwritten);
3175                 }
3176         }
3177         bremfree(bp);
3178         bp->b_flags |= B_ASYNC;
3179         /*
3180          * default (old) behavior, writing out only one block
3181          *
3182          * XXX returns b_bufsize instead of b_bcount for nwritten?
3183          */
3184         nwritten = bp->b_bufsize;
3185         (void) bwrite(bp);
3186
3187         return (nwritten);
3188 }
3189
3190 /*
3191  *      getnewbuf_kva:
3192  *
3193  *      Allocate KVA for an empty buf header according to gbflags.
3194  */
3195 static int
3196 getnewbuf_kva(struct buf *bp, int gbflags, int maxsize)
3197 {
3198
3199         if ((gbflags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_UNMAPPED) {
3200                 /*
3201                  * In order to keep fragmentation sane we only allocate kva
3202                  * in BKVASIZE chunks.  XXX with vmem we can do page size.
3203                  */
3204                 maxsize = (maxsize + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
3205
3206                 if (maxsize != bp->b_kvasize &&
3207                     bufkva_alloc(bp, maxsize, gbflags))
3208                         return (ENOSPC);
3209         }
3210         return (0);
3211 }
3212
3213 /*
3214  *      getnewbuf:
3215  *
3216  *      Find and initialize a new buffer header, freeing up existing buffers
3217  *      in the bufqueues as necessary.  The new buffer is returned locked.
3218  *
3219  *      We block if:
3220  *              We have insufficient buffer headers
3221  *              We have insufficient buffer space
3222  *              buffer_arena is too fragmented ( space reservation fails )
3223  *              If we have to flush dirty buffers ( but we try to avoid this )
3224  *
3225  *      The caller is responsible for releasing the reserved bufspace after
3226  *      allocbuf() is called.
3227  */
3228 static struct buf *
3229 getnewbuf(struct vnode *vp, int slpflag, int slptimeo, int maxsize, int gbflags)
3230 {
3231         struct bufdomain *bd;
3232         struct buf *bp;
3233         bool metadata, reserved;
3234
3235         bp = NULL;
3236         KASSERT((gbflags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_KVAALLOC,
3237             ("GB_KVAALLOC only makes sense with GB_UNMAPPED"));
3238         if (!unmapped_buf_allowed)
3239                 gbflags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
3240
3241         if (vp == NULL || (vp->v_vflag & (VV_MD | VV_SYSTEM)) != 0 ||
3242             vp->v_type == VCHR)
3243                 metadata = true;
3244         else
3245                 metadata = false;
3246         if (vp == NULL)
3247                 bd = &bdomain[0];
3248         else
3249                 bd = &bdomain[vp->v_bufobj.bo_domain];
3250
3251         counter_u64_add(getnewbufcalls, 1);
3252         reserved = false;
3253         do {
3254                 if (reserved == false &&
3255                     bufspace_reserve(bd, maxsize, metadata) != 0) {
3256                         counter_u64_add(getnewbufrestarts, 1);
3257                         continue;
3258                 }
3259                 reserved = true;
3260                 if ((bp = buf_alloc(bd)) == NULL) {
3261                         counter_u64_add(getnewbufrestarts, 1);
3262                         continue;
3263                 }
3264                 if (getnewbuf_kva(bp, gbflags, maxsize) == 0)
3265                         return (bp);
3266                 break;
3267         } while (buf_recycle(bd, false) == 0);
3268
3269         if (reserved)
3270                 bufspace_release(bd, maxsize);
3271         if (bp != NULL) {
3272                 bp->b_flags |= B_INVAL;
3273                 brelse(bp);
3274         }
3275         bufspace_wait(bd, vp, gbflags, slpflag, slptimeo);
3276
3277         return (NULL);
3278 }
3279
3280 /*
3281  *      buf_daemon:
3282  *
3283  *      buffer flushing daemon.  Buffers are normally flushed by the
3284  *      update daemon but if it cannot keep up this process starts to
3285  *      take the load in an attempt to prevent getnewbuf() from blocking.
3286  */
3287 static struct kproc_desc buf_kp = {
3288         "bufdaemon",
3289         buf_daemon,
3290         &bufdaemonproc
3291 };
3292 SYSINIT(bufdaemon, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST, kproc_start, &buf_kp);
3293
3294 static int
3295 buf_flush(struct vnode *vp, struct bufdomain *bd, int target)
3296 {
3297         int flushed;
3298
3299         flushed = flushbufqueues(vp, bd, target, 0);
3300         if (flushed == 0) {
3301                 /*
3302                  * Could not find any buffers without rollback
3303                  * dependencies, so just write the first one
3304                  * in the hopes of eventually making progress.
3305                  */
3306                 if (vp != NULL && target > 2)
3307                         target /= 2;
3308                 flushbufqueues(vp, bd, target, 1);
3309         }
3310         return (flushed);
3311 }
3312
3313 static void
3314 buf_daemon()
3315 {
3316         struct bufdomain *bd;
3317         int speedupreq;
3318         int lodirty;
3319         int i;
3320
3321         /*
3322          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
3323          */
3324         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, kthread_shutdown, curthread,
3325             SHUTDOWN_PRI_LAST + 100);
3326
3327         /*
3328          * Start the buf clean daemons as children threads.
3329          */
3330         for (i = 0 ; i < buf_domains; i++) {
3331                 int error;
3332
3333                 error = kthread_add((void (*)(void *))bufspace_daemon,
3334                     &bdomain[i], curproc, NULL, 0, 0, "bufspacedaemon-%d", i);
3335                 if (error)
3336                         panic("error %d spawning bufspace daemon", error);
3337         }
3338
3339         /*
3340          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
3341          */
3342         curthread->td_pflags |= TDP_NORUNNINGBUF | TDP_BUFNEED;
3343         mtx_lock(&bdlock);
3344         for (;;) {
3345                 bd_request = 0;
3346                 mtx_unlock(&bdlock);
3347
3348                 kthread_suspend_check();
3349
3350                 /*
3351                  * Save speedupreq for this pass and reset to capture new
3352                  * requests.
3353                  */
3354                 speedupreq = bd_speedupreq;
3355                 bd_speedupreq = 0;
3356
3357                 /*
3358                  * Flush each domain sequentially according to its level and
3359                  * the speedup request.
3360                  */
3361                 for (i = 0; i < buf_domains; i++) {
3362                         bd = &bdomain[i];
3363                         if (speedupreq)
3364                                 lodirty = bd->bd_numdirtybuffers / 2;
3365                         else
3366                                 lodirty = bd->bd_lodirtybuffers;
3367                         while (bd->bd_numdirtybuffers > lodirty) {
3368                                 if (buf_flush(NULL, bd,
3369                                     bd->bd_numdirtybuffers - lodirty) == 0)
3370                                         break;
3371                                 kern_yield(PRI_USER);
3372                         }
3373                 }
3374
3375                 /*
3376                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
3377                  * mark.  The buf_daemon normally waits 1 second and
3378                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
3379                  * built up, within reason.
3380                  *
3381                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
3382                  * find any flushable buffers, we sleep for a short period
3383                  * to avoid endless loops on unlockable buffers.
3384                  */
3385                 mtx_lock(&bdlock);
3386                 if (!BIT_EMPTY(BUF_DOMAINS, &bdlodirty)) {
3387                         /*
3388                          * We reached our low water mark, reset the
3389                          * request and sleep until we are needed again.
3390                          * The sleep is just so the suspend code works.
3391                          */
3392                         bd_request = 0;
3393                         /*
3394                          * Do an extra wakeup in case dirty threshold
3395                          * changed via sysctl and the explicit transition
3396                          * out of shortfall was missed.
3397                          */
3398                         bdirtywakeup();
3399                         if (runningbufspace <= lorunningspace)
3400                                 runningwakeup();
3401                         msleep(&bd_request, &bdlock, PVM, "psleep", hz);
3402                 } else {
3403                         /*
3404                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
3405                          * still have too many dirty buffers, we
3406                          * have to sleep and try again.  (rare)
3407                          */
3408                         msleep(&bd_request, &bdlock, PVM, "qsleep", hz / 10);
3409                 }
3410         }
3411 }
3412
3413 /*
3414  *      flushbufqueues:
3415  *
3416  *      Try to flush a buffer in the dirty queue.  We must be careful to
3417  *      free up B_INVAL buffers instead of write them, which NFS is 
3418  *      particularly sensitive to.
3419  */
3420 static int flushwithdeps = 0;
3421 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, flushwithdeps, CTLFLAG_RW, &flushwithdeps,
3422     0, "Number of buffers flushed with dependecies that require rollbacks");
3423
3424 static int
3425 flushbufqueues(struct vnode *lvp, struct bufdomain *bd, int target,
3426     int flushdeps)
3427 {
3428         struct bufqueue *bq;
3429         struct buf *sentinel;
3430         struct vnode *vp;
3431         struct mount *mp;
3432         struct buf *bp;
3433         int hasdeps;
3434         int flushed;
3435         int error;
3436         bool unlock;
3437
3438         flushed = 0;
3439         bq = &bd->bd_dirtyq;
3440         bp = NULL;
3441         sentinel = malloc(sizeof(struct buf), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
3442         sentinel->b_qindex = QUEUE_SENTINEL;
3443         BQ_LOCK(bq);
3444         TAILQ_INSERT_HEAD(&bq->bq_queue, sentinel, b_freelist);
3445         BQ_UNLOCK(bq);
3446         while (flushed != target) {
3447                 maybe_yield();
3448                 BQ_LOCK(bq);
3449                 bp = TAILQ_NEXT(sentinel, b_freelist);
3450                 if (bp != NULL) {
3451                         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, sentinel, b_freelist);
3452                         TAILQ_INSERT_AFTER(&bq->bq_queue, bp, sentinel,
3453                             b_freelist);
3454                 } else {
3455                         BQ_UNLOCK(bq);
3456                         break;
3457                 }
3458                 /*
3459                  * Skip sentinels inserted by other invocations of the
3460                  * flushbufqueues(), taking care to not reorder them.
3461                  *
3462                  * Only flush the buffers that belong to the
3463                  * vnode locked by the curthread.
3464                  */
3465                 if (bp->b_qindex == QUEUE_SENTINEL || (lvp != NULL &&
3466                     bp->b_vp != lvp)) {
3467                         BQ_UNLOCK(bq);
3468                         continue;
3469                 }
3470                 error = BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL);
3471                 BQ_UNLOCK(bq);
3472                 if (error != 0)
3473                         continue;
3474
3475                 /*
3476                  * BKGRDINPROG can only be set with the buf and bufobj
3477                  * locks both held.  We tolerate a race to clear it here.
3478                  */
3479                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) != 0 ||
3480                     (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
3481                         BUF_UNLOCK(bp);
3482                         continue;
3483                 }
3484                 if (bp->b_flags & B_INVAL) {
3485                         bremfreef(bp);
3486                         brelse(bp);
3487                         flushed++;
3488                         continue;
3489                 }
3490
3491                 if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep) && buf_countdeps(bp, 0)) {
3492                         if (flushdeps == 0) {
3493                                 BUF_UNLOCK(bp);
3494                                 continue;
3495                         }
3496                         hasdeps = 1;
3497                 } else
3498                         hasdeps = 0;
3499                 /*
3500                  * We must hold the lock on a vnode before writing
3501                  * one of its buffers. Otherwise we may confuse, or
3502                  * in the case of a snapshot vnode, deadlock the
3503                  * system.
3504                  *
3505                  * The lock order here is the reverse of the normal
3506                  * of vnode followed by buf lock.  This is ok because
3507                  * the NOWAIT will prevent deadlock.
3508                  */
3509                 vp = bp->b_vp;
3510                 if (vn_start_write(vp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
3511                         BUF_UNLOCK(bp);
3512                         continue;
3513                 }
3514                 if (lvp == NULL) {
3515                         unlock = true;
3516                         error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT);
3517                 } else {
3518                         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "getbuf");
3519                         unlock = false;
3520                         error = VOP_ISLOCKED(vp) == LK_EXCLUSIVE ? 0 :
3521                             vn_lock(vp, LK_TRYUPGRADE);
3522                 }
3523                 if (error == 0) {
3524                         CTR3(KTR_BUF, "flushbufqueue(%p) vp %p flags %X",
3525                             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
3526                         if (curproc == bufdaemonproc) {
3527                                 vfs_bio_awrite(bp);
3528                         } else {
3529                                 bremfree(bp);
3530                                 bwrite(bp);
3531                                 counter_u64_add(notbufdflushes, 1);
3532                         }
3533                         vn_finished_write(mp);
3534                         if (unlock)
3535                                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
3536                         flushwithdeps += hasdeps;
3537                         flushed++;
3538
3539                         /*
3540                          * Sleeping on runningbufspace while holding
3541                          * vnode lock leads to deadlock.
3542                          */
3543                         if (curproc == bufdaemonproc &&
3544                             runningbufspace > hirunningspace)
3545                                 waitrunningbufspace();
3546                         continue;
3547                 }
3548                 vn_finished_write(mp);
3549                 BUF_UNLOCK(bp);
3550         }
3551         BQ_LOCK(bq);
3552         TAILQ_REMOVE(&bq->bq_queue, sentinel, b_freelist);
3553         BQ_UNLOCK(bq);
3554         free(sentinel, M_TEMP);
3555         return (flushed);
3556 }
3557
3558 /*
3559  * Check to see if a block is currently memory resident.
3560  */
3561 struct buf *
3562 incore(struct bufobj *bo, daddr_t blkno)
3563 {
3564         struct buf *bp;
3565
3566         BO_RLOCK(bo);
3567         bp = gbincore(bo, blkno);
3568         BO_RUNLOCK(bo);
3569         return (bp);
3570 }
3571
3572 /*
3573  * Returns true if no I/O is needed to access the
3574  * associated VM object.  This is like incore except
3575  * it also hunts around in the VM system for the data.
3576  */
3577
3578 static int
3579 inmem(struct vnode * vp, daddr_t blkno)
3580 {
3581         vm_object_t obj;
3582         vm_offset_t toff, tinc, size;
3583         vm_page_t m;
3584         vm_ooffset_t off;
3585
3586         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "inmem");
3587
3588         if (incore(&vp->v_bufobj, blkno))
3589                 return 1;
3590         if (vp->v_mount == NULL)
3591                 return 0;
3592         obj = vp->v_object;
3593         if (obj == NULL)
3594                 return (0);
3595
3596         size = PAGE_SIZE;
3597         if (size > vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize)
3598                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3599         off = (vm_ooffset_t)blkno * (vm_ooffset_t)vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3600
3601         VM_OBJECT_RLOCK(obj);
3602         for (toff = 0; toff < vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize; toff += tinc) {
3603                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(off + toff));
3604                 if (!m)
3605                         goto notinmem;
3606                 tinc = size;
3607                 if (tinc > PAGE_SIZE - ((toff + off) & PAGE_MASK))
3608                         tinc = PAGE_SIZE - ((toff + off) & PAGE_MASK);
3609                 if (vm_page_is_valid(m,
3610                     (vm_offset_t) ((toff + off) & PAGE_MASK), tinc) == 0)
3611                         goto notinmem;
3612         }
3613         VM_OBJECT_RUNLOCK(obj);
3614         return 1;
3615
3616 notinmem:
3617         VM_OBJECT_RUNLOCK(obj);
3618         return (0);
3619 }
3620
3621 /*
3622  * Set the dirty range for a buffer based on the status of the dirty
3623  * bits in the pages comprising the buffer.  The range is limited
3624  * to the size of the buffer.
3625  *
3626  * Tell the VM system that the pages associated with this buffer
3627  * are clean.  This is used for delayed writes where the data is
3628  * going to go to disk eventually without additional VM intevention.
3629  *
3630  * Note that while we only really need to clean through to b_bcount, we
3631  * just go ahead and clean through to b_bufsize.
3632  */
3633 static void
3634 vfs_clean_pages_dirty_buf(struct buf *bp)
3635 {
3636         vm_ooffset_t foff, noff, eoff;
3637         vm_page_t m;
3638         int i;
3639
3640         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0 || bp->b_bufsize == 0)
3641                 return;
3642
3643         foff = bp->b_offset;
3644         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
3645             ("vfs_clean_pages_dirty_buf: no buffer offset"));
3646
3647         VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
3648         vfs_drain_busy_pages(bp);
3649         vfs_setdirty_locked_object(bp);
3650         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3651                 noff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3652                 eoff = noff;
3653                 if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bufsize)
3654                         eoff = bp->b_offset + bp->b_bufsize;
3655                 m = bp->b_pages[i];
3656                 vfs_page_set_validclean(bp, foff, m);
3657                 /* vm_page_clear_dirty(m, foff & PAGE_MASK, eoff - foff); */
3658                 foff = noff;
3659         }
3660         VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
3661 }
3662
3663 static void
3664 vfs_setdirty_locked_object(struct buf *bp)
3665 {
3666         vm_object_t object;
3667         int i;
3668
3669         object = bp->b_bufobj->bo_object;
3670         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
3671
3672         /*
3673          * We qualify the scan for modified pages on whether the
3674          * object has been flushed yet.
3675          */
3676         if ((object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY) != 0) {
3677                 vm_offset_t boffset;
3678                 vm_offset_t eoffset;
3679
3680                 /*
3681                  * test the pages to see if they have been modified directly
3682                  * by users through the VM system.
3683                  */
3684                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++)
3685                         vm_page_test_dirty(bp->b_pages[i]);
3686
3687                 /*
3688                  * Calculate the encompassing dirty range, boffset and eoffset,
3689                  * (eoffset - boffset) bytes.
3690                  */
3691
3692                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3693                         if (bp->b_pages[i]->dirty)
3694                                 break;
3695                 }
3696                 boffset = (i << PAGE_SHIFT) - (bp->b_offset & PAGE_MASK);
3697
3698                 for (i = bp->b_npages - 1; i >= 0; --i) {
3699                         if (bp->b_pages[i]->dirty) {
3700                                 break;
3701                         }
3702                 }
3703                 eoffset = ((i + 1) << PAGE_SHIFT) - (bp->b_offset & PAGE_MASK);
3704
3705                 /*
3706                  * Fit it to the buffer.
3707                  */
3708
3709                 if (eoffset > bp->b_bcount)
3710                         eoffset = bp->b_bcount;
3711
3712                 /*
3713                  * If we have a good dirty range, merge with the existing
3714                  * dirty range.
3715                  */
3716
3717                 if (boffset < eoffset) {
3718                         if (bp->b_dirtyoff > boffset)
3719                                 bp->b_dirtyoff = boffset;
3720                         if (bp->b_dirtyend < eoffset)
3721                                 bp->b_dirtyend = eoffset;
3722                 }
3723         }
3724 }
3725
3726 /*
3727  * Allocate the KVA mapping for an existing buffer.
3728  * If an unmapped buffer is provided but a mapped buffer is requested, take
3729  * also care to properly setup mappings between pages and KVA.
3730  */
3731 static void
3732 bp_unmapped_get_kva(struct buf *bp, daddr_t blkno, int size, int gbflags)
3733 {
3734         int bsize, maxsize, need_mapping, need_kva;
3735         off_t offset;
3736
3737         need_mapping = bp->b_data == unmapped_buf &&
3738             (gbflags & GB_UNMAPPED) == 0;
3739         need_kva = bp->b_kvabase == unmapped_buf &&
3740             bp->b_data == unmapped_buf &&
3741             (gbflags & GB_KVAALLOC) != 0;
3742         if (!need_mapping && !need_kva)
3743                 return;
3744
3745         BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
3746
3747         if (need_mapping && bp->b_kvabase != unmapped_buf) {
3748                 /*
3749                  * Buffer is not mapped, but the KVA was already
3750                  * reserved at the time of the instantiation.  Use the
3751                  * allocated space.
3752                  */
3753                 goto has_addr;
3754         }
3755
3756         /*
3757          * Calculate the amount of the address space we would reserve
3758          * if the buffer was mapped.
3759          */
3760         bsize = vn_isdisk(bp->b_vp, NULL) ? DEV_BSIZE : bp->b_bufobj->bo_bsize;
3761         KASSERT(bsize != 0, ("bsize == 0, check bo->bo_bsize"));
3762         offset = blkno * bsize;
3763         maxsize = size + (offset & PAGE_MASK);
3764         maxsize = imax(maxsize, bsize);
3765
3766         while (bufkva_alloc(bp, maxsize, gbflags) != 0) {
3767                 if ((gbflags & GB_NOWAIT_BD) != 0) {
3768                         /*
3769                          * XXXKIB: defragmentation cannot
3770                          * succeed, not sure what else to do.
3771                          */
3772                         panic("GB_NOWAIT_BD and GB_UNMAPPED %p", bp);
3773                 }
3774                 counter_u64_add(mappingrestarts, 1);
3775                 bufspace_wait(bufdomain(bp), bp->b_vp, gbflags, 0, 0);
3776         }
3777 has_addr:
3778         if (need_mapping) {
3779                 /* b_offset is handled by bpmap_qenter. */
3780                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
3781                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
3782                 bpmap_qenter(bp);
3783         }
3784 }
3785
3786 struct buf *
3787 getblk(struct vnode *vp, daddr_t blkno, int size, int slpflag, int slptimeo,
3788     int flags)
3789 {
3790         struct buf *bp;
3791         int error;
3792
3793         error = getblkx(vp, blkno, size, slpflag, slptimeo, flags, &bp);
3794         if (error != 0)
3795                 return (NULL);
3796         return (bp);
3797 }
3798
3799 /*
3800  *      getblkx:
3801  *
3802  *      Get a block given a specified block and offset into a file/device.
3803  *      The buffers B_DONE bit will be cleared on return, making it almost
3804  *      ready for an I/O initiation.  B_INVAL may or may not be set on 
3805  *      return.  The caller should clear B_INVAL prior to initiating a
3806  *      READ.
3807  *
3808  *      For a non-VMIO buffer, B_CACHE is set to the opposite of B_INVAL for
3809  *      an existing buffer.
3810  *
3811  *      For a VMIO buffer, B_CACHE is modified according to the backing VM.
3812  *      If getblk()ing a previously 0-sized invalid buffer, B_CACHE is set
3813  *      and then cleared based on the backing VM.  If the previous buffer is
3814  *      non-0-sized but invalid, B_CACHE will be cleared.
3815  *
3816  *      If getblk() must create a new buffer, the new buffer is returned with
3817  *      both B_INVAL and B_CACHE clear unless it is a VMIO buffer, in which
3818  *      case it is returned with B_INVAL clear and B_CACHE set based on the
3819  *      backing VM.
3820  *
3821  *      getblk() also forces a bwrite() for any B_DELWRI buffer whos
3822  *      B_CACHE bit is clear.
3823  *      
3824  *      What this means, basically, is that the caller should use B_CACHE to
3825  *      determine whether the buffer is fully valid or not and should clear
3826  *      B_INVAL prior to issuing a read.  If the caller intends to validate
3827  *      the buffer by loading its data area with something, the caller needs
3828  *      to clear B_INVAL.  If the caller does this without issuing an I/O, 
3829  *      the caller should set B_CACHE ( as an optimization ), else the caller
3830  *      should issue the I/O and biodone() will set B_CACHE if the I/O was
3831  *      a write attempt or if it was a successful read.  If the caller 
3832  *      intends to issue a READ, the caller must clear B_INVAL and BIO_ERROR
3833  *      prior to issuing the READ.  biodone() will *not* clear B_INVAL.
3834  */
3835 int
3836 getblkx(struct vnode *vp, daddr_t blkno, int size, int slpflag, int slptimeo,
3837     int flags, struct buf **bpp)
3838 {
3839         struct buf *bp;
3840         struct bufobj *bo;
3841         daddr_t d_blkno;
3842         int bsize, error, maxsize, vmio;
3843         off_t offset;
3844
3845         CTR3(KTR_BUF, "getblk(%p, %ld, %d)", vp, (long)blkno, size);
3846         KASSERT((flags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_KVAALLOC,
3847             ("GB_KVAALLOC only makes sense with GB_UNMAPPED"));
3848         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "getblk");
3849         if (size > maxbcachebuf)
3850                 panic("getblk: size(%d) > maxbcachebuf(%d)\n", size,
3851                     maxbcachebuf);
3852         if (!unmapped_buf_allowed)
3853                 flags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
3854
3855         bo = &vp->v_bufobj;
3856         d_blkno = blkno;
3857 loop:
3858         BO_RLOCK(bo);
3859         bp = gbincore(bo, blkno);
3860         if (bp != NULL) {
3861                 int lockflags;
3862                 /*
3863                  * Buffer is in-core.  If the buffer is not busy nor managed,
3864                  * it must be on a queue.
3865                  */
3866                 lockflags = LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL | LK_INTERLOCK;
3867
3868                 if ((flags & GB_LOCK_NOWAIT) != 0)
3869                         lockflags |= LK_NOWAIT;
3870
3871                 error = BUF_TIMELOCK(bp, lockflags,
3872                     BO_LOCKPTR(bo), "getblk", slpflag, slptimeo);
3873
3874                 /*
3875                  * If we slept and got the lock we have to restart in case
3876                  * the buffer changed identities.
3877                  */
3878                 if (error == ENOLCK)
3879                         goto loop;
3880                 /* We timed out or were interrupted. */
3881                 else if (error != 0)
3882                         return (error);
3883                 /* If recursed, assume caller knows the rules. */
3884                 else if (BUF_LOCKRECURSED(bp))
3885                         goto end;
3886
3887                 /*
3888                  * The buffer is locked.  B_CACHE is cleared if the buffer is 
3889                  * invalid.  Otherwise, for a non-VMIO buffer, B_CACHE is set
3890                  * and for a VMIO buffer B_CACHE is adjusted according to the
3891                  * backing VM cache.
3892                  */
3893                 if (bp->b_flags & B_INVAL)
3894                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
3895                 else if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_INVAL)) == 0)
3896                         bp->b_flags |= B_CACHE;
3897                 if (bp->b_flags & B_MANAGED)
3898                         MPASS(bp->b_qindex == QUEUE_NONE);
3899                 else
3900                         bremfree(bp);
3901
3902                 /*
3903                  * check for size inconsistencies for non-VMIO case.
3904                  */
3905                 if (bp->b_bcount != size) {
3906                         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0 ||
3907                             (size > bp->b_kvasize)) {
3908                                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
3909                                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3910                                         bwrite(bp);
3911                                 } else {
3912                                         if (LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
3913                                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
3914                                                 brelse(bp);
3915                                         } else {
3916                                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3917                                                 bwrite(bp);
3918                                         }
3919                                 }
3920                                 goto loop;
3921                         }
3922                 }
3923
3924                 /*
3925                  * Handle the case of unmapped buffer which should
3926                  * become mapped, or the buffer for which KVA
3927                  * reservation is requested.
3928                  */
3929                 bp_unmapped_get_kva(bp, blkno, size, flags);
3930
3931                 /*
3932                  * If the size is inconsistent in the VMIO case, we can resize
3933                  * the buffer.  This might lead to B_CACHE getting set or
3934                  * cleared.  If the size has not changed, B_CACHE remains
3935                  * unchanged from its previous state.
3936                  */
3937                 allocbuf(bp, size);
3938
3939                 KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET, 
3940                     ("getblk: no buffer offset"));
3941
3942                 /*
3943                  * A buffer with B_DELWRI set and B_CACHE clear must
3944                  * be committed before we can return the buffer in
3945                  * order to prevent the caller from issuing a read
3946                  * ( due to B_CACHE not being set ) and overwriting
3947                  * it.
3948                  *
3949                  * Most callers, including NFS and FFS, need this to
3950                  * operate properly either because they assume they
3951                  * can issue a read if B_CACHE is not set, or because
3952                  * ( for example ) an uncached B_DELWRI might loop due 
3953                  * to softupdates re-dirtying the buffer.  In the latter
3954                  * case, B_CACHE is set after the first write completes,
3955                  * preventing further loops.
3956                  * NOTE!  b*write() sets B_CACHE.  If we cleared B_CACHE
3957                  * above while extending the buffer, we cannot allow the
3958                  * buffer to remain with B_CACHE set after the write
3959                  * completes or it will represent a corrupt state.  To
3960                  * deal with this we set B_NOCACHE to scrap the buffer
3961                  * after the write.
3962                  *
3963                  * We might be able to do something fancy, like setting
3964                  * B_CACHE in bwrite() except if B_DELWRI is already set,
3965                  * so the below call doesn't set B_CACHE, but that gets real
3966                  * confusing.  This is much easier.
3967                  */
3968
3969                 if ((bp->b_flags & (B_CACHE|B_DELWRI)) == B_DELWRI) {
3970                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3971                         bwrite(bp);
3972                         goto loop;
3973                 }
3974                 bp->b_flags &= ~B_DONE;
3975         } else {
3976                 /*
3977                  * Buffer is not in-core, create new buffer.  The buffer
3978                  * returned by getnewbuf() is locked.  Note that the returned
3979                  * buffer is also considered valid (not marked B_INVAL).
3980                  */
3981                 BO_RUNLOCK(bo);
3982                 /*
3983                  * If the user does not want us to create the buffer, bail out
3984                  * here.
3985                  */
3986                 if (flags & GB_NOCREAT)
3987                         return (EEXIST);
3988
3989                 bsize = vn_isdisk(vp, NULL) ? DEV_BSIZE : bo->bo_bsize;
3990                 KASSERT(bsize != 0, ("bsize == 0, check bo->bo_bsize"));
3991                 offset = blkno * bsize;
3992                 vmio = vp->v_object != NULL;
3993                 if (vmio) {
3994                         maxsize = size + (offset & PAGE_MASK);
3995                 } else {
3996                         maxsize = size;
3997                         /* Do not allow non-VMIO notmapped buffers. */
3998                         flags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
3999                 }
4000                 maxsize = imax(maxsize, bsize);
4001                 if ((flags & GB_NOSPARSE) != 0 && vmio &&
4002                     !vn_isdisk(vp, NULL)) {
4003                         error = VOP_BMAP(vp, blkno, NULL, &d_blkno, 0, 0);
4004                         KASSERT(error != EOPNOTSUPP,
4005                             ("GB_NOSPARSE from fs not supporting bmap, vp %p",
4006                             vp));
4007                         if (error != 0)
4008                                 return (error);
4009                         if (d_blkno == -1)
4010                                 return (EJUSTRETURN);
4011                 }
4012
4013                 bp = getnewbuf(vp, slpflag, slptimeo, maxsize, flags);
4014                 if (bp == NULL) {
4015                         if (slpflag || slptimeo)
4016                                 return (ETIMEDOUT);
4017                         /*
4018                          * XXX This is here until the sleep path is diagnosed
4019                          * enough to work under very low memory conditions.
4020                          *
4021                          * There's an issue on low memory, 4BSD+non-preempt
4022                          * systems (eg MIPS routers with 32MB RAM) where buffer
4023                          * exhaustion occurs without sleeping for buffer
4024                          * reclaimation.  This just sticks in a loop and
4025                          * constantly attempts to allocate a buffer, which
4026                          * hits exhaustion and tries to wakeup bufdaemon.
4027                          * This never happens because we never yield.
4028                          *
4029                          * The real solution is to identify and fix these cases
4030                          * so we aren't effectively busy-waiting in a loop
4031                          * until the reclaimation path has cycles to run.
4032                          */
4033                         kern_yield(PRI_USER);
4034                         goto loop;
4035                 }
4036
4037                 /*
4038                  * This code is used to make sure that a buffer is not
4039                  * created while the getnewbuf routine is blocked.
4040                  * This can be a problem whether the vnode is locked or not.
4041                  * If the buffer is created out from under us, we have to
4042                  * throw away the one we just created.
4043                  *
4044                  * Note: this must occur before we associate the buffer
4045                  * with the vp especially considering limitations in
4046                  * the splay tree implementation when dealing with duplicate
4047                  * lblkno's.
4048                  */
4049                 BO_LOCK(bo);
4050                 if (gbincore(bo, blkno)) {
4051                         BO_UNLOCK(bo);
4052                         bp->b_flags |= B_INVAL;
4053                         bufspace_release(bufdomain(bp), maxsize);
4054                         brelse(bp);
4055                         goto loop;
4056                 }
4057
4058                 /*
4059                  * Insert the buffer into the hash, so that it can
4060                  * be found by incore.
4061                  */
4062                 bp->b_lblkno = blkno;
4063                 bp->b_blkno = d_blkno;
4064                 bp->b_offset = offset;
4065                 bgetvp(vp, bp);
4066                 BO_UNLOCK(bo);
4067
4068                 /*
4069                  * set B_VMIO bit.  allocbuf() the buffer bigger.  Since the
4070                  * buffer size starts out as 0, B_CACHE will be set by
4071                  * allocbuf() for the VMIO case prior to it testing the
4072                  * backing store for validity.
4073                  */
4074
4075                 if (vmio) {
4076                         bp->b_flags |= B_VMIO;
4077                         KASSERT(vp->v_object == bp->b_bufobj->bo_object,
4078                             ("ARGH! different b_bufobj->bo_object %p %p %p\n",
4079                             bp, vp->v_object, bp->b_bufobj->bo_object));
4080                 } else {
4081                         bp->b_flags &= ~B_VMIO;
4082                         KASSERT(bp->b_bufobj->bo_object == NULL,
4083                             ("ARGH! has b_bufobj->bo_object %p %p\n",
4084                             bp, bp->b_bufobj->bo_object));
4085                         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4086                 }
4087
4088                 allocbuf(bp, size);
4089                 bufspace_release(bufdomain(bp), maxsize);
4090                 bp->b_flags &= ~B_DONE;
4091         }
4092         CTR4(KTR_BUF, "getblk(%p, %ld, %d) = %p", vp, (long)blkno, size, bp);
4093         BUF_ASSERT_HELD(bp);
4094 end:
4095         buf_track(bp, __func__);
4096         KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
4097             ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p", bp, bp->b_bufobj, bo));
4098         *bpp = bp;
4099         return (0);
4100 }
4101
4102 /*
4103  * Get an empty, disassociated buffer of given size.  The buffer is initially
4104  * set to B_INVAL.
4105  */
4106 struct buf *
4107 geteblk(int size, int flags)
4108 {
4109         struct buf *bp;
4110         int maxsize;
4111
4112         maxsize = (size + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
4113         while ((bp = getnewbuf(NULL, 0, 0, maxsize, flags)) == NULL) {
4114                 if ((flags & GB_NOWAIT_BD) &&
4115                     (curthread->td_pflags & TDP_BUFNEED) != 0)
4116                         return (NULL);
4117         }
4118         allocbuf(bp, size);
4119         bufspace_release(bufdomain(bp), maxsize);
4120         bp->b_flags |= B_INVAL; /* b_dep cleared by getnewbuf() */
4121         BUF_ASSERT_HELD(bp);
4122         return (bp);
4123 }
4124
4125 /*
4126  * Truncate the backing store for a non-vmio buffer.
4127  */
4128 static void
4129 vfs_nonvmio_truncate(struct buf *bp, int newbsize)
4130 {
4131
4132         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
4133                 /*
4134                  * malloced buffers are not shrunk
4135                  */
4136                 if (newbsize == 0) {
4137                         bufmallocadjust(bp, 0);
4138                         free(bp->b_data, M_BIOBUF);
4139                         bp->b_data = bp->b_kvabase;
4140                         bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
4141                 }
4142                 return;
4143         }
4144         vm_hold_free_pages(bp, newbsize);
4145         bufspace_adjust(bp, newbsize);
4146 }
4147
4148 /*
4149  * Extend the backing for a non-VMIO buffer.
4150  */
4151 static void
4152 vfs_nonvmio_extend(struct buf *bp, int newbsize)
4153 {
4154         caddr_t origbuf;
4155         int origbufsize;
4156
4157         /*
4158          * We only use malloced memory on the first allocation.
4159          * and revert to page-allocated memory when the buffer
4160          * grows.
4161          *
4162          * There is a potential smp race here that could lead
4163          * to bufmallocspace slightly passing the max.  It
4164          * is probably extremely rare and not worth worrying
4165          * over.
4166          */
4167         if (bp->b_bufsize == 0 && newbsize <= PAGE_SIZE/2 &&
4168             bufmallocspace < maxbufmallocspace) {
4169                 bp->b_data = malloc(newbsize, M_BIOBUF, M_WAITOK);
4170                 bp->b_flags |= B_MALLOC;
4171                 bufmallocadjust(bp, newbsize);
4172                 return;
4173         }
4174
4175         /*
4176          * If the buffer is growing on its other-than-first
4177          * allocation then we revert to the page-allocation
4178          * scheme.
4179          */
4180         origbuf = NULL;
4181         origbufsize = 0;
4182         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
4183                 origbuf = bp->b_data;
4184                 origbufsize = bp->b_bufsize;
4185                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
4186                 bufmallocadjust(bp, 0);
4187                 bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
4188                 newbsize = round_page(newbsize);
4189         }
4190         vm_hold_load_pages(bp, (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize,
4191             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize);
4192         if (origbuf != NULL) {
4193                 bcopy(origbuf, bp->b_data, origbufsize);
4194                 free(origbuf, M_BIOBUF);
4195         }
4196         bufspace_adjust(bp, newbsize);
4197 }
4198
4199 /*
4200  * This code constitutes the buffer memory from either anonymous system
4201  * memory (in the case of non-VMIO operations) or from an associated
4202  * VM object (in the case of VMIO operations).  This code is able to
4203  * resize a buffer up or down.
4204  *
4205  * Note that this code is tricky, and has many complications to resolve
4206  * deadlock or inconsistent data situations.  Tread lightly!!! 
4207  * There are B_CACHE and B_DELWRI interactions that must be dealt with by 
4208  * the caller.  Calling this code willy nilly can result in the loss of data.
4209  *
4210  * allocbuf() only adjusts B_CACHE for VMIO buffers.  getblk() deals with
4211  * B_CACHE for the non-VMIO case.
4212  */
4213 int
4214 allocbuf(struct buf *bp, int size)
4215 {
4216         int newbsize;
4217
4218         BUF_ASSERT_HELD(bp);
4219
4220         if (bp->b_bcount == size)
4221                 return (1);
4222
4223         if (bp->b_kvasize != 0 && bp->b_kvasize < size)
4224                 panic("allocbuf: buffer too small");
4225
4226         newbsize = roundup2(size, DEV_BSIZE);
4227         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
4228                 if ((bp->b_flags & B_MALLOC) == 0)
4229                         newbsize = round_page(newbsize);
4230                 /*
4231                  * Just get anonymous memory from the kernel.  Don't
4232                  * mess with B_CACHE.
4233                  */
4234                 if (newbsize < bp->b_bufsize)
4235                         vfs_nonvmio_truncate(bp, newbsize);
4236                 else if (newbsize > bp->b_bufsize)
4237                         vfs_nonvmio_extend(bp, newbsize);
4238         } else {
4239                 int desiredpages;
4240
4241                 desiredpages = (size == 0) ? 0 :
4242                     num_pages((bp->b_offset & PAGE_MASK) + newbsize);
4243
4244                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
4245                         panic("allocbuf: VMIO buffer can't be malloced");
4246                 /*
4247                  * Set B_CACHE initially if buffer is 0 length or will become
4248                  * 0-length.
4249                  */
4250                 if (size == 0 || bp->b_bufsize == 0)
4251                         bp->b_flags |= B_CACHE;
4252
4253                 if (newbsize < bp->b_bufsize)
4254                         vfs_vmio_truncate(bp, desiredpages);
4255                 /* XXX This looks as if it should be newbsize > b_bufsize */
4256                 else if (size > bp->b_bcount)
4257                         vfs_vmio_extend(bp, desiredpages, size);
4258                 bufspace_adjust(bp, newbsize);
4259         }
4260         bp->b_bcount = size;            /* requested buffer size. */
4261         return (1);
4262 }
4263
4264 extern int inflight_transient_maps;
4265
4266 static struct bio_queue nondump_bios;
4267
4268 void
4269 biodone(struct bio *bp)
4270 {
4271         struct mtx *mtxp;
4272         void (*done)(struct bio *);
4273         vm_offset_t start, end;
4274
4275         biotrack(bp, __func__);
4276
4277         /*
4278          * Avoid completing I/O when dumping after a panic since that may
4279          * result in a deadlock in the filesystem or pager code.  Note that
4280          * this doesn't affect dumps that were started manually since we aim
4281          * to keep the system usable after it has been resumed.
4282          */
4283         if (__predict_false(dumping && SCHEDULER_STOPPED())) {
4284                 TAILQ_INSERT_HEAD(&nondump_bios, bp, bio_queue);
4285                 return;
4286         }
4287         if ((bp->bio_flags & BIO_TRANSIENT_MAPPING) != 0) {
4288                 bp->bio_flags &= ~BIO_TRANSIENT_MAPPING;
4289                 bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
4290                 start = trunc_page((vm_offset_t)bp->bio_data);
4291                 end = round_page((vm_offset_t)bp->bio_data + bp->bio_length);
4292                 bp->bio_data = unmapped_buf;
4293                 pmap_qremove(start, atop(end - start));
4294                 vmem_free(transient_arena, start, end - start);
4295                 atomic_add_int(&inflight_transient_maps, -1);
4296         }
4297         done = bp->bio_done;
4298         if (done == NULL) {
4299                 mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4300                 mtx_lock(mtxp);
4301                 bp->bio_flags |= BIO_DONE;
4302                 wakeup(bp);
4303                 mtx_unlock(mtxp);
4304         } else
4305                 done(bp);
4306 }
4307
4308 /*
4309  * Wait for a BIO to finish.
4310  */
4311 int
4312 biowait(struct bio *bp, const char *wchan)
4313 {
4314         struct mtx *mtxp;
4315
4316         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4317         mtx_lock(mtxp);
4318         while ((bp->bio_flags & BIO_DONE) == 0)
4319                 msleep(bp, mtxp, PRIBIO, wchan, 0);
4320         mtx_unlock(mtxp);
4321         if (bp->bio_error != 0)
4322                 return (bp->bio_error);
4323         if (!(bp->bio_flags & BIO_ERROR))
4324                 return (0);
4325         return (EIO);
4326 }
4327
4328 void
4329 biofinish(struct bio *bp, struct devstat *stat, int error)
4330 {
4331         
4332         if (error) {
4333                 bp->bio_error = error;
4334                 bp->bio_flags |= BIO_ERROR;
4335         }
4336         if (stat != NULL)
4337                 devstat_end_transaction_bio(stat, bp);
4338         biodone(bp);
4339 }
4340
4341 #if defined(BUF_TRACKING) || defined(FULL_BUF_TRACKING)
4342 void
4343 biotrack_buf(struct bio *bp, const char *location)
4344 {
4345
4346         buf_track(bp->bio_track_bp, location);
4347 }
4348 #endif
4349
4350 /*
4351  *      bufwait:
4352  *
4353  *      Wait for buffer I/O completion, returning error status.  The buffer
4354  *      is left locked and B_DONE on return.  B_EINTR is converted into an EINTR
4355  *      error and cleared.
4356  */
4357 int
4358 bufwait(struct buf *bp)
4359 {
4360         if (bp->b_iocmd == BIO_READ)
4361                 bwait(bp, PRIBIO, "biord");
4362         else
4363                 bwait(bp, PRIBIO, "biowr");
4364         if (bp->b_flags & B_EINTR) {
4365                 bp->b_flags &= ~B_EINTR;
4366                 return (EINTR);
4367         }
4368         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
4369                 return (bp->b_error ? bp->b_error : EIO);
4370         } else {
4371                 return (0);
4372         }
4373 }
4374
4375 /*
4376  *      bufdone:
4377  *
4378  *      Finish I/O on a buffer, optionally calling a completion function.
4379  *      This is usually called from an interrupt so process blocking is
4380  *      not allowed.
4381  *
4382  *      biodone is also responsible for setting B_CACHE in a B_VMIO bp.
4383  *      In a non-VMIO bp, B_CACHE will be set on the next getblk() 
4384  *      assuming B_INVAL is clear.
4385  *
4386  *      For the VMIO case, we set B_CACHE if the op was a read and no
4387  *      read error occurred, or if the op was a write.  B_CACHE is never
4388  *      set if the buffer is invalid or otherwise uncacheable.
4389  *
4390  *      bufdone does not mess with B_INVAL, allowing the I/O routine or the
4391  *      initiator to leave B_INVAL set to brelse the buffer out of existence
4392  *      in the biodone routine.
4393  */
4394 void
4395 bufdone(struct buf *bp)
4396 {
4397         struct bufobj *dropobj;
4398         void    (*biodone)(struct buf *);
4399
4400         buf_track(bp, __func__);
4401         CTR3(KTR_BUF, "bufdone(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
4402         dropobj = NULL;
4403
4404         KASSERT(!(bp->b_flags & B_DONE), ("biodone: bp %p already done", bp));
4405         BUF_ASSERT_HELD(bp);
4406
4407         runningbufwakeup(bp);
4408         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE)
4409                 dropobj = bp->b_bufobj;
4410         /* call optional completion function if requested */
4411         if (bp->b_iodone != NULL) {
4412                 biodone = bp->b_iodone;
4413                 bp->b_iodone = NULL;
4414                 (*biodone) (bp);
4415                 if (dropobj)
4416                         bufobj_wdrop(dropobj);
4417                 return;
4418         }
4419         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
4420                 /*
4421                  * Set B_CACHE if the op was a normal read and no error
4422                  * occurred.  B_CACHE is set for writes in the b*write()
4423                  * routines.
4424                  */
4425                 if (bp->b_iocmd == BIO_READ &&
4426                     !(bp->b_flags & (B_INVAL|B_NOCACHE)) &&
4427                     !(bp->b_ioflags & BIO_ERROR))
4428                         bp->b_flags |= B_CACHE;
4429                 vfs_vmio_iodone(bp);
4430         }
4431         if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
4432                 buf_complete(bp);
4433         if ((bp->b_flags & B_CKHASH) != 0) {
4434                 KASSERT(bp->b_iocmd == BIO_READ,
4435                     ("bufdone: b_iocmd %d not BIO_READ", bp->b_iocmd));
4436                 KASSERT(buf_mapped(bp), ("bufdone: bp %p not mapped", bp));
4437                 (*bp->b_ckhashcalc)(bp);
4438         }
4439         /*
4440          * For asynchronous completions, release the buffer now. The brelse
4441          * will do a wakeup there if necessary - so no need to do a wakeup
4442          * here in the async case. The sync case always needs to do a wakeup.
4443          */
4444         if (bp->b_flags & B_ASYNC) {
4445                 if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_RELBUF)) ||
4446                     (bp->b_ioflags & BIO_ERROR))
4447                         brelse(bp);
4448                 else
4449                         bqrelse(bp);
4450         } else
4451                 bdone(bp);
4452         if (dropobj)
4453                 bufobj_wdrop(dropobj);
4454 }
4455
4456 /*
4457  * This routine is called in lieu of iodone in the case of
4458  * incomplete I/O.  This keeps the busy status for pages
4459  * consistent.
4460  */
4461 void
4462 vfs_unbusy_pages(struct buf *bp)
4463 {
4464         int i;
4465         vm_object_t obj;
4466         vm_page_t m;
4467
4468         runningbufwakeup(bp);
4469         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4470                 return;
4471
4472         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
4473         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
4474         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4475                 m = bp->b_pages[i];
4476                 if (m == bogus_page) {
4477                         m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(bp->b_offset) + i);
4478                         if (!m)
4479                                 panic("vfs_unbusy_pages: page missing\n");
4480                         bp->b_pages[i] = m;
4481                         if (buf_mapped(bp)) {
4482                                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4483                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
4484                                     bp->b_pages, bp->b_npages);
4485                         } else
4486                                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
4487                 }
4488                 vm_page_sunbusy(m);
4489         }
4490         vm_object_pip_wakeupn(obj, bp->b_npages);
4491         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
4492 }
4493
4494 /*
4495  * vfs_page_set_valid:
4496  *
4497  *      Set the valid bits in a page based on the supplied offset.   The
4498  *      range is restricted to the buffer's size.
4499  *
4500  *      This routine is typically called after a read completes.
4501  */
4502 static void
4503 vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m)
4504 {
4505         vm_ooffset_t eoff;
4506
4507         /*
4508          * Compute the end offset, eoff, such that [off, eoff) does not span a
4509          * page boundary and eoff is not greater than the end of the buffer.
4510          * The end of the buffer, in this case, is our file EOF, not the
4511          * allocation size of the buffer.
4512          */
4513         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(vm_ooffset_t)PAGE_MASK;
4514         if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bcount)
4515                 eoff = bp->b_offset + bp->b_bcount;
4516
4517         /*
4518          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
4519          * entire page.
4520          */
4521         if (eoff > off)
4522                 vm_page_set_valid_range(m, off & PAGE_MASK, eoff - off);
4523 }
4524
4525 /*
4526  * vfs_page_set_validclean:
4527  *
4528  *      Set the valid bits and clear the dirty bits in a page based on the
4529  *      supplied offset.   The range is restricted to the buffer's size.
4530  */
4531 static void
4532 vfs_page_set_validclean(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m)
4533 {
4534         vm_ooffset_t soff, eoff;
4535
4536         /*
4537          * Start and end offsets in buffer.  eoff - soff may not cross a
4538          * page boundary or cross the end of the buffer.  The end of the
4539          * buffer, in this case, is our file EOF, not the allocation size
4540          * of the buffer.
4541          */
4542         soff = off;
4543         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
4544         if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bcount)
4545                 eoff = bp->b_offset + bp->b_bcount;
4546
4547         /*
4548          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
4549          * entire page.
4550          */
4551         if (eoff > soff) {
4552                 vm_page_set_validclean(
4553                     m,
4554                    (vm_offset_t) (soff & PAGE_MASK),
4555                    (vm_offset_t) (eoff - soff)
4556                 );
4557         }
4558 }
4559
4560 /*
4561  * Ensure that all buffer pages are not exclusive busied.  If any page is
4562  * exclusive busy, drain it.
4563  */
4564 void
4565 vfs_drain_busy_pages(struct buf *bp)
4566 {
4567         vm_page_t m;
4568         int i, last_busied;
4569
4570         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(bp->b_bufobj->bo_object);
4571         last_busied = 0;
4572         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4573                 m = bp->b_pages[i];
4574                 if (vm_page_xbusied(m)) {
4575                         for (; last_busied < i; last_busied++)
4576                                 vm_page_sbusy(bp->b_pages[last_busied]);
4577                         while (vm_page_xbusied(m)) {
4578                                 vm_page_lock(m);
4579                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4580                                 vm_page_busy_sleep(m, "vbpage", true);
4581                                 VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4582                         }
4583                 }
4584         }
4585         for (i = 0; i < last_busied; i++)
4586                 vm_page_sunbusy(bp->b_pages[i]);
4587 }
4588
4589 /*
4590  * This routine is called before a device strategy routine.
4591  * It is used to tell the VM system that paging I/O is in
4592  * progress, and treat the pages associated with the buffer
4593  * almost as being exclusive busy.  Also the object paging_in_progress
4594  * flag is handled to make sure that the object doesn't become
4595  * inconsistent.
4596  *
4597  * Since I/O has not been initiated yet, certain buffer flags
4598  * such as BIO_ERROR or B_INVAL may be in an inconsistent state
4599  * and should be ignored.
4600  */
4601 void
4602 vfs_busy_pages(struct buf *bp, int clear_modify)
4603 {
4604         vm_object_t obj;
4605         vm_ooffset_t foff;
4606         vm_page_t m;
4607         int i;
4608         bool bogus;
4609
4610         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4611                 return;
4612
4613         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
4614         foff = bp->b_offset;
4615         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
4616             ("vfs_busy_pages: no buffer offset"));
4617         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
4618         vfs_drain_busy_pages(bp);
4619         if (bp->b_bufsize != 0)
4620                 vfs_setdirty_locked_object(bp);
4621         bogus = false;
4622         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4623                 m = bp->b_pages[i];
4624
4625                 if ((bp->b_flags & B_CLUSTER) == 0) {
4626                         vm_object_pip_add(obj, 1);
4627                         vm_page_sbusy(m);
4628                 }
4629                 /*
4630                  * When readying a buffer for a read ( i.e
4631                  * clear_modify == 0 ), it is important to do
4632                  * bogus_page replacement for valid pages in 
4633                  * partially instantiated buffers.  Partially 
4634                  * instantiated buffers can, in turn, occur when
4635                  * reconstituting a buffer from its VM backing store
4636                  * base.  We only have to do this if B_CACHE is
4637                  * clear ( which causes the I/O to occur in the
4638                  * first place ).  The replacement prevents the read
4639                  * I/O from overwriting potentially dirty VM-backed
4640                  * pages.  XXX bogus page replacement is, uh, bogus.
4641                  * It may not work properly with small-block devices.
4642                  * We need to find a better way.
4643                  */
4644                 if (clear_modify) {
4645                         pmap_remove_write(m);
4646                         vfs_page_set_validclean(bp, foff, m);
4647                 } else if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL &&
4648                     (bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
4649                         bp->b_pages[i] = bogus_page;
4650                         bogus = true;
4651                 }
4652                 foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
4653         }
4654         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
4655         if (bogus && buf_mapped(bp)) {
4656                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4657                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
4658                     bp->b_pages, bp->b_npages);
4659         }
4660 }
4661
4662 /*
4663  *      vfs_bio_set_valid:
4664  *
4665  *      Set the range within the buffer to valid.  The range is
4666  *      relative to the beginning of the buffer, b_offset.  Note that
4667  *      b_offset itself may be offset from the beginning of the first
4668  *      page.
4669  */
4670 void   
4671 vfs_bio_set_valid(struct buf *bp, int base, int size)
4672 {
4673         int i, n;
4674         vm_page_t m;
4675
4676         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4677                 return;
4678
4679         /*
4680          * Fixup base to be relative to beginning of first page.
4681          * Set initial n to be the maximum number of bytes in the
4682          * first page that can be validated.
4683          */
4684         base += (bp->b_offset & PAGE_MASK);
4685         n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
4686
4687         VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4688         for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_npages; ++i) {
4689                 m = bp->b_pages[i];
4690                 if (n > size)
4691                         n = size;
4692                 vm_page_set_valid_range(m, base & PAGE_MASK, n);
4693                 base += n;
4694                 size -= n;
4695                 n = PAGE_SIZE;
4696         }
4697         VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4698 }
4699
4700 /*
4701  *      vfs_bio_clrbuf:
4702  *
4703  *      If the specified buffer is a non-VMIO buffer, clear the entire
4704  *      buffer.  If the specified buffer is a VMIO buffer, clear and
4705  *      validate only the previously invalid portions of the buffer.
4706  *      This routine essentially fakes an I/O, so we need to clear
4707  *      BIO_ERROR and B_INVAL.
4708  *
4709  *      Note that while we only theoretically need to clear through b_bcount,
4710  *      we go ahead and clear through b_bufsize.
4711  */
4712 void
4713 vfs_bio_clrbuf(struct buf *bp) 
4714 {
4715         int i, j, mask, sa, ea, slide;
4716
4717         if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_MALLOC)) != B_VMIO) {
4718                 clrbuf(bp);
4719                 return;
4720         }
4721         bp->b_flags &= ~B_INVAL;
4722         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
4723         VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4724         if ((bp->b_npages == 1) && (bp->b_bufsize < PAGE_SIZE) &&
4725             (bp->b_offset & PAGE_MASK) == 0) {
4726                 if (bp->b_pages[0] == bogus_page)
4727                         goto unlock;
4728                 mask = (1 << (bp->b_bufsize / DEV_BSIZE)) - 1;
4729                 VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(bp->b_pages[0]->object);
4730                 if ((bp->b_pages[0]->valid & mask) == mask)
4731                         goto unlock;
4732                 if ((bp->b_pages[0]->valid & mask) == 0) {
4733                         pmap_zero_page_area(bp->b_pages[0], 0, bp->b_bufsize);
4734                         bp->b_pages[0]->valid |= mask;
4735                         goto unlock;
4736                 }
4737         }
4738         sa = bp->b_offset & PAGE_MASK;
4739         slide = 0;
4740         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++, sa = 0) {
4741                 slide = imin(slide + PAGE_SIZE, bp->b_offset + bp->b_bufsize);
4742                 ea = slide & PAGE_MASK;
4743                 if (ea == 0)
4744                         ea = PAGE_SIZE;
4745                 if (bp->b_pages[i] == bogus_page)
4746                         continue;
4747                 j = sa / DEV_BSIZE;
4748                 mask = ((1 << ((ea - sa) / DEV_BSIZE)) - 1) << j;
4749                 VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(bp->b_pages[i]->object);
4750                 if ((bp->b_pages[i]->valid & mask) == mask)
4751                         continue;
4752                 if ((bp->b_pages[i]->valid & mask) == 0)
4753                         pmap_zero_page_area(bp->b_pages[i], sa, ea - sa);
4754                 else {
4755                         for (; sa < ea; sa += DEV_BSIZE, j++) {
4756                                 if ((bp->b_pages[i]->valid & (1 << j)) == 0) {
4757                                         pmap_zero_page_area(bp->b_pages[i],
4758                                             sa, DEV_BSIZE);
4759                                 }
4760                         }
4761                 }
4762                 bp->b_pages[i]->valid |= mask;
4763         }
4764 unlock:
4765         VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4766         bp->b_resid = 0;
4767 }
4768
4769 void
4770 vfs_bio_bzero_buf(struct buf *bp, int base, int size)
4771 {
4772         vm_page_t m;
4773         int i, n;
4774
4775         if (buf_mapped(bp)) {
4776                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4777                 bzero(bp->b_data + base, size);
4778         } else {
4779                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
4780                 n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
4781                 for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_npages; ++i) {
4782                         m = bp->b_pages[i];
4783                         if (n > size)
4784                                 n = size;
4785                         pmap_zero_page_area(m, base & PAGE_MASK, n);
4786                         base += n;
4787                         size -= n;
4788                         n = PAGE_SIZE;
4789                 }
4790         }
4791 }
4792
4793 /*
4794  * Update buffer flags based on I/O request parameters, optionally releasing the
4795  * buffer.  If it's VMIO or direct I/O, the buffer pages are released to the VM,
4796  * where they may be placed on a page queue (VMIO) or freed immediately (direct
4797  * I/O).  Otherwise the buffer is released to the cache.
4798  */
4799 static void
4800 b_io_dismiss(struct buf *bp, int ioflag, bool release)
4801 {
4802
4803         KASSERT((ioflag & IO_NOREUSE) == 0 || (ioflag & IO_VMIO) != 0,
4804             ("buf %p non-VMIO noreuse", bp));
4805
4806         if ((ioflag & IO_DIRECT) != 0)
4807                 bp->b_flags |= B_DIRECT;
4808         if ((ioflag & IO_EXT) != 0)
4809                 bp->b_xflags |= BX_ALTDATA;
4810         if ((ioflag & (IO_VMIO | IO_DIRECT)) != 0 && LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
4811                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
4812                 if ((ioflag & IO_NOREUSE) != 0)
4813                         bp->b_flags |= B_NOREUSE;
4814                 if (release)
4815                         brelse(bp);
4816         } else if (release)
4817                 bqrelse(bp);
4818 }
4819
4820 void
4821 vfs_bio_brelse(struct buf *bp, int ioflag)
4822 {
4823
4824         b_io_dismiss(bp, ioflag, true);
4825 }
4826
4827 void
4828 vfs_bio_set_flags(struct buf *bp, int ioflag)
4829 {
4830
4831         b_io_dismiss(bp, ioflag, false);
4832 }
4833
4834 /*
4835  * vm_hold_load_pages and vm_hold_free_pages get pages into
4836  * a buffers address space.  The pages are anonymous and are
4837  * not associated with a file object.
4838  */
4839 static void
4840 vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
4841 {
4842         vm_offset_t pg;
4843         vm_page_t p;
4844         int index;
4845
4846         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4847
4848         to = round_page(to);
4849         from = round_page(from);
4850         index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
4851
4852         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
4853                 /*
4854                  * note: must allocate system pages since blocking here
4855                  * could interfere with paging I/O, no matter which
4856                  * process we are.
4857                  */
4858                 p = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_NOOBJ |
4859                     VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_COUNT((to - pg) >> PAGE_SHIFT) |
4860                     VM_ALLOC_WAITOK);
4861                 pmap_qenter(pg, &p, 1);
4862                 bp->b_pages[index] = p;
4863         }
4864         bp->b_npages = index;
4865 }
4866
4867 /* Return pages associated with this buf to the vm system */
4868 static void
4869 vm_hold_free_pages(struct buf *bp, int newbsize)
4870 {
4871         vm_offset_t from;
4872         vm_page_t p;
4873         int index, newnpages;
4874
4875         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4876
4877         from = round_page((vm_offset_t)bp->b_data + newbsize);
4878         newnpages = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
4879         if (bp->b_npages > newnpages)
4880                 pmap_qremove(from, bp->b_npages - newnpages);
4881         for (index = newnpages; index < bp->b_npages; index++) {
4882                 p = bp->b_pages[index];
4883                 bp->b_pages[index] = NULL;
4884                 p->wire_count--;
4885                 vm_page_free(p);
4886         }
4887         vm_wire_sub(bp->b_npages - newnpages);
4888         bp->b_npages = newnpages;
4889 }
4890
4891 /*
4892  * Map an IO request into kernel virtual address space.
4893  *
4894  * All requests are (re)mapped into kernel VA space.
4895  * Notice that we use b_bufsize for the size of the buffer
4896  * to be mapped.  b_bcount might be modified by the driver.
4897  *
4898  * Note that even if the caller determines that the address space should
4899  * be valid, a race or a smaller-file mapped into a larger space may
4900  * actually cause vmapbuf() to fail, so all callers of vmapbuf() MUST
4901  * check the return value.
4902  *
4903  * This function only works with pager buffers.
4904  */
4905 int
4906 vmapbuf(struct buf *bp, int mapbuf)
4907 {
4908         vm_prot_t prot;
4909         int pidx;
4910
4911         if (bp->b_bufsize < 0)
4912                 return (-1);
4913         prot = VM_PROT_READ;
4914         if (bp->b_iocmd == BIO_READ)
4915                 prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
4916         if ((pidx = vm_fault_quick_hold_pages(&curproc->p_vmspace->vm_map,
4917             (vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_bufsize, prot, bp->b_pages,
4918             btoc(MAXPHYS))) < 0)
4919                 return (-1);
4920         bp->b_npages = pidx;
4921         bp->b_offset = ((vm_offset_t)bp->b_data) & PAGE_MASK;
4922         if (mapbuf || !unmapped_buf_allowed) {
4923                 pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_pages, pidx);
4924                 bp->b_data = bp->b_kvabase + bp->b_offset;
4925         } else
4926                 bp->b_data = unmapped_buf;
4927         return(0);
4928 }
4929
4930 /*
4931  * Free the io map PTEs associated with this IO operation.
4932  * We also invalidate the TLB entries and restore the original b_addr.
4933  *
4934  * This function only works with pager buffers.
4935  */
4936 void
4937 vunmapbuf(struct buf *bp)
4938 {
4939         int npages;
4940
4941         npages = bp->b_npages;
4942         if (buf_mapped(bp))
4943                 pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), npages);
4944         vm_page_unhold_pages(bp->b_pages, npages);
4945
4946         bp->b_data = unmapped_buf;
4947 }
4948
4949 void
4950 bdone(struct buf *bp)
4951 {
4952         struct mtx *mtxp;
4953
4954         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4955         mtx_lock(mtxp);
4956         bp->b_flags |= B_DONE;
4957         wakeup(bp);
4958         mtx_unlock(mtxp);
4959 }
4960
4961 void
4962 bwait(struct buf *bp, u_char pri, const char *wchan)
4963 {
4964         struct mtx *mtxp;
4965
4966         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4967         mtx_lock(mtxp);
4968         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0)
4969                 msleep(bp, mtxp, pri, wchan, 0);
4970         mtx_unlock(mtxp);
4971 }
4972
4973 int
4974 bufsync(struct bufobj *bo, int waitfor)
4975 {
4976
4977         return (VOP_FSYNC(bo2vnode(bo), waitfor, curthread));
4978 }
4979
4980 void
4981 bufstrategy(struct bufobj *bo, struct buf *bp)
4982 {
4983         int i __unused;
4984         struct vnode *vp;
4985
4986         vp = bp->b_vp;
4987         KASSERT(vp == bo->bo_private, ("Inconsistent vnode bufstrategy"));
4988         KASSERT(vp->v_type != VCHR && vp->v_type != VBLK,
4989             ("Wrong vnode in bufstrategy(bp=%p, vp=%p)", bp, vp));
4990         i = VOP_STRATEGY(vp, bp);
4991         KASSERT(i == 0, ("VOP_STRATEGY failed bp=%p vp=%p", bp, bp->b_vp));
4992 }
4993
4994 /*
4995  * Initialize a struct bufobj before use.  Memory is assumed zero filled.
4996  */
4997 void
4998 bufobj_init(struct bufobj *bo, void *private)
4999 {
5000         static volatile int bufobj_cleanq;
5001
5002         bo->bo_domain =
5003             atomic_fetchadd_int(&bufobj_cleanq, 1) % buf_domains;
5004         rw_init(BO_LOCKPTR(bo), "bufobj interlock");
5005         bo->bo_private = private;
5006         TAILQ_INIT(&bo->bo_clean.bv_hd);
5007         TAILQ_INIT(&bo->bo_dirty.bv_hd);
5008 }
5009
5010 void
5011 bufobj_wrefl(struct bufobj *bo)
5012 {
5013
5014         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wref"));
5015         ASSERT_BO_WLOCKED(bo);
5016         bo->bo_numoutput++;
5017 }
5018
5019 void
5020 bufobj_wref(struct bufobj *bo)
5021 {
5022
5023         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wref"));
5024         BO_LOCK(bo);
5025         bo->bo_numoutput++;
5026         BO_UNLOCK(bo);
5027 }
5028
5029 void
5030 bufobj_wdrop(struct bufobj *bo)
5031 {
5032
5033         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wdrop"));
5034         BO_LOCK(bo);
5035         KASSERT(bo->bo_numoutput > 0, ("bufobj_wdrop non-positive count"));
5036         if ((--bo->bo_numoutput == 0) && (bo->bo_flag & BO_WWAIT)) {
5037                 bo->bo_flag &= ~BO_WWAIT;
5038                 wakeup(&bo->bo_numoutput);
5039         }
5040         BO_UNLOCK(bo);
5041 }
5042
5043 int
5044 bufobj_wwait(struct bufobj *bo, int slpflag, int timeo)
5045 {
5046         int error;
5047
5048         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wwait"));
5049         ASSERT_BO_WLOCKED(bo);
5050         error = 0;
5051         while (bo->bo_numoutput) {
5052                 bo->bo_flag |= BO_WWAIT;
5053                 error = msleep(&bo->bo_numoutput, BO_LOCKPTR(bo),
5054                     slpflag | (PRIBIO + 1), "bo_wwait", timeo);
5055                 if (error)
5056                         break;
5057         }
5058         return (error);
5059 }
5060
5061 /*
5062  * Set bio_data or bio_ma for struct bio from the struct buf.
5063  */
5064 void
5065 bdata2bio(struct buf *bp, struct bio *bip)
5066 {
5067
5068         if (!buf_mapped(bp)) {
5069                 KASSERT(unmapped_buf_allowed, ("unmapped"));
5070                 bip->bio_ma = bp->b_pages;
5071                 bip->bio_ma_n = bp->b_npages;
5072                 bip->bio_data = unmapped_buf;
5073                 bip->bio_ma_offset = (vm_offset_t)bp->b_offset & PAGE_MASK;
5074                 bip->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
5075                 KASSERT(round_page(bip->bio_ma_offset + bip->bio_length) /
5076                     PAGE_SIZE == bp->b_npages,
5077                     ("Buffer %p too short: %d %lld %d", bp, bip->bio_ma_offset,
5078                     (long long)bip->bio_length, bip->bio_ma_n));
5079         } else {
5080                 bip->bio_data = bp->b_data;
5081                 bip->bio_ma = NULL;
5082         }
5083 }
5084
5085 /*
5086  * The MIPS pmap code currently doesn't handle aliased pages.
5087  * The VIPT caches may not handle page aliasing themselves, leading
5088  * to data corruption.
5089  *
5090  * As such, this code makes a system extremely unhappy if said
5091  * system doesn't support unaliasing the above situation in hardware.
5092  * Some "recent" systems (eg some mips24k/mips74k cores) don't enable
5093  * this feature at build time, so it has to be handled in software.
5094  *
5095  * Once the MIPS pmap/cache code grows to support this function on
5096  * earlier chips, it should be flipped back off.
5097  */
5098 #ifdef  __mips__
5099 static int buf_pager_relbuf = 1;
5100 #else
5101 static int buf_pager_relbuf = 0;
5102 #endif
5103 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, buf_pager_relbuf, CTLFLAG_RWTUN,
5104     &buf_pager_relbuf, 0,
5105     "Make buffer pager release buffers after reading");
5106
5107 /*
5108  * The buffer pager.  It uses buffer reads to validate pages.
5109  *
5110  * In contrast to the generic local pager from vm/vnode_pager.c, this
5111  * pager correctly and easily handles volumes where the underlying
5112  * device block size is greater than the machine page size.  The
5113  * buffer cache transparently extends the requested page run to be
5114  * aligned at the block boundary, and does the necessary bogus page
5115  * replacements in the addends to avoid obliterating already valid
5116  * pages.
5117  *
5118  * The only non-trivial issue is that the exclusive busy state for
5119  * pages, which is assumed by the vm_pager_getpages() interface, is
5120  * incompatible with the VMIO buffer cache's desire to share-busy the
5121  * pages.  This function performs a trivial downgrade of the pages'
5122  * state before reading buffers, and a less trivial upgrade from the
5123  * shared-busy to excl-busy state after the read.
5124  */
5125 int
5126 vfs_bio_getpages(struct vnode *vp, vm_page_t *ma, int count,
5127     int *rbehind, int *rahead, vbg_get_lblkno_t get_lblkno,
5128     vbg_get_blksize_t get_blksize)
5129 {
5130         vm_page_t m;
5131         vm_object_t object;
5132         struct buf *bp;
5133         struct mount *mp;
5134         daddr_t lbn, lbnp;
5135         vm_ooffset_t la, lb, poff, poffe;
5136         long bsize;
5137         int bo_bs, br_flags, error, i, pgsin, pgsin_a, pgsin_b;
5138         bool redo, lpart;
5139
5140         object = vp->v_object;
5141         mp = vp->v_mount;
5142         error = 0;
5143         la = IDX_TO_OFF(ma[count - 1]->pindex);
5144         if (la >= object->un_pager.vnp.vnp_size)
5145                 return (VM_PAGER_BAD);
5146
5147         /*
5148          * Change the meaning of la from where the last requested page starts
5149          * to where it ends, because that's the end of the requested region
5150          * and the start of the potential read-ahead region.
5151          */
5152         la += PAGE_SIZE;
5153         lpart = la > object->un_pager.vnp.vnp_size;
5154         bo_bs = get_blksize(vp, get_lblkno(vp, IDX_TO_OFF(ma[0]->pindex)));
5155
5156         /*
5157          * Calculate read-ahead, behind and total pages.
5158          */
5159         pgsin = count;
5160         lb = IDX_TO_OFF(ma[0]->pindex);
5161         pgsin_b = OFF_TO_IDX(lb - rounddown2(lb, bo_bs));
5162         pgsin += pgsin_b;
5163         if (rbehind != NULL)
5164                 *rbehind = pgsin_b;
5165         pgsin_a = OFF_TO_IDX(roundup2(la, bo_bs) - la);
5166         if (la + IDX_TO_OFF(pgsin_a) >= object->un_pager.vnp.vnp_size)
5167                 pgsin_a = OFF_TO_IDX(roundup2(object->un_pager.vnp.vnp_size,
5168                     PAGE_SIZE) - la);
5169         pgsin += pgsin_a;
5170         if (rahead != NULL)
5171                 *rahead = pgsin_a;
5172         VM_CNT_INC(v_vnodein);
5173         VM_CNT_ADD(v_vnodepgsin, pgsin);
5174
5175         br_flags = (mp != NULL && (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMAPPED_BUFS)
5176             != 0) ? GB_UNMAPPED : 0;
5177         VM_OBJECT_WLOCK(object);
5178 again:
5179         for (i = 0; i < count; i++)
5180                 vm_page_busy_downgrade(ma[i]);
5181         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
5182
5183         lbnp = -1;
5184         for (i = 0; i < count; i++) {
5185                 m = ma[i];
5186
5187                 /*
5188                  * Pages are shared busy and the object lock is not
5189                  * owned, which together allow for the pages'
5190                  * invalidation.  The racy test for validity avoids
5191                  * useless creation of the buffer for the most typical
5192                  * case when invalidation is not used in redo or for
5193                  * parallel read.  The shared->excl upgrade loop at
5194                  * the end of the function catches the race in a
5195                  * reliable way (protected by the object lock).
5196                  */
5197                 if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL)
5198                         continue;
5199
5200                 poff = IDX_TO_OFF(m->pindex);
5201                 poffe = MIN(poff + PAGE_SIZE, object->un_pager.vnp.vnp_size);
5202                 for (; poff < poffe; poff += bsize) {
5203                         lbn = get_lblkno(vp, poff);
5204                         if (lbn == lbnp)
5205                                 goto next_page;
5206                         lbnp = lbn;
5207
5208                         bsize = get_blksize(vp, lbn);
5209                         error = bread_gb(vp, lbn, bsize, curthread->td_ucred,
5210                             br_flags, &bp);
5211                         if (error != 0)
5212                                 goto end_pages;
5213                         if (LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
5214                                 /*
5215                                  * Invalidation clears m->valid, but
5216                                  * may leave B_CACHE flag if the
5217                                  * buffer existed at the invalidation
5218                                  * time.  In this case, recycle the
5219                                  * buffer to do real read on next
5220                                  * bread() after redo.
5221                                  *
5222                                  * Otherwise B_RELBUF is not strictly
5223                                  * necessary, enable to reduce buf
5224                                  * cache pressure.
5225                                  */
5226                                 if (buf_pager_relbuf ||
5227                                     m->valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
5228                                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
5229
5230                                 bp->b_flags &= ~B_NOCACHE;
5231                                 brelse(bp);
5232                         } else {
5233                                 bqrelse(bp);
5234                         }
5235                 }
5236                 KASSERT(1 /* racy, enable for debugging */ ||
5237                     m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL || i == count - 1,
5238                     ("buf %d %p invalid", i, m));
5239                 if (i == count - 1 && lpart) {
5240                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
5241                         if (m->valid != 0 &&
5242                             m->valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
5243                                 vm_page_zero_invalid(m, TRUE);
5244                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
5245                 }
5246 next_page:;
5247         }
5248 end_pages:
5249
5250         VM_OBJECT_WLOCK(object);
5251         redo = false;
5252         for (i = 0; i < count; i++) {
5253                 vm_page_sunbusy(ma[i]);
5254                 ma[i] = vm_page_grab(object, ma[i]->pindex, VM_ALLOC_NORMAL);
5255
5256                 /*
5257                  * Since the pages were only sbusy while neither the
5258                  * buffer nor the object lock was held by us, or
5259                  * reallocated while vm_page_grab() slept for busy
5260                  * relinguish, they could have been invalidated.
5261                  * Recheck the valid bits and re-read as needed.
5262                  *
5263                  * Note that the last page is made fully valid in the
5264                  * read loop, and partial validity for the page at
5265                  * index count - 1 could mean that the page was
5266                  * invalidated or removed, so we must restart for
5267                  * safety as well.
5268                  */
5269                 if (ma[i]->valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
5270                         redo = true;
5271         }
5272         if (redo && error == 0)
5273                 goto again;
5274         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
5275         return (error != 0 ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
5276 }
5277
5278 #include "opt_ddb.h"
5279 #ifdef DDB
5280 #include <ddb/ddb.h>
5281
5282 /* DDB command to show buffer data */
5283 DB_SHOW_COMMAND(buffer, db_show_buffer)
5284 {
5285         /* get args */
5286         struct buf *bp = (struct buf *)addr;
5287 #ifdef FULL_BUF_TRACKING
5288         uint32_t i, j;
5289 #endif
5290
5291         if (!have_addr) {
5292                 db_printf("usage: show buffer <addr>\n");
5293                 return;
5294         }
5295
5296         db_printf("buf at %p\n", bp);
5297         db_printf("b_flags = 0x%b, b_xflags=0x%b\n",
5298             (u_int)bp->b_flags, PRINT_BUF_FLAGS,
5299             (u_int)bp->b_xflags, PRINT_BUF_XFLAGS);
5300         db_printf("b_vflags=0x%b b_ioflags0x%b\n",
5301             (u_int)bp->b_vflags, PRINT_BUF_VFLAGS,
5302             (u_int)bp->b_ioflags, PRINT_BIO_FLAGS);
5303         db_printf(
5304             "b_error = %d, b_bufsize = %ld, b_bcount = %ld, b_resid = %ld\n"
5305             "b_bufobj = (%p), b_data = %p\n, b_blkno = %jd, b_lblkno = %jd, "
5306             "b_vp = %p, b_dep = %p\n",
5307             bp->b_error, bp->b_bufsize, bp->b_bcount, bp->b_resid,
5308             bp->b_bufobj, bp->b_data, (intmax_t)bp->b_blkno,
5309             (intmax_t)bp->b_lblkno, bp->b_vp, bp->b_dep.lh_first);
5310         db_printf("b_kvabase = %p, b_kvasize = %d\n",
5311             bp->b_kvabase, bp->b_kvasize);
5312         if (bp->b_npages) {
5313                 int i;
5314                 db_printf("b_npages = %d, pages(OBJ, IDX, PA): ", bp->b_npages);
5315                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
5316                         vm_page_t m;
5317                         m = bp->b_pages[i];
5318                         if (m != NULL)
5319                                 db_printf("(%p, 0x%lx, 0x%lx)", m->object,
5320                                     (u_long)m->pindex,
5321                                     (u_long)VM_PAGE_TO_PHYS(m));
5322                         else
5323                                 db_printf("( ??? )");
5324                         if ((i + 1) < bp->b_npages)
5325                                 db_printf(",");
5326                 }
5327                 db_printf("\n");
5328         }
5329         BUF_LOCKPRINTINFO(bp);
5330 #if defined(FULL_BUF_TRACKING)
5331         db_printf("b_io_tracking: b_io_tcnt = %u\n", bp->b_io_tcnt);
5332
5333         i = bp->b_io_tcnt % BUF_TRACKING_SIZE;
5334         for (j = 1; j <= BUF_TRACKING_SIZE; j++) {
5335                 if (bp->b_io_tracking[BUF_TRACKING_ENTRY(i - j)] == NULL)
5336                         continue;
5337                 db_printf(" %2u: %s\n", j,
5338                     bp->b_io_tracking[BUF_TRACKING_ENTRY(i - j)]);
5339         }
5340 #elif defined(BUF_TRACKING)
5341         db_printf("b_io_tracking: %s\n", bp->b_io_tracking);
5342 #endif
5343         db_printf(" ");
5344 }
5345
5346 DB_SHOW_COMMAND(bufqueues, bufqueues)
5347 {
5348         struct bufdomain *bd;
5349         struct buf *bp;
5350         long total;
5351         int i, j, cnt;
5352
5353         db_printf("bqempty: %d\n", bqempty.bq_len);
5354
5355         for (i = 0; i < buf_domains; i++) {
5356                 bd = &bdomain[i];
5357                 db_printf("Buf domain %d\n", i);
5358                 db_printf("\tfreebufs\t%d\n", bd->bd_freebuffers);
5359                 db_printf("\tlofreebufs\t%d\n", bd->bd_lofreebuffers);
5360                 db_printf("\thifreebufs\t%d\n", bd->bd_hifreebuffers);
5361                 db_printf("\n");
5362                 db_printf("\tbufspace\t%ld\n", bd->bd_bufspace);
5363                 db_printf("\tmaxbufspace\t%ld\n", bd->bd_maxbufspace);
5364                 db_printf("\thibufspace\t%ld\n", bd->bd_hibufspace);
5365                 db_printf("\tlobufspace\t%ld\n", bd->bd_lobufspace);
5366                 db_printf("\tbufspacethresh\t%ld\n", bd->bd_bufspacethresh);
5367                 db_printf("\n");
5368                 db_printf("\tnumdirtybuffers\t%d\n", bd->bd_numdirtybuffers);
5369                 db_printf("\tlodirtybuffers\t%d\n", bd->bd_lodirtybuffers);
5370                 db_printf("\thidirtybuffers\t%d\n", bd->bd_hidirtybuffers);
5371                 db_printf("\tdirtybufthresh\t%d\n", bd->bd_dirtybufthresh);
5372                 db_printf("\n");
5373                 total = 0;
5374                 TAILQ_FOREACH(bp, &bd->bd_cleanq->bq_queue, b_freelist)
5375                         total += bp->b_bufsize;
5376                 db_printf("\tcleanq count\t%d (%ld)\n",
5377                     bd->bd_cleanq->bq_len, total);
5378                 total = 0;
5379                 TAILQ_FOREACH(bp, &bd->bd_dirtyq.bq_queue, b_freelist)
5380                         total += bp->b_bufsize;
5381                 db_printf("\tdirtyq count\t%d (%ld)\n",
5382                     bd->bd_dirtyq.bq_len, total);
5383                 db_printf("\twakeup\t\t%d\n", bd->bd_wanted);
5384                 db_printf("\tlim\t\t%d\n", bd->bd_lim);
5385                 db_printf("\tCPU ");
5386                 for (j = 0; j <= mp_maxid; j++)
5387                         db_printf("%d, ", bd->bd_subq[j].bq_len);
5388                 db_printf("\n");
5389                 cnt = 0;
5390                 total = 0;
5391                 for (j = 0; j < nbuf; j++)
5392                         if (buf[j].b_domain == i && BUF_ISLOCKED(&buf[j])) {
5393                                 cnt++;
5394                                 total += buf[j].b_bufsize;
5395                         }
5396                 db_printf("\tLocked buffers: %d space %ld\n", cnt, total);
5397                 cnt = 0;
5398                 total = 0;
5399                 for (j = 0; j < nbuf; j++)
5400                         if (buf[j].b_domain == i) {
5401                                 cnt++;
5402                                 total += buf[j].b_bufsize;
5403                         }
5404                 db_printf("\tTotal buffers: %d space %ld\n", cnt, total);
5405         }
5406 }
5407
5408 DB_SHOW_COMMAND(lockedbufs, lockedbufs)
5409 {
5410         struct buf *bp;
5411         int i;
5412
5413         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
5414                 bp = &buf[i];
5415                 if (BUF_ISLOCKED(bp)) {
5416                         db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
5417                         db_printf("\n");
5418                         if (db_pager_quit)
5419                                 break;
5420                 }
5421         }
5422 }
5423
5424 DB_SHOW_COMMAND(vnodebufs, db_show_vnodebufs)
5425 {
5426         struct vnode *vp;
5427         struct buf *bp;
5428
5429         if (!have_addr) {
5430                 db_printf("usage: show vnodebufs <addr>\n");
5431                 return;
5432         }
5433         vp = (struct vnode *)addr;
5434         db_printf("Clean buffers:\n");
5435         TAILQ_FOREACH(bp, &vp->v_bufobj.bo_clean.bv_hd, b_bobufs) {
5436                 db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
5437                 db_printf("\n");
5438         }
5439         db_printf("Dirty buffers:\n");
5440         TAILQ_FOREACH(bp, &vp->v_bufobj.bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
5441                 db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
5442                 db_printf("\n");
5443         }
5444 }
5445
5446 DB_COMMAND(countfreebufs, db_coundfreebufs)
5447 {
5448         struct buf *bp;
5449         int i, used = 0, nfree = 0;
5450
5451         if (have_addr) {
5452                 db_printf("usage: countfreebufs\n");
5453                 return;
5454         }
5455
5456         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
5457                 bp = &buf[i];
5458                 if (bp->b_qindex == QUEUE_EMPTY)
5459                         nfree++;
5460                 else
5461                         used++;
5462         }
5463
5464         db_printf("Counted %d free, %d used (%d tot)\n", nfree, used,
5465             nfree + used);
5466         db_printf("numfreebuffers is %d\n", numfreebuffers);
5467 }
5468 #endif /* DDB */