]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_bio.c
Adjust r314851 to not require every brand to specify interpreter path.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / kern / vfs_bio.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2004 Poul-Henning Kamp
3  * Copyright (c) 1994,1997 John S. Dyson
4  * Copyright (c) 2013 The FreeBSD Foundation
5  * All rights reserved.
6  *
7  * Portions of this software were developed by Konstantin Belousov
8  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
9  *
10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
11  * modification, are permitted provided that the following conditions
12  * are met:
13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
18  *
19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
29  * SUCH DAMAGE.
30  */
31
32 /*
33  * this file contains a new buffer I/O scheme implementing a coherent
34  * VM object and buffer cache scheme.  Pains have been taken to make
35  * sure that the performance degradation associated with schemes such
36  * as this is not realized.
37  *
38  * Author:  John S. Dyson
39  * Significant help during the development and debugging phases
40  * had been provided by David Greenman, also of the FreeBSD core team.
41  *
42  * see man buf(9) for more info.
43  */
44
45 #include <sys/cdefs.h>
46 __FBSDID("$FreeBSD$");
47
48 #include <sys/param.h>
49 #include <sys/systm.h>
50 #include <sys/bio.h>
51 #include <sys/conf.h>
52 #include <sys/buf.h>
53 #include <sys/devicestat.h>
54 #include <sys/eventhandler.h>
55 #include <sys/fail.h>
56 #include <sys/limits.h>
57 #include <sys/lock.h>
58 #include <sys/malloc.h>
59 #include <sys/mount.h>
60 #include <sys/mutex.h>
61 #include <sys/kernel.h>
62 #include <sys/kthread.h>
63 #include <sys/proc.h>
64 #include <sys/racct.h>
65 #include <sys/resourcevar.h>
66 #include <sys/rwlock.h>
67 #include <sys/smp.h>
68 #include <sys/sysctl.h>
69 #include <sys/sysproto.h>
70 #include <sys/vmem.h>
71 #include <sys/vmmeter.h>
72 #include <sys/vnode.h>
73 #include <sys/watchdog.h>
74 #include <geom/geom.h>
75 #include <vm/vm.h>
76 #include <vm/vm_param.h>
77 #include <vm/vm_kern.h>
78 #include <vm/vm_object.h>
79 #include <vm/vm_page.h>
80 #include <vm/vm_pageout.h>
81 #include <vm/vm_pager.h>
82 #include <vm/vm_extern.h>
83 #include <vm/vm_map.h>
84 #include <vm/swap_pager.h>
85 #include "opt_compat.h"
86 #include "opt_swap.h"
87
88 static MALLOC_DEFINE(M_BIOBUF, "biobuf", "BIO buffer");
89
90 struct  bio_ops bioops;         /* I/O operation notification */
91
92 struct  buf_ops buf_ops_bio = {
93         .bop_name       =       "buf_ops_bio",
94         .bop_write      =       bufwrite,
95         .bop_strategy   =       bufstrategy,
96         .bop_sync       =       bufsync,
97         .bop_bdflush    =       bufbdflush,
98 };
99
100 static struct buf *buf;         /* buffer header pool */
101 extern struct buf *swbuf;       /* Swap buffer header pool. */
102 caddr_t unmapped_buf;
103
104 /* Used below and for softdep flushing threads in ufs/ffs/ffs_softdep.c */
105 struct proc *bufdaemonproc;
106 struct proc *bufspacedaemonproc;
107
108 static int inmem(struct vnode *vp, daddr_t blkno);
109 static void vm_hold_free_pages(struct buf *bp, int newbsize);
110 static void vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from,
111                 vm_offset_t to);
112 static void vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m);
113 static void vfs_page_set_validclean(struct buf *bp, vm_ooffset_t off,
114                 vm_page_t m);
115 static void vfs_clean_pages_dirty_buf(struct buf *bp);
116 static void vfs_setdirty_locked_object(struct buf *bp);
117 static void vfs_vmio_invalidate(struct buf *bp);
118 static void vfs_vmio_truncate(struct buf *bp, int npages);
119 static void vfs_vmio_extend(struct buf *bp, int npages, int size);
120 static int vfs_bio_clcheck(struct vnode *vp, int size,
121                 daddr_t lblkno, daddr_t blkno);
122 static int buf_flush(struct vnode *vp, int);
123 static int buf_recycle(bool);
124 static int buf_scan(bool);
125 static int flushbufqueues(struct vnode *, int, int);
126 static void buf_daemon(void);
127 static void bremfreel(struct buf *bp);
128 static __inline void bd_wakeup(void);
129 static int sysctl_runningspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
130 static void bufkva_reclaim(vmem_t *, int);
131 static void bufkva_free(struct buf *);
132 static int buf_import(void *, void **, int, int);
133 static void buf_release(void *, void **, int);
134
135 #if defined(COMPAT_FREEBSD4) || defined(COMPAT_FREEBSD5) || \
136     defined(COMPAT_FREEBSD6) || defined(COMPAT_FREEBSD7)
137 static int sysctl_bufspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
138 #endif
139
140 int vmiodirenable = TRUE;
141 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, vmiodirenable, CTLFLAG_RW, &vmiodirenable, 0,
142     "Use the VM system for directory writes");
143 long runningbufspace;
144 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, runningbufspace, CTLFLAG_RD, &runningbufspace, 0,
145     "Amount of presently outstanding async buffer io");
146 static long bufspace;
147 #if defined(COMPAT_FREEBSD4) || defined(COMPAT_FREEBSD5) || \
148     defined(COMPAT_FREEBSD6) || defined(COMPAT_FREEBSD7)
149 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, bufspace, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RD,
150     &bufspace, 0, sysctl_bufspace, "L", "Virtual memory used for buffers");
151 #else
152 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, bufspace, CTLFLAG_RD, &bufspace, 0,
153     "Physical memory used for buffers");
154 #endif
155 static long bufkvaspace;
156 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, bufkvaspace, CTLFLAG_RD, &bufkvaspace, 0,
157     "Kernel virtual memory used for buffers");
158 static long maxbufspace;
159 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, maxbufspace, CTLFLAG_RW, &maxbufspace, 0,
160     "Maximum allowed value of bufspace (including metadata)");
161 static long bufmallocspace;
162 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, bufmallocspace, CTLFLAG_RD, &bufmallocspace, 0,
163     "Amount of malloced memory for buffers");
164 static long maxbufmallocspace;
165 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, maxmallocbufspace, CTLFLAG_RW, &maxbufmallocspace,
166     0, "Maximum amount of malloced memory for buffers");
167 static long lobufspace;
168 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, lobufspace, CTLFLAG_RW, &lobufspace, 0,
169     "Minimum amount of buffers we want to have");
170 long hibufspace;
171 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, hibufspace, CTLFLAG_RW, &hibufspace, 0,
172     "Maximum allowed value of bufspace (excluding metadata)");
173 long bufspacethresh;
174 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, bufspacethresh, CTLFLAG_RW, &bufspacethresh,
175     0, "Bufspace consumed before waking the daemon to free some");
176 static int buffreekvacnt;
177 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, buffreekvacnt, CTLFLAG_RW, &buffreekvacnt, 0,
178     "Number of times we have freed the KVA space from some buffer");
179 static int bufdefragcnt;
180 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufdefragcnt, CTLFLAG_RW, &bufdefragcnt, 0,
181     "Number of times we have had to repeat buffer allocation to defragment");
182 static long lorunningspace;
183 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, lorunningspace, CTLTYPE_LONG | CTLFLAG_MPSAFE |
184     CTLFLAG_RW, &lorunningspace, 0, sysctl_runningspace, "L",
185     "Minimum preferred space used for in-progress I/O");
186 static long hirunningspace;
187 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, hirunningspace, CTLTYPE_LONG | CTLFLAG_MPSAFE |
188     CTLFLAG_RW, &hirunningspace, 0, sysctl_runningspace, "L",
189     "Maximum amount of space to use for in-progress I/O");
190 int dirtybufferflushes;
191 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufferflushes, CTLFLAG_RW, &dirtybufferflushes,
192     0, "Number of bdwrite to bawrite conversions to limit dirty buffers");
193 int bdwriteskip;
194 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bdwriteskip, CTLFLAG_RW, &bdwriteskip,
195     0, "Number of buffers supplied to bdwrite with snapshot deadlock risk");
196 int altbufferflushes;
197 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, altbufferflushes, CTLFLAG_RW, &altbufferflushes,
198     0, "Number of fsync flushes to limit dirty buffers");
199 static int recursiveflushes;
200 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, recursiveflushes, CTLFLAG_RW, &recursiveflushes,
201     0, "Number of flushes skipped due to being recursive");
202 static int numdirtybuffers;
203 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numdirtybuffers, CTLFLAG_RD, &numdirtybuffers, 0,
204     "Number of buffers that are dirty (has unwritten changes) at the moment");
205 static int lodirtybuffers;
206 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lodirtybuffers, CTLFLAG_RW, &lodirtybuffers, 0,
207     "How many buffers we want to have free before bufdaemon can sleep");
208 static int hidirtybuffers;
209 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hidirtybuffers, CTLFLAG_RW, &hidirtybuffers, 0,
210     "When the number of dirty buffers is considered severe");
211 int dirtybufthresh;
212 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufthresh, CTLFLAG_RW, &dirtybufthresh,
213     0, "Number of bdwrite to bawrite conversions to clear dirty buffers");
214 static int numfreebuffers;
215 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numfreebuffers, CTLFLAG_RD, &numfreebuffers, 0,
216     "Number of free buffers");
217 static int lofreebuffers;
218 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lofreebuffers, CTLFLAG_RW, &lofreebuffers, 0,
219    "Target number of free buffers");
220 static int hifreebuffers;
221 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hifreebuffers, CTLFLAG_RW, &hifreebuffers, 0,
222    "Threshold for clean buffer recycling");
223 static int getnewbufcalls;
224 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufcalls, CTLFLAG_RW, &getnewbufcalls, 0,
225    "Number of calls to getnewbuf");
226 static int getnewbufrestarts;
227 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufrestarts, CTLFLAG_RW, &getnewbufrestarts, 0,
228     "Number of times getnewbuf has had to restart a buffer acquisition");
229 static int mappingrestarts;
230 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, mappingrestarts, CTLFLAG_RW, &mappingrestarts, 0,
231     "Number of times getblk has had to restart a buffer mapping for "
232     "unmapped buffer");
233 static int numbufallocfails;
234 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numbufallocfails, CTLFLAG_RW, &numbufallocfails, 0,
235     "Number of times buffer allocations failed");
236 static int flushbufqtarget = 100;
237 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, flushbufqtarget, CTLFLAG_RW, &flushbufqtarget, 0,
238     "Amount of work to do in flushbufqueues when helping bufdaemon");
239 static long notbufdflushes;
240 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, notbufdflushes, CTLFLAG_RD, &notbufdflushes, 0,
241     "Number of dirty buffer flushes done by the bufdaemon helpers");
242 static long barrierwrites;
243 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, barrierwrites, CTLFLAG_RW, &barrierwrites, 0,
244     "Number of barrier writes");
245 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, unmapped_buf_allowed, CTLFLAG_RD,
246     &unmapped_buf_allowed, 0,
247     "Permit the use of the unmapped i/o");
248
249 /*
250  * This lock synchronizes access to bd_request.
251  */
252 static struct mtx_padalign bdlock;
253
254 /*
255  * This lock protects the runningbufreq and synchronizes runningbufwakeup and
256  * waitrunningbufspace().
257  */
258 static struct mtx_padalign rbreqlock;
259
260 /*
261  * Lock that protects needsbuffer and the sleeps/wakeups surrounding it.
262  */
263 static struct rwlock_padalign nblock;
264
265 /*
266  * Lock that protects bdirtywait.
267  */
268 static struct mtx_padalign bdirtylock;
269
270 /*
271  * Wakeup point for bufdaemon, as well as indicator of whether it is already
272  * active.  Set to 1 when the bufdaemon is already "on" the queue, 0 when it
273  * is idling.
274  */
275 static int bd_request;
276
277 /*
278  * Request/wakeup point for the bufspace daemon.
279  */
280 static int bufspace_request;
281
282 /*
283  * Request for the buf daemon to write more buffers than is indicated by
284  * lodirtybuf.  This may be necessary to push out excess dependencies or
285  * defragment the address space where a simple count of the number of dirty
286  * buffers is insufficient to characterize the demand for flushing them.
287  */
288 static int bd_speedupreq;
289
290 /*
291  * Synchronization (sleep/wakeup) variable for active buffer space requests.
292  * Set when wait starts, cleared prior to wakeup().
293  * Used in runningbufwakeup() and waitrunningbufspace().
294  */
295 static int runningbufreq;
296
297 /* 
298  * Synchronization (sleep/wakeup) variable for buffer requests.
299  * Can contain the VFS_BIO_NEED flags defined below; setting/clearing is done
300  * by and/or.
301  * Used in numdirtywakeup(), bufspace_wakeup(), bwillwrite(),
302  * getnewbuf(), and getblk().
303  */
304 static volatile int needsbuffer;
305
306 /*
307  * Synchronization for bwillwrite() waiters.
308  */
309 static int bdirtywait;
310
311 /*
312  * Definitions for the buffer free lists.
313  */
314 #define QUEUE_NONE      0       /* on no queue */
315 #define QUEUE_EMPTY     1       /* empty buffer headers */
316 #define QUEUE_DIRTY     2       /* B_DELWRI buffers */
317 #define QUEUE_CLEAN     3       /* non-B_DELWRI buffers */
318 #define QUEUE_SENTINEL  1024    /* not an queue index, but mark for sentinel */
319
320 /* Maximum number of clean buffer queues. */
321 #define CLEAN_QUEUES    16
322
323 /* Configured number of clean queues. */
324 static int clean_queues;
325
326 /* Maximum number of buffer queues. */
327 #define BUFFER_QUEUES   (QUEUE_CLEAN + CLEAN_QUEUES)
328
329 /* Queues for free buffers with various properties */
330 static TAILQ_HEAD(bqueues, buf) bufqueues[BUFFER_QUEUES] = { { 0 } };
331 #ifdef INVARIANTS
332 static int bq_len[BUFFER_QUEUES];
333 #endif
334
335 /*
336  * Lock for each bufqueue
337  */
338 static struct mtx_padalign bqlocks[BUFFER_QUEUES];
339
340 /*
341  * per-cpu empty buffer cache.
342  */
343 uma_zone_t buf_zone;
344
345 /*
346  * Single global constant for BUF_WMESG, to avoid getting multiple references.
347  * buf_wmesg is referred from macros.
348  */
349 const char *buf_wmesg = BUF_WMESG;
350
351 static int
352 sysctl_runningspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
353 {
354         long value;
355         int error;
356
357         value = *(long *)arg1;
358         error = sysctl_handle_long(oidp, &value, 0, req);
359         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
360                 return (error);
361         mtx_lock(&rbreqlock);
362         if (arg1 == &hirunningspace) {
363                 if (value < lorunningspace)
364                         error = EINVAL;
365                 else
366                         hirunningspace = value;
367         } else {
368                 KASSERT(arg1 == &lorunningspace,
369                     ("%s: unknown arg1", __func__));
370                 if (value > hirunningspace)
371                         error = EINVAL;
372                 else
373                         lorunningspace = value;
374         }
375         mtx_unlock(&rbreqlock);
376         return (error);
377 }
378
379 #if defined(COMPAT_FREEBSD4) || defined(COMPAT_FREEBSD5) || \
380     defined(COMPAT_FREEBSD6) || defined(COMPAT_FREEBSD7)
381 static int
382 sysctl_bufspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
383 {
384         long lvalue;
385         int ivalue;
386
387         if (sizeof(int) == sizeof(long) || req->oldlen >= sizeof(long))
388                 return (sysctl_handle_long(oidp, arg1, arg2, req));
389         lvalue = *(long *)arg1;
390         if (lvalue > INT_MAX)
391                 /* On overflow, still write out a long to trigger ENOMEM. */
392                 return (sysctl_handle_long(oidp, &lvalue, 0, req));
393         ivalue = lvalue;
394         return (sysctl_handle_int(oidp, &ivalue, 0, req));
395 }
396 #endif
397
398 static int
399 bqcleanq(void)
400 {
401         static int nextq;
402
403         return ((atomic_fetchadd_int(&nextq, 1) % clean_queues) + QUEUE_CLEAN);
404 }
405
406 static int
407 bqisclean(int qindex)
408 {
409
410         return (qindex >= QUEUE_CLEAN && qindex < QUEUE_CLEAN + CLEAN_QUEUES);
411 }
412
413 /*
414  *      bqlock:
415  *
416  *      Return the appropriate queue lock based on the index.
417  */
418 static inline struct mtx *
419 bqlock(int qindex)
420 {
421
422         return (struct mtx *)&bqlocks[qindex];
423 }
424
425 /*
426  *      bdirtywakeup:
427  *
428  *      Wakeup any bwillwrite() waiters.
429  */
430 static void
431 bdirtywakeup(void)
432 {
433         mtx_lock(&bdirtylock);
434         if (bdirtywait) {
435                 bdirtywait = 0;
436                 wakeup(&bdirtywait);
437         }
438         mtx_unlock(&bdirtylock);
439 }
440
441 /*
442  *      bdirtysub:
443  *
444  *      Decrement the numdirtybuffers count by one and wakeup any
445  *      threads blocked in bwillwrite().
446  */
447 static void
448 bdirtysub(void)
449 {
450
451         if (atomic_fetchadd_int(&numdirtybuffers, -1) ==
452             (lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2)
453                 bdirtywakeup();
454 }
455
456 /*
457  *      bdirtyadd:
458  *
459  *      Increment the numdirtybuffers count by one and wakeup the buf 
460  *      daemon if needed.
461  */
462 static void
463 bdirtyadd(void)
464 {
465
466         /*
467          * Only do the wakeup once as we cross the boundary.  The
468          * buf daemon will keep running until the condition clears.
469          */
470         if (atomic_fetchadd_int(&numdirtybuffers, 1) ==
471             (lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2)
472                 bd_wakeup();
473 }
474
475 /*
476  *      bufspace_wakeup:
477  *
478  *      Called when buffer space is potentially available for recovery.
479  *      getnewbuf() will block on this flag when it is unable to free 
480  *      sufficient buffer space.  Buffer space becomes recoverable when 
481  *      bp's get placed back in the queues.
482  */
483 static void
484 bufspace_wakeup(void)
485 {
486
487         /*
488          * If someone is waiting for bufspace, wake them up.
489          *
490          * Since needsbuffer is set prior to doing an additional queue
491          * scan it is safe to check for the flag prior to acquiring the
492          * lock.  The thread that is preparing to scan again before
493          * blocking would discover the buf we released.
494          */
495         if (needsbuffer) {
496                 rw_rlock(&nblock);
497                 if (atomic_cmpset_int(&needsbuffer, 1, 0) == 1)
498                         wakeup(__DEVOLATILE(void *, &needsbuffer));
499                 rw_runlock(&nblock);
500         }
501 }
502
503 /*
504  *      bufspace_daemonwakeup:
505  *
506  *      Wakeup the daemon responsible for freeing clean bufs.
507  */
508 static void
509 bufspace_daemonwakeup(void)
510 {
511         rw_rlock(&nblock);
512         if (bufspace_request == 0) {
513                 bufspace_request = 1;
514                 wakeup(&bufspace_request);
515         }
516         rw_runlock(&nblock);
517 }
518
519 /*
520  *      bufspace_adjust:
521  *
522  *      Adjust the reported bufspace for a KVA managed buffer, possibly
523  *      waking any waiters.
524  */
525 static void
526 bufspace_adjust(struct buf *bp, int bufsize)
527 {
528         long space;
529         int diff;
530
531         KASSERT((bp->b_flags & B_MALLOC) == 0,
532             ("bufspace_adjust: malloc buf %p", bp));
533         diff = bufsize - bp->b_bufsize;
534         if (diff < 0) {
535                 atomic_subtract_long(&bufspace, -diff);
536                 bufspace_wakeup();
537         } else {
538                 space = atomic_fetchadd_long(&bufspace, diff);
539                 /* Wake up the daemon on the transition. */
540                 if (space < bufspacethresh && space + diff >= bufspacethresh)
541                         bufspace_daemonwakeup();
542         }
543         bp->b_bufsize = bufsize;
544 }
545
546 /*
547  *      bufspace_reserve:
548  *
549  *      Reserve bufspace before calling allocbuf().  metadata has a
550  *      different space limit than data.
551  */
552 static int
553 bufspace_reserve(int size, bool metadata)
554 {
555         long limit;
556         long space;
557
558         if (metadata)
559                 limit = maxbufspace;
560         else
561                 limit = hibufspace;
562         do {
563                 space = bufspace;
564                 if (space + size > limit)
565                         return (ENOSPC);
566         } while (atomic_cmpset_long(&bufspace, space, space + size) == 0);
567
568         /* Wake up the daemon on the transition. */
569         if (space < bufspacethresh && space + size >= bufspacethresh)
570                 bufspace_daemonwakeup();
571
572         return (0);
573 }
574
575 /*
576  *      bufspace_release:
577  *
578  *      Release reserved bufspace after bufspace_adjust() has consumed it.
579  */
580 static void
581 bufspace_release(int size)
582 {
583         atomic_subtract_long(&bufspace, size);
584         bufspace_wakeup();
585 }
586
587 /*
588  *      bufspace_wait:
589  *
590  *      Wait for bufspace, acting as the buf daemon if a locked vnode is
591  *      supplied.  needsbuffer must be set in a safe fashion prior to
592  *      polling for space.  The operation must be re-tried on return.
593  */
594 static void
595 bufspace_wait(struct vnode *vp, int gbflags, int slpflag, int slptimeo)
596 {
597         struct thread *td;
598         int error, fl, norunbuf;
599
600         if ((gbflags & GB_NOWAIT_BD) != 0)
601                 return;
602
603         td = curthread;
604         rw_wlock(&nblock);
605         while (needsbuffer != 0) {
606                 if (vp != NULL && vp->v_type != VCHR &&
607                     (td->td_pflags & TDP_BUFNEED) == 0) {
608                         rw_wunlock(&nblock);
609                         /*
610                          * getblk() is called with a vnode locked, and
611                          * some majority of the dirty buffers may as
612                          * well belong to the vnode.  Flushing the
613                          * buffers there would make a progress that
614                          * cannot be achieved by the buf_daemon, that
615                          * cannot lock the vnode.
616                          */
617                         norunbuf = ~(TDP_BUFNEED | TDP_NORUNNINGBUF) |
618                             (td->td_pflags & TDP_NORUNNINGBUF);
619
620                         /*
621                          * Play bufdaemon.  The getnewbuf() function
622                          * may be called while the thread owns lock
623                          * for another dirty buffer for the same
624                          * vnode, which makes it impossible to use
625                          * VOP_FSYNC() there, due to the buffer lock
626                          * recursion.
627                          */
628                         td->td_pflags |= TDP_BUFNEED | TDP_NORUNNINGBUF;
629                         fl = buf_flush(vp, flushbufqtarget);
630                         td->td_pflags &= norunbuf;
631                         rw_wlock(&nblock);
632                         if (fl != 0)
633                                 continue;
634                         if (needsbuffer == 0)
635                                 break;
636                 }
637                 error = rw_sleep(__DEVOLATILE(void *, &needsbuffer), &nblock,
638                     (PRIBIO + 4) | slpflag, "newbuf", slptimeo);
639                 if (error != 0)
640                         break;
641         }
642         rw_wunlock(&nblock);
643 }
644
645
646 /*
647  *      bufspace_daemon:
648  *
649  *      buffer space management daemon.  Tries to maintain some marginal
650  *      amount of free buffer space so that requesting processes neither
651  *      block nor work to reclaim buffers.
652  */
653 static void
654 bufspace_daemon(void)
655 {
656         for (;;) {
657                 kproc_suspend_check(bufspacedaemonproc);
658
659                 /*
660                  * Free buffers from the clean queue until we meet our
661                  * targets.
662                  *
663                  * Theory of operation:  The buffer cache is most efficient
664                  * when some free buffer headers and space are always
665                  * available to getnewbuf().  This daemon attempts to prevent
666                  * the excessive blocking and synchronization associated
667                  * with shortfall.  It goes through three phases according
668                  * demand:
669                  *
670                  * 1)   The daemon wakes up voluntarily once per-second
671                  *      during idle periods when the counters are below
672                  *      the wakeup thresholds (bufspacethresh, lofreebuffers).
673                  *
674                  * 2)   The daemon wakes up as we cross the thresholds
675                  *      ahead of any potential blocking.  This may bounce
676                  *      slightly according to the rate of consumption and
677                  *      release.
678                  *
679                  * 3)   The daemon and consumers are starved for working
680                  *      clean buffers.  This is the 'bufspace' sleep below
681                  *      which will inefficiently trade bufs with bqrelse
682                  *      until we return to condition 2.
683                  */
684                 while (bufspace > lobufspace ||
685                     numfreebuffers < hifreebuffers) {
686                         if (buf_recycle(false) != 0) {
687                                 atomic_set_int(&needsbuffer, 1);
688                                 if (buf_recycle(false) != 0) {
689                                         rw_wlock(&nblock);
690                                         if (needsbuffer)
691                                                 rw_sleep(__DEVOLATILE(void *,
692                                                     &needsbuffer), &nblock,
693                                                     PRIBIO|PDROP, "bufspace",
694                                                     hz/10);
695                                         else
696                                                 rw_wunlock(&nblock);
697                                 }
698                         }
699                         maybe_yield();
700                 }
701
702                 /*
703                  * Re-check our limits under the exclusive nblock.
704                  */
705                 rw_wlock(&nblock);
706                 if (bufspace < bufspacethresh &&
707                     numfreebuffers > lofreebuffers) {
708                         bufspace_request = 0;
709                         rw_sleep(&bufspace_request, &nblock, PRIBIO|PDROP,
710                             "-", hz);
711                 } else
712                         rw_wunlock(&nblock);
713         }
714 }
715
716 static struct kproc_desc bufspace_kp = {
717         "bufspacedaemon",
718         bufspace_daemon,
719         &bufspacedaemonproc
720 };
721 SYSINIT(bufspacedaemon, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST, kproc_start,
722     &bufspace_kp);
723
724 /*
725  *      bufmallocadjust:
726  *
727  *      Adjust the reported bufspace for a malloc managed buffer, possibly
728  *      waking any waiters.
729  */
730 static void
731 bufmallocadjust(struct buf *bp, int bufsize)
732 {
733         int diff;
734
735         KASSERT((bp->b_flags & B_MALLOC) != 0,
736             ("bufmallocadjust: non-malloc buf %p", bp));
737         diff = bufsize - bp->b_bufsize;
738         if (diff < 0)
739                 atomic_subtract_long(&bufmallocspace, -diff);
740         else
741                 atomic_add_long(&bufmallocspace, diff);
742         bp->b_bufsize = bufsize;
743 }
744
745 /*
746  *      runningwakeup:
747  *
748  *      Wake up processes that are waiting on asynchronous writes to fall
749  *      below lorunningspace.
750  */
751 static void
752 runningwakeup(void)
753 {
754
755         mtx_lock(&rbreqlock);
756         if (runningbufreq) {
757                 runningbufreq = 0;
758                 wakeup(&runningbufreq);
759         }
760         mtx_unlock(&rbreqlock);
761 }
762
763 /*
764  *      runningbufwakeup:
765  *
766  *      Decrement the outstanding write count according.
767  */
768 void
769 runningbufwakeup(struct buf *bp)
770 {
771         long space, bspace;
772
773         bspace = bp->b_runningbufspace;
774         if (bspace == 0)
775                 return;
776         space = atomic_fetchadd_long(&runningbufspace, -bspace);
777         KASSERT(space >= bspace, ("runningbufspace underflow %ld %ld",
778             space, bspace));
779         bp->b_runningbufspace = 0;
780         /*
781          * Only acquire the lock and wakeup on the transition from exceeding
782          * the threshold to falling below it.
783          */
784         if (space < lorunningspace)
785                 return;
786         if (space - bspace > lorunningspace)
787                 return;
788         runningwakeup();
789 }
790
791 /*
792  *      waitrunningbufspace()
793  *
794  *      runningbufspace is a measure of the amount of I/O currently
795  *      running.  This routine is used in async-write situations to
796  *      prevent creating huge backups of pending writes to a device.
797  *      Only asynchronous writes are governed by this function.
798  *
799  *      This does NOT turn an async write into a sync write.  It waits  
800  *      for earlier writes to complete and generally returns before the
801  *      caller's write has reached the device.
802  */
803 void
804 waitrunningbufspace(void)
805 {
806
807         mtx_lock(&rbreqlock);
808         while (runningbufspace > hirunningspace) {
809                 runningbufreq = 1;
810                 msleep(&runningbufreq, &rbreqlock, PVM, "wdrain", 0);
811         }
812         mtx_unlock(&rbreqlock);
813 }
814
815
816 /*
817  *      vfs_buf_test_cache:
818  *
819  *      Called when a buffer is extended.  This function clears the B_CACHE
820  *      bit if the newly extended portion of the buffer does not contain
821  *      valid data.
822  */
823 static __inline void
824 vfs_buf_test_cache(struct buf *bp, vm_ooffset_t foff, vm_offset_t off,
825     vm_offset_t size, vm_page_t m)
826 {
827
828         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m->object);
829         if (bp->b_flags & B_CACHE) {
830                 int base = (foff + off) & PAGE_MASK;
831                 if (vm_page_is_valid(m, base, size) == 0)
832                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
833         }
834 }
835
836 /* Wake up the buffer daemon if necessary */
837 static __inline void
838 bd_wakeup(void)
839 {
840
841         mtx_lock(&bdlock);
842         if (bd_request == 0) {
843                 bd_request = 1;
844                 wakeup(&bd_request);
845         }
846         mtx_unlock(&bdlock);
847 }
848
849 /*
850  * bd_speedup - speedup the buffer cache flushing code
851  */
852 void
853 bd_speedup(void)
854 {
855         int needwake;
856
857         mtx_lock(&bdlock);
858         needwake = 0;
859         if (bd_speedupreq == 0 || bd_request == 0)
860                 needwake = 1;
861         bd_speedupreq = 1;
862         bd_request = 1;
863         if (needwake)
864                 wakeup(&bd_request);
865         mtx_unlock(&bdlock);
866 }
867
868 #ifndef NSWBUF_MIN
869 #define NSWBUF_MIN      16
870 #endif
871
872 #ifdef __i386__
873 #define TRANSIENT_DENOM 5
874 #else
875 #define TRANSIENT_DENOM 10
876 #endif
877
878 /*
879  * Calculating buffer cache scaling values and reserve space for buffer
880  * headers.  This is called during low level kernel initialization and
881  * may be called more then once.  We CANNOT write to the memory area
882  * being reserved at this time.
883  */
884 caddr_t
885 kern_vfs_bio_buffer_alloc(caddr_t v, long physmem_est)
886 {
887         int tuned_nbuf;
888         long maxbuf, maxbuf_sz, buf_sz, biotmap_sz;
889
890         /*
891          * physmem_est is in pages.  Convert it to kilobytes (assumes
892          * PAGE_SIZE is >= 1K)
893          */
894         physmem_est = physmem_est * (PAGE_SIZE / 1024);
895
896         /*
897          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
898          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
899          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
900          * buffers to cover 1/10 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
901          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
902          * maxbcache bytes.
903          *
904          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
905          */
906         if (nbuf == 0) {
907                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
908
909                 nbuf = 50;
910                 if (physmem_est > 4096)
911                         nbuf += min((physmem_est - 4096) / factor,
912                             65536 / factor);
913                 if (physmem_est > 65536)
914                         nbuf += min((physmem_est - 65536) * 2 / (factor * 5),
915                             32 * 1024 * 1024 / (factor * 5));
916
917                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
918                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
919                 tuned_nbuf = 1;
920         } else
921                 tuned_nbuf = 0;
922
923         /* XXX Avoid unsigned long overflows later on with maxbufspace. */
924         maxbuf = (LONG_MAX / 3) / BKVASIZE;
925         if (nbuf > maxbuf) {
926                 if (!tuned_nbuf)
927                         printf("Warning: nbufs lowered from %d to %ld\n", nbuf,
928                             maxbuf);
929                 nbuf = maxbuf;
930         }
931
932         /*
933          * Ideal allocation size for the transient bio submap is 10%
934          * of the maximal space buffer map.  This roughly corresponds
935          * to the amount of the buffer mapped for typical UFS load.
936          *
937          * Clip the buffer map to reserve space for the transient
938          * BIOs, if its extent is bigger than 90% (80% on i386) of the
939          * maximum buffer map extent on the platform.
940          *
941          * The fall-back to the maxbuf in case of maxbcache unset,
942          * allows to not trim the buffer KVA for the architectures
943          * with ample KVA space.
944          */
945         if (bio_transient_maxcnt == 0 && unmapped_buf_allowed) {
946                 maxbuf_sz = maxbcache != 0 ? maxbcache : maxbuf * BKVASIZE;
947                 buf_sz = (long)nbuf * BKVASIZE;
948                 if (buf_sz < maxbuf_sz / TRANSIENT_DENOM *
949                     (TRANSIENT_DENOM - 1)) {
950                         /*
951                          * There is more KVA than memory.  Do not
952                          * adjust buffer map size, and assign the rest
953                          * of maxbuf to transient map.
954                          */
955                         biotmap_sz = maxbuf_sz - buf_sz;
956                 } else {
957                         /*
958                          * Buffer map spans all KVA we could afford on
959                          * this platform.  Give 10% (20% on i386) of
960                          * the buffer map to the transient bio map.
961                          */
962                         biotmap_sz = buf_sz / TRANSIENT_DENOM;
963                         buf_sz -= biotmap_sz;
964                 }
965                 if (biotmap_sz / INT_MAX > MAXPHYS)
966                         bio_transient_maxcnt = INT_MAX;
967                 else
968                         bio_transient_maxcnt = biotmap_sz / MAXPHYS;
969                 /*
970                  * Artificially limit to 1024 simultaneous in-flight I/Os
971                  * using the transient mapping.
972                  */
973                 if (bio_transient_maxcnt > 1024)
974                         bio_transient_maxcnt = 1024;
975                 if (tuned_nbuf)
976                         nbuf = buf_sz / BKVASIZE;
977         }
978
979         /*
980          * swbufs are used as temporary holders for I/O, such as paging I/O.
981          * We have no less then 16 and no more then 256.
982          */
983         nswbuf = min(nbuf / 4, 256);
984         TUNABLE_INT_FETCH("kern.nswbuf", &nswbuf);
985         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
986                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
987
988         /*
989          * Reserve space for the buffer cache buffers
990          */
991         swbuf = (void *)v;
992         v = (caddr_t)(swbuf + nswbuf);
993         buf = (void *)v;
994         v = (caddr_t)(buf + nbuf);
995
996         return(v);
997 }
998
999 /* Initialize the buffer subsystem.  Called before use of any buffers. */
1000 void
1001 bufinit(void)
1002 {
1003         struct buf *bp;
1004         int i;
1005
1006         CTASSERT(MAXBCACHEBUF >= MAXBSIZE);
1007         mtx_init(&bqlocks[QUEUE_DIRTY], "bufq dirty lock", NULL, MTX_DEF);
1008         mtx_init(&bqlocks[QUEUE_EMPTY], "bufq empty lock", NULL, MTX_DEF);
1009         for (i = QUEUE_CLEAN; i < QUEUE_CLEAN + CLEAN_QUEUES; i++)
1010                 mtx_init(&bqlocks[i], "bufq clean lock", NULL, MTX_DEF);
1011         mtx_init(&rbreqlock, "runningbufspace lock", NULL, MTX_DEF);
1012         rw_init(&nblock, "needsbuffer lock");
1013         mtx_init(&bdlock, "buffer daemon lock", NULL, MTX_DEF);
1014         mtx_init(&bdirtylock, "dirty buf lock", NULL, MTX_DEF);
1015
1016         /* next, make a null set of free lists */
1017         for (i = 0; i < BUFFER_QUEUES; i++)
1018                 TAILQ_INIT(&bufqueues[i]);
1019
1020         unmapped_buf = (caddr_t)kva_alloc(MAXPHYS);
1021
1022         /* finally, initialize each buffer header and stick on empty q */
1023         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
1024                 bp = &buf[i];
1025                 bzero(bp, sizeof *bp);
1026                 bp->b_flags = B_INVAL;
1027                 bp->b_rcred = NOCRED;
1028                 bp->b_wcred = NOCRED;
1029                 bp->b_qindex = QUEUE_EMPTY;
1030                 bp->b_xflags = 0;
1031                 bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
1032                 LIST_INIT(&bp->b_dep);
1033                 BUF_LOCKINIT(bp);
1034                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[QUEUE_EMPTY], bp, b_freelist);
1035 #ifdef INVARIANTS
1036                 bq_len[QUEUE_EMPTY]++;
1037 #endif
1038         }
1039
1040         /*
1041          * maxbufspace is the absolute maximum amount of buffer space we are 
1042          * allowed to reserve in KVM and in real terms.  The absolute maximum
1043          * is nominally used by metadata.  hibufspace is the nominal maximum
1044          * used by most other requests.  The differential is required to 
1045          * ensure that metadata deadlocks don't occur.
1046          *
1047          * maxbufspace is based on BKVASIZE.  Allocating buffers larger then
1048          * this may result in KVM fragmentation which is not handled optimally
1049          * by the system. XXX This is less true with vmem.  We could use
1050          * PAGE_SIZE.
1051          */
1052         maxbufspace = (long)nbuf * BKVASIZE;
1053         hibufspace = lmax(3 * maxbufspace / 4, maxbufspace - MAXBCACHEBUF * 10);
1054         lobufspace = (hibufspace / 20) * 19; /* 95% */
1055         bufspacethresh = lobufspace + (hibufspace - lobufspace) / 2;
1056
1057         /*
1058          * Note: The 16 MiB upper limit for hirunningspace was chosen
1059          * arbitrarily and may need further tuning. It corresponds to
1060          * 128 outstanding write IO requests (if IO size is 128 KiB),
1061          * which fits with many RAID controllers' tagged queuing limits.
1062          * The lower 1 MiB limit is the historical upper limit for
1063          * hirunningspace.
1064          */
1065         hirunningspace = lmax(lmin(roundup(hibufspace / 64, MAXBCACHEBUF),
1066             16 * 1024 * 1024), 1024 * 1024);
1067         lorunningspace = roundup((hirunningspace * 2) / 3, MAXBCACHEBUF);
1068
1069         /*
1070          * Limit the amount of malloc memory since it is wired permanently into
1071          * the kernel space.  Even though this is accounted for in the buffer
1072          * allocation, we don't want the malloced region to grow uncontrolled.
1073          * The malloc scheme improves memory utilization significantly on
1074          * average (small) directories.
1075          */
1076         maxbufmallocspace = hibufspace / 20;
1077
1078         /*
1079          * Reduce the chance of a deadlock occurring by limiting the number
1080          * of delayed-write dirty buffers we allow to stack up.
1081          */
1082         hidirtybuffers = nbuf / 4 + 20;
1083         dirtybufthresh = hidirtybuffers * 9 / 10;
1084         numdirtybuffers = 0;
1085         /*
1086          * To support extreme low-memory systems, make sure hidirtybuffers
1087          * cannot eat up all available buffer space.  This occurs when our
1088          * minimum cannot be met.  We try to size hidirtybuffers to 3/4 our
1089          * buffer space assuming BKVASIZE'd buffers.
1090          */
1091         while ((long)hidirtybuffers * BKVASIZE > 3 * hibufspace / 4) {
1092                 hidirtybuffers >>= 1;
1093         }
1094         lodirtybuffers = hidirtybuffers / 2;
1095
1096         /*
1097          * lofreebuffers should be sufficient to avoid stalling waiting on
1098          * buf headers under heavy utilization.  The bufs in per-cpu caches
1099          * are counted as free but will be unavailable to threads executing
1100          * on other cpus.
1101          *
1102          * hifreebuffers is the free target for the bufspace daemon.  This
1103          * should be set appropriately to limit work per-iteration.
1104          */
1105         lofreebuffers = MIN((nbuf / 25) + (20 * mp_ncpus), 128 * mp_ncpus);
1106         hifreebuffers = (3 * lofreebuffers) / 2;
1107         numfreebuffers = nbuf;
1108
1109         /* Setup the kva and free list allocators. */
1110         vmem_set_reclaim(buffer_arena, bufkva_reclaim);
1111         buf_zone = uma_zcache_create("buf free cache", sizeof(struct buf),
1112             NULL, NULL, NULL, NULL, buf_import, buf_release, NULL, 0);
1113
1114         /*
1115          * Size the clean queue according to the amount of buffer space.
1116          * One queue per-256mb up to the max.  More queues gives better
1117          * concurrency but less accurate LRU.
1118          */
1119         clean_queues = MIN(howmany(maxbufspace, 256*1024*1024), CLEAN_QUEUES);
1120
1121 }
1122
1123 #ifdef INVARIANTS
1124 static inline void
1125 vfs_buf_check_mapped(struct buf *bp)
1126 {
1127
1128         KASSERT(bp->b_kvabase != unmapped_buf,
1129             ("mapped buf: b_kvabase was not updated %p", bp));
1130         KASSERT(bp->b_data != unmapped_buf,
1131             ("mapped buf: b_data was not updated %p", bp));
1132         KASSERT(bp->b_data < unmapped_buf || bp->b_data >= unmapped_buf +
1133             MAXPHYS, ("b_data + b_offset unmapped %p", bp));
1134 }
1135
1136 static inline void
1137 vfs_buf_check_unmapped(struct buf *bp)
1138 {
1139
1140         KASSERT(bp->b_data == unmapped_buf,
1141             ("unmapped buf: corrupted b_data %p", bp));
1142 }
1143
1144 #define BUF_CHECK_MAPPED(bp) vfs_buf_check_mapped(bp)
1145 #define BUF_CHECK_UNMAPPED(bp) vfs_buf_check_unmapped(bp)
1146 #else
1147 #define BUF_CHECK_MAPPED(bp) do {} while (0)
1148 #define BUF_CHECK_UNMAPPED(bp) do {} while (0)
1149 #endif
1150
1151 static int
1152 isbufbusy(struct buf *bp)
1153 {
1154         if (((bp->b_flags & B_INVAL) == 0 && BUF_ISLOCKED(bp)) ||
1155             ((bp->b_flags & (B_DELWRI | B_INVAL)) == B_DELWRI))
1156                 return (1);
1157         return (0);
1158 }
1159
1160 /*
1161  * Shutdown the system cleanly to prepare for reboot, halt, or power off.
1162  */
1163 void
1164 bufshutdown(int show_busybufs)
1165 {
1166         static int first_buf_printf = 1;
1167         struct buf *bp;
1168         int iter, nbusy, pbusy;
1169 #ifndef PREEMPTION
1170         int subiter;
1171 #endif
1172
1173         /* 
1174          * Sync filesystems for shutdown
1175          */
1176         wdog_kern_pat(WD_LASTVAL);
1177         sys_sync(curthread, NULL);
1178
1179         /*
1180          * With soft updates, some buffers that are
1181          * written will be remarked as dirty until other
1182          * buffers are written.
1183          */
1184         for (iter = pbusy = 0; iter < 20; iter++) {
1185                 nbusy = 0;
1186                 for (bp = &buf[nbuf]; --bp >= buf; )
1187                         if (isbufbusy(bp))
1188                                 nbusy++;
1189                 if (nbusy == 0) {
1190                         if (first_buf_printf)
1191                                 printf("All buffers synced.");
1192                         break;
1193                 }
1194                 if (first_buf_printf) {
1195                         printf("Syncing disks, buffers remaining... ");
1196                         first_buf_printf = 0;
1197                 }
1198                 printf("%d ", nbusy);
1199                 if (nbusy < pbusy)
1200                         iter = 0;
1201                 pbusy = nbusy;
1202
1203                 wdog_kern_pat(WD_LASTVAL);
1204                 sys_sync(curthread, NULL);
1205
1206 #ifdef PREEMPTION
1207                 /*
1208                  * Drop Giant and spin for a while to allow
1209                  * interrupt threads to run.
1210                  */
1211                 DROP_GIANT();
1212                 DELAY(50000 * iter);
1213                 PICKUP_GIANT();
1214 #else
1215                 /*
1216                  * Drop Giant and context switch several times to
1217                  * allow interrupt threads to run.
1218                  */
1219                 DROP_GIANT();
1220                 for (subiter = 0; subiter < 50 * iter; subiter++) {
1221                         thread_lock(curthread);
1222                         mi_switch(SW_VOL, NULL);
1223                         thread_unlock(curthread);
1224                         DELAY(1000);
1225                 }
1226                 PICKUP_GIANT();
1227 #endif
1228         }
1229         printf("\n");
1230         /*
1231          * Count only busy local buffers to prevent forcing 
1232          * a fsck if we're just a client of a wedged NFS server
1233          */
1234         nbusy = 0;
1235         for (bp = &buf[nbuf]; --bp >= buf; ) {
1236                 if (isbufbusy(bp)) {
1237 #if 0
1238 /* XXX: This is bogus.  We should probably have a BO_REMOTE flag instead */
1239                         if (bp->b_dev == NULL) {
1240                                 TAILQ_REMOVE(&mountlist,
1241                                     bp->b_vp->v_mount, mnt_list);
1242                                 continue;
1243                         }
1244 #endif
1245                         nbusy++;
1246                         if (show_busybufs > 0) {
1247                                 printf(
1248             "%d: buf:%p, vnode:%p, flags:%0x, blkno:%jd, lblkno:%jd, buflock:",
1249                                     nbusy, bp, bp->b_vp, bp->b_flags,
1250                                     (intmax_t)bp->b_blkno,
1251                                     (intmax_t)bp->b_lblkno);
1252                                 BUF_LOCKPRINTINFO(bp);
1253                                 if (show_busybufs > 1)
1254                                         vn_printf(bp->b_vp,
1255                                             "vnode content: ");
1256                         }
1257                 }
1258         }
1259         if (nbusy) {
1260                 /*
1261                  * Failed to sync all blocks. Indicate this and don't
1262                  * unmount filesystems (thus forcing an fsck on reboot).
1263                  */
1264                 printf("Giving up on %d buffers\n", nbusy);
1265                 DELAY(5000000); /* 5 seconds */
1266         } else {
1267                 if (!first_buf_printf)
1268                         printf("Final sync complete\n");
1269                 /*
1270                  * Unmount filesystems
1271                  */
1272                 if (panicstr == NULL)
1273                         vfs_unmountall();
1274         }
1275         swapoff_all();
1276         DELAY(100000);          /* wait for console output to finish */
1277 }
1278
1279 static void
1280 bpmap_qenter(struct buf *bp)
1281 {
1282
1283         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
1284
1285         /*
1286          * bp->b_data is relative to bp->b_offset, but
1287          * bp->b_offset may be offset into the first page.
1288          */
1289         bp->b_data = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data);
1290         pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_pages, bp->b_npages);
1291         bp->b_data = (caddr_t)((vm_offset_t)bp->b_data |
1292             (vm_offset_t)(bp->b_offset & PAGE_MASK));
1293 }
1294
1295 /*
1296  *      binsfree:
1297  *
1298  *      Insert the buffer into the appropriate free list.
1299  */
1300 static void
1301 binsfree(struct buf *bp, int qindex)
1302 {
1303         struct mtx *olock, *nlock;
1304
1305         if (qindex != QUEUE_EMPTY) {
1306                 BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1307         }
1308
1309         /*
1310          * Stick to the same clean queue for the lifetime of the buf to
1311          * limit locking below.  Otherwise pick ont sequentially.
1312          */
1313         if (qindex == QUEUE_CLEAN) {
1314                 if (bqisclean(bp->b_qindex))
1315                         qindex = bp->b_qindex;
1316                 else
1317                         qindex = bqcleanq();
1318         }
1319
1320         /*
1321          * Handle delayed bremfree() processing.
1322          */
1323         nlock = bqlock(qindex);
1324         if (bp->b_flags & B_REMFREE) {
1325                 olock = bqlock(bp->b_qindex);
1326                 mtx_lock(olock);
1327                 bremfreel(bp);
1328                 if (olock != nlock) {
1329                         mtx_unlock(olock);
1330                         mtx_lock(nlock);
1331                 }
1332         } else
1333                 mtx_lock(nlock);
1334
1335         if (bp->b_qindex != QUEUE_NONE)
1336                 panic("binsfree: free buffer onto another queue???");
1337
1338         bp->b_qindex = qindex;
1339         if (bp->b_flags & B_AGE)
1340                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1341         else
1342                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1343 #ifdef INVARIANTS
1344         bq_len[bp->b_qindex]++;
1345 #endif
1346         mtx_unlock(nlock);
1347 }
1348
1349 /*
1350  * buf_free:
1351  *
1352  *      Free a buffer to the buf zone once it no longer has valid contents.
1353  */
1354 static void
1355 buf_free(struct buf *bp)
1356 {
1357
1358         if (bp->b_flags & B_REMFREE)
1359                 bremfreef(bp);
1360         if (bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG)
1361                 panic("losing buffer 1");
1362         if (bp->b_rcred != NOCRED) {
1363                 crfree(bp->b_rcred);
1364                 bp->b_rcred = NOCRED;
1365         }
1366         if (bp->b_wcred != NOCRED) {
1367                 crfree(bp->b_wcred);
1368                 bp->b_wcred = NOCRED;
1369         }
1370         if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
1371                 buf_deallocate(bp);
1372         bufkva_free(bp);
1373         BUF_UNLOCK(bp);
1374         uma_zfree(buf_zone, bp);
1375         atomic_add_int(&numfreebuffers, 1);
1376         bufspace_wakeup();
1377 }
1378
1379 /*
1380  * buf_import:
1381  *
1382  *      Import bufs into the uma cache from the buf list.  The system still
1383  *      expects a static array of bufs and much of the synchronization
1384  *      around bufs assumes type stable storage.  As a result, UMA is used
1385  *      only as a per-cpu cache of bufs still maintained on a global list.
1386  */
1387 static int
1388 buf_import(void *arg, void **store, int cnt, int flags)
1389 {
1390         struct buf *bp;
1391         int i;
1392
1393         mtx_lock(&bqlocks[QUEUE_EMPTY]);
1394         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1395                 bp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[QUEUE_EMPTY]);
1396                 if (bp == NULL)
1397                         break;
1398                 bremfreel(bp);
1399                 store[i] = bp;
1400         }
1401         mtx_unlock(&bqlocks[QUEUE_EMPTY]);
1402
1403         return (i);
1404 }
1405
1406 /*
1407  * buf_release:
1408  *
1409  *      Release bufs from the uma cache back to the buffer queues.
1410  */
1411 static void
1412 buf_release(void *arg, void **store, int cnt)
1413 {
1414         int i;
1415
1416         for (i = 0; i < cnt; i++)
1417                 binsfree(store[i], QUEUE_EMPTY);
1418 }
1419
1420 /*
1421  * buf_alloc:
1422  *
1423  *      Allocate an empty buffer header.
1424  */
1425 static struct buf *
1426 buf_alloc(void)
1427 {
1428         struct buf *bp;
1429
1430         bp = uma_zalloc(buf_zone, M_NOWAIT);
1431         if (bp == NULL) {
1432                 bufspace_daemonwakeup();
1433                 atomic_add_int(&numbufallocfails, 1);
1434                 return (NULL);
1435         }
1436
1437         /*
1438          * Wake-up the bufspace daemon on transition.
1439          */
1440         if (atomic_fetchadd_int(&numfreebuffers, -1) == lofreebuffers)
1441                 bufspace_daemonwakeup();
1442
1443         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
1444                 panic("getnewbuf_empty: Locked buf %p on free queue.", bp);
1445         
1446         KASSERT(bp->b_vp == NULL,
1447             ("bp: %p still has vnode %p.", bp, bp->b_vp));
1448         KASSERT((bp->b_flags & (B_DELWRI | B_NOREUSE)) == 0,
1449             ("invalid buffer %p flags %#x", bp, bp->b_flags));
1450         KASSERT((bp->b_xflags & (BX_VNCLEAN|BX_VNDIRTY)) == 0,
1451             ("bp: %p still on a buffer list. xflags %X", bp, bp->b_xflags));
1452         KASSERT(bp->b_npages == 0,
1453             ("bp: %p still has %d vm pages\n", bp, bp->b_npages));
1454         KASSERT(bp->b_kvasize == 0, ("bp: %p still has kva\n", bp));
1455         KASSERT(bp->b_bufsize == 0, ("bp: %p still has bufspace\n", bp));
1456
1457         bp->b_flags = 0;
1458         bp->b_ioflags = 0;
1459         bp->b_xflags = 0;
1460         bp->b_vflags = 0;
1461         bp->b_vp = NULL;
1462         bp->b_blkno = bp->b_lblkno = 0;
1463         bp->b_offset = NOOFFSET;
1464         bp->b_iodone = 0;
1465         bp->b_error = 0;
1466         bp->b_resid = 0;
1467         bp->b_bcount = 0;
1468         bp->b_npages = 0;
1469         bp->b_dirtyoff = bp->b_dirtyend = 0;
1470         bp->b_bufobj = NULL;
1471         bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
1472         bp->b_fsprivate1 = NULL;
1473         bp->b_fsprivate2 = NULL;
1474         bp->b_fsprivate3 = NULL;
1475         LIST_INIT(&bp->b_dep);
1476
1477         return (bp);
1478 }
1479
1480 /*
1481  *      buf_qrecycle:
1482  *
1483  *      Free a buffer from the given bufqueue.  kva controls whether the
1484  *      freed buf must own some kva resources.  This is used for
1485  *      defragmenting.
1486  */
1487 static int
1488 buf_qrecycle(int qindex, bool kva)
1489 {
1490         struct buf *bp, *nbp;
1491
1492         if (kva)
1493                 atomic_add_int(&bufdefragcnt, 1);
1494         nbp = NULL;
1495         mtx_lock(&bqlocks[qindex]);
1496         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[qindex]);
1497
1498         /*
1499          * Run scan, possibly freeing data and/or kva mappings on the fly
1500          * depending.
1501          */
1502         while ((bp = nbp) != NULL) {
1503                 /*
1504                  * Calculate next bp (we can only use it if we do not
1505                  * release the bqlock).
1506                  */
1507                 nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist);
1508
1509                 /*
1510                  * If we are defragging then we need a buffer with 
1511                  * some kva to reclaim.
1512                  */
1513                 if (kva && bp->b_kvasize == 0)
1514                         continue;
1515
1516                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
1517                         continue;
1518
1519                 /*
1520                  * Skip buffers with background writes in progress.
1521                  */
1522                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) != 0) {
1523                         BUF_UNLOCK(bp);
1524                         continue;
1525                 }
1526
1527                 KASSERT(bp->b_qindex == qindex,
1528                     ("getnewbuf: inconsistent queue %d bp %p", qindex, bp));
1529                 /*
1530                  * NOTE:  nbp is now entirely invalid.  We can only restart
1531                  * the scan from this point on.
1532                  */
1533                 bremfreel(bp);
1534                 mtx_unlock(&bqlocks[qindex]);
1535
1536                 /*
1537                  * Requeue the background write buffer with error and
1538                  * restart the scan.
1539                  */
1540                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDERR) != 0) {
1541                         bqrelse(bp);
1542                         mtx_lock(&bqlocks[qindex]);
1543                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[qindex]);
1544                         continue;
1545                 }
1546                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1547                 brelse(bp);
1548                 return (0);
1549         }
1550         mtx_unlock(&bqlocks[qindex]);
1551
1552         return (ENOBUFS);
1553 }
1554
1555 /*
1556  *      buf_recycle:
1557  *
1558  *      Iterate through all clean queues until we find a buf to recycle or
1559  *      exhaust the search.
1560  */
1561 static int
1562 buf_recycle(bool kva)
1563 {
1564         int qindex, first_qindex;
1565
1566         qindex = first_qindex = bqcleanq();
1567         do {
1568                 if (buf_qrecycle(qindex, kva) == 0)
1569                         return (0);
1570                 if (++qindex == QUEUE_CLEAN + clean_queues)
1571                         qindex = QUEUE_CLEAN;
1572         } while (qindex != first_qindex);
1573
1574         return (ENOBUFS);
1575 }
1576
1577 /*
1578  *      buf_scan:
1579  *
1580  *      Scan the clean queues looking for a buffer to recycle.  needsbuffer
1581  *      is set on failure so that the caller may optionally bufspace_wait()
1582  *      in a race-free fashion.
1583  */
1584 static int
1585 buf_scan(bool defrag)
1586 {
1587         int error;
1588
1589         /*
1590          * To avoid heavy synchronization and wakeup races we set
1591          * needsbuffer and re-poll before failing.  This ensures that
1592          * no frees can be missed between an unsuccessful poll and
1593          * going to sleep in a synchronized fashion.
1594          */
1595         if ((error = buf_recycle(defrag)) != 0) {
1596                 atomic_set_int(&needsbuffer, 1);
1597                 bufspace_daemonwakeup();
1598                 error = buf_recycle(defrag);
1599         }
1600         if (error == 0)
1601                 atomic_add_int(&getnewbufrestarts, 1);
1602         return (error);
1603 }
1604
1605 /*
1606  *      bremfree:
1607  *
1608  *      Mark the buffer for removal from the appropriate free list.
1609  *      
1610  */
1611 void
1612 bremfree(struct buf *bp)
1613 {
1614
1615         CTR3(KTR_BUF, "bremfree(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1616         KASSERT((bp->b_flags & B_REMFREE) == 0,
1617             ("bremfree: buffer %p already marked for delayed removal.", bp));
1618         KASSERT(bp->b_qindex != QUEUE_NONE,
1619             ("bremfree: buffer %p not on a queue.", bp));
1620         BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1621
1622         bp->b_flags |= B_REMFREE;
1623 }
1624
1625 /*
1626  *      bremfreef:
1627  *
1628  *      Force an immediate removal from a free list.  Used only in nfs when
1629  *      it abuses the b_freelist pointer.
1630  */
1631 void
1632 bremfreef(struct buf *bp)
1633 {
1634         struct mtx *qlock;
1635
1636         qlock = bqlock(bp->b_qindex);
1637         mtx_lock(qlock);
1638         bremfreel(bp);
1639         mtx_unlock(qlock);
1640 }
1641
1642 /*
1643  *      bremfreel:
1644  *
1645  *      Removes a buffer from the free list, must be called with the
1646  *      correct qlock held.
1647  */
1648 static void
1649 bremfreel(struct buf *bp)
1650 {
1651
1652         CTR3(KTR_BUF, "bremfreel(%p) vp %p flags %X",
1653             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1654         KASSERT(bp->b_qindex != QUEUE_NONE,
1655             ("bremfreel: buffer %p not on a queue.", bp));
1656         if (bp->b_qindex != QUEUE_EMPTY) {
1657                 BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1658         }
1659         mtx_assert(bqlock(bp->b_qindex), MA_OWNED);
1660
1661         TAILQ_REMOVE(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1662 #ifdef INVARIANTS
1663         KASSERT(bq_len[bp->b_qindex] >= 1, ("queue %d underflow",
1664             bp->b_qindex));
1665         bq_len[bp->b_qindex]--;
1666 #endif
1667         bp->b_qindex = QUEUE_NONE;
1668         bp->b_flags &= ~B_REMFREE;
1669 }
1670
1671 /*
1672  *      bufkva_free:
1673  *
1674  *      Free the kva allocation for a buffer.
1675  *
1676  */
1677 static void
1678 bufkva_free(struct buf *bp)
1679 {
1680
1681 #ifdef INVARIANTS
1682         if (bp->b_kvasize == 0) {
1683                 KASSERT(bp->b_kvabase == unmapped_buf &&
1684                     bp->b_data == unmapped_buf,
1685                     ("Leaked KVA space on %p", bp));
1686         } else if (buf_mapped(bp))
1687                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
1688         else
1689                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
1690 #endif
1691         if (bp->b_kvasize == 0)
1692                 return;
1693
1694         vmem_free(buffer_arena, (vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_kvasize);
1695         atomic_subtract_long(&bufkvaspace, bp->b_kvasize);
1696         atomic_add_int(&buffreekvacnt, 1);
1697         bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
1698         bp->b_kvasize = 0;
1699 }
1700
1701 /*
1702  *      bufkva_alloc:
1703  *
1704  *      Allocate the buffer KVA and set b_kvasize and b_kvabase.
1705  */
1706 static int
1707 bufkva_alloc(struct buf *bp, int maxsize, int gbflags)
1708 {
1709         vm_offset_t addr;
1710         int error;
1711
1712         KASSERT((gbflags & GB_UNMAPPED) == 0 || (gbflags & GB_KVAALLOC) != 0,
1713             ("Invalid gbflags 0x%x in %s", gbflags, __func__));
1714
1715         bufkva_free(bp);
1716
1717         addr = 0;
1718         error = vmem_alloc(buffer_arena, maxsize, M_BESTFIT | M_NOWAIT, &addr);
1719         if (error != 0) {
1720                 /*
1721                  * Buffer map is too fragmented.  Request the caller
1722                  * to defragment the map.
1723                  */
1724                 return (error);
1725         }
1726         bp->b_kvabase = (caddr_t)addr;
1727         bp->b_kvasize = maxsize;
1728         atomic_add_long(&bufkvaspace, bp->b_kvasize);
1729         if ((gbflags & GB_UNMAPPED) != 0) {
1730                 bp->b_data = unmapped_buf;
1731                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
1732         } else {
1733                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
1734                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
1735         }
1736         return (0);
1737 }
1738
1739 /*
1740  *      bufkva_reclaim:
1741  *
1742  *      Reclaim buffer kva by freeing buffers holding kva.  This is a vmem
1743  *      callback that fires to avoid returning failure.
1744  */
1745 static void
1746 bufkva_reclaim(vmem_t *vmem, int flags)
1747 {
1748         int i;
1749
1750         for (i = 0; i < 5; i++)
1751                 if (buf_scan(true) != 0)
1752                         break;
1753         return;
1754 }
1755
1756
1757 /*
1758  * Attempt to initiate asynchronous I/O on read-ahead blocks.  We must
1759  * clear BIO_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O . If B_CACHE is set,
1760  * the buffer is valid and we do not have to do anything.
1761  */
1762 void
1763 breada(struct vnode * vp, daddr_t * rablkno, int * rabsize,
1764     int cnt, struct ucred * cred)
1765 {
1766         struct buf *rabp;
1767         int i;
1768
1769         for (i = 0; i < cnt; i++, rablkno++, rabsize++) {
1770                 if (inmem(vp, *rablkno))
1771                         continue;
1772                 rabp = getblk(vp, *rablkno, *rabsize, 0, 0, 0);
1773
1774                 if ((rabp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
1775                         if (!TD_IS_IDLETHREAD(curthread)) {
1776 #ifdef RACCT
1777                                 if (racct_enable) {
1778                                         PROC_LOCK(curproc);
1779                                         racct_add_buf(curproc, rabp, 0);
1780                                         PROC_UNLOCK(curproc);
1781                                 }
1782 #endif /* RACCT */
1783                                 curthread->td_ru.ru_inblock++;
1784                         }
1785                         rabp->b_flags |= B_ASYNC;
1786                         rabp->b_flags &= ~B_INVAL;
1787                         rabp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
1788                         rabp->b_iocmd = BIO_READ;
1789                         if (rabp->b_rcred == NOCRED && cred != NOCRED)
1790                                 rabp->b_rcred = crhold(cred);
1791                         vfs_busy_pages(rabp, 0);
1792                         BUF_KERNPROC(rabp);
1793                         rabp->b_iooffset = dbtob(rabp->b_blkno);
1794                         bstrategy(rabp);
1795                 } else {
1796                         brelse(rabp);
1797                 }
1798         }
1799 }
1800
1801 /*
1802  * Entry point for bread() and breadn() via #defines in sys/buf.h.
1803  *
1804  * Get a buffer with the specified data.  Look in the cache first.  We
1805  * must clear BIO_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O.  If B_CACHE
1806  * is set, the buffer is valid and we do not have to do anything, see
1807  * getblk(). Also starts asynchronous I/O on read-ahead blocks.
1808  *
1809  * Always return a NULL buffer pointer (in bpp) when returning an error.
1810  */
1811 int
1812 breadn_flags(struct vnode *vp, daddr_t blkno, int size, daddr_t *rablkno,
1813     int *rabsize, int cnt, struct ucred *cred, int flags, struct buf **bpp)
1814 {
1815         struct buf *bp;
1816         int rv = 0, readwait = 0;
1817
1818         CTR3(KTR_BUF, "breadn(%p, %jd, %d)", vp, blkno, size);
1819         /*
1820          * Can only return NULL if GB_LOCK_NOWAIT flag is specified.
1821          */
1822         *bpp = bp = getblk(vp, blkno, size, 0, 0, flags);
1823         if (bp == NULL)
1824                 return (EBUSY);
1825
1826         /* if not found in cache, do some I/O */
1827         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
1828                 if (!TD_IS_IDLETHREAD(curthread)) {
1829 #ifdef RACCT
1830                         if (racct_enable) {
1831                                 PROC_LOCK(curproc);
1832                                 racct_add_buf(curproc, bp, 0);
1833                                 PROC_UNLOCK(curproc);
1834                         }
1835 #endif /* RACCT */
1836                         curthread->td_ru.ru_inblock++;
1837                 }
1838                 bp->b_iocmd = BIO_READ;
1839                 bp->b_flags &= ~B_INVAL;
1840                 bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
1841                 if (bp->b_rcred == NOCRED && cred != NOCRED)
1842                         bp->b_rcred = crhold(cred);
1843                 vfs_busy_pages(bp, 0);
1844                 bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
1845                 bstrategy(bp);
1846                 ++readwait;
1847         }
1848
1849         breada(vp, rablkno, rabsize, cnt, cred);
1850
1851         if (readwait) {
1852                 rv = bufwait(bp);
1853                 if (rv != 0) {
1854                         brelse(bp);
1855                         *bpp = NULL;
1856                 }
1857         }
1858         return (rv);
1859 }
1860
1861 /*
1862  * Write, release buffer on completion.  (Done by iodone
1863  * if async).  Do not bother writing anything if the buffer
1864  * is invalid.
1865  *
1866  * Note that we set B_CACHE here, indicating that buffer is
1867  * fully valid and thus cacheable.  This is true even of NFS
1868  * now so we set it generally.  This could be set either here 
1869  * or in biodone() since the I/O is synchronous.  We put it
1870  * here.
1871  */
1872 int
1873 bufwrite(struct buf *bp)
1874 {
1875         int oldflags;
1876         struct vnode *vp;
1877         long space;
1878         int vp_md;
1879
1880         CTR3(KTR_BUF, "bufwrite(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1881         if ((bp->b_bufobj->bo_flag & BO_DEAD) != 0) {
1882                 bp->b_flags |= B_INVAL | B_RELBUF;
1883                 bp->b_flags &= ~B_CACHE;
1884                 brelse(bp);
1885                 return (ENXIO);
1886         }
1887         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
1888                 brelse(bp);
1889                 return (0);
1890         }
1891
1892         if (bp->b_flags & B_BARRIER)
1893                 barrierwrites++;
1894
1895         oldflags = bp->b_flags;
1896
1897         BUF_ASSERT_HELD(bp);
1898
1899         KASSERT(!(bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG),
1900             ("FFS background buffer should not get here %p", bp));
1901
1902         vp = bp->b_vp;
1903         if (vp)
1904                 vp_md = vp->v_vflag & VV_MD;
1905         else
1906                 vp_md = 0;
1907
1908         /*
1909          * Mark the buffer clean.  Increment the bufobj write count
1910          * before bundirty() call, to prevent other thread from seeing
1911          * empty dirty list and zero counter for writes in progress,
1912          * falsely indicating that the bufobj is clean.
1913          */
1914         bufobj_wref(bp->b_bufobj);
1915         bundirty(bp);
1916
1917         bp->b_flags &= ~B_DONE;
1918         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
1919         bp->b_flags |= B_CACHE;
1920         bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
1921
1922         vfs_busy_pages(bp, 1);
1923
1924         /*
1925          * Normal bwrites pipeline writes
1926          */
1927         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
1928         space = atomic_fetchadd_long(&runningbufspace, bp->b_runningbufspace);
1929
1930         if (!TD_IS_IDLETHREAD(curthread)) {
1931 #ifdef RACCT
1932                 if (racct_enable) {
1933                         PROC_LOCK(curproc);
1934                         racct_add_buf(curproc, bp, 1);
1935                         PROC_UNLOCK(curproc);
1936                 }
1937 #endif /* RACCT */
1938                 curthread->td_ru.ru_oublock++;
1939         }
1940         if (oldflags & B_ASYNC)
1941                 BUF_KERNPROC(bp);
1942         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
1943         buf_track(bp, __func__);
1944         bstrategy(bp);
1945
1946         if ((oldflags & B_ASYNC) == 0) {
1947                 int rtval = bufwait(bp);
1948                 brelse(bp);
1949                 return (rtval);
1950         } else if (space > hirunningspace) {
1951                 /*
1952                  * don't allow the async write to saturate the I/O
1953                  * system.  We will not deadlock here because
1954                  * we are blocking waiting for I/O that is already in-progress
1955                  * to complete. We do not block here if it is the update
1956                  * or syncer daemon trying to clean up as that can lead
1957                  * to deadlock.
1958                  */
1959                 if ((curthread->td_pflags & TDP_NORUNNINGBUF) == 0 && !vp_md)
1960                         waitrunningbufspace();
1961         }
1962
1963         return (0);
1964 }
1965
1966 void
1967 bufbdflush(struct bufobj *bo, struct buf *bp)
1968 {
1969         struct buf *nbp;
1970
1971         if (bo->bo_dirty.bv_cnt > dirtybufthresh + 10) {
1972                 (void) VOP_FSYNC(bp->b_vp, MNT_NOWAIT, curthread);
1973                 altbufferflushes++;
1974         } else if (bo->bo_dirty.bv_cnt > dirtybufthresh) {
1975                 BO_LOCK(bo);
1976                 /*
1977                  * Try to find a buffer to flush.
1978                  */
1979                 TAILQ_FOREACH(nbp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
1980                         if ((nbp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) ||
1981                             BUF_LOCK(nbp,
1982                                      LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL))
1983                                 continue;
1984                         if (bp == nbp)
1985                                 panic("bdwrite: found ourselves");
1986                         BO_UNLOCK(bo);
1987                         /* Don't countdeps with the bo lock held. */
1988                         if (buf_countdeps(nbp, 0)) {
1989                                 BO_LOCK(bo);
1990                                 BUF_UNLOCK(nbp);
1991                                 continue;
1992                         }
1993                         if (nbp->b_flags & B_CLUSTEROK) {
1994                                 vfs_bio_awrite(nbp);
1995                         } else {
1996                                 bremfree(nbp);
1997                                 bawrite(nbp);
1998                         }
1999                         dirtybufferflushes++;
2000                         break;
2001                 }
2002                 if (nbp == NULL)
2003                         BO_UNLOCK(bo);
2004         }
2005 }
2006
2007 /*
2008  * Delayed write. (Buffer is marked dirty).  Do not bother writing
2009  * anything if the buffer is marked invalid.
2010  *
2011  * Note that since the buffer must be completely valid, we can safely
2012  * set B_CACHE.  In fact, we have to set B_CACHE here rather then in
2013  * biodone() in order to prevent getblk from writing the buffer
2014  * out synchronously.
2015  */
2016 void
2017 bdwrite(struct buf *bp)
2018 {
2019         struct thread *td = curthread;
2020         struct vnode *vp;
2021         struct bufobj *bo;
2022
2023         CTR3(KTR_BUF, "bdwrite(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2024         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
2025         KASSERT((bp->b_flags & B_BARRIER) == 0,
2026             ("Barrier request in delayed write %p", bp));
2027         BUF_ASSERT_HELD(bp);
2028
2029         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2030                 brelse(bp);
2031                 return;
2032         }
2033
2034         /*
2035          * If we have too many dirty buffers, don't create any more.
2036          * If we are wildly over our limit, then force a complete
2037          * cleanup. Otherwise, just keep the situation from getting
2038          * out of control. Note that we have to avoid a recursive
2039          * disaster and not try to clean up after our own cleanup!
2040          */
2041         vp = bp->b_vp;
2042         bo = bp->b_bufobj;
2043         if ((td->td_pflags & (TDP_COWINPROGRESS|TDP_INBDFLUSH)) == 0) {
2044                 td->td_pflags |= TDP_INBDFLUSH;
2045                 BO_BDFLUSH(bo, bp);
2046                 td->td_pflags &= ~TDP_INBDFLUSH;
2047         } else
2048                 recursiveflushes++;
2049
2050         bdirty(bp);
2051         /*
2052          * Set B_CACHE, indicating that the buffer is fully valid.  This is
2053          * true even of NFS now.
2054          */
2055         bp->b_flags |= B_CACHE;
2056
2057         /*
2058          * This bmap keeps the system from needing to do the bmap later,
2059          * perhaps when the system is attempting to do a sync.  Since it
2060          * is likely that the indirect block -- or whatever other datastructure
2061          * that the filesystem needs is still in memory now, it is a good
2062          * thing to do this.  Note also, that if the pageout daemon is
2063          * requesting a sync -- there might not be enough memory to do
2064          * the bmap then...  So, this is important to do.
2065          */
2066         if (vp->v_type != VCHR && bp->b_lblkno == bp->b_blkno) {
2067                 VOP_BMAP(vp, bp->b_lblkno, NULL, &bp->b_blkno, NULL, NULL);
2068         }
2069
2070         buf_track(bp, __func__);
2071
2072         /*
2073          * Set the *dirty* buffer range based upon the VM system dirty
2074          * pages.
2075          *
2076          * Mark the buffer pages as clean.  We need to do this here to
2077          * satisfy the vnode_pager and the pageout daemon, so that it
2078          * thinks that the pages have been "cleaned".  Note that since
2079          * the pages are in a delayed write buffer -- the VFS layer
2080          * "will" see that the pages get written out on the next sync,
2081          * or perhaps the cluster will be completed.
2082          */
2083         vfs_clean_pages_dirty_buf(bp);
2084         bqrelse(bp);
2085
2086         /*
2087          * note: we cannot initiate I/O from a bdwrite even if we wanted to,
2088          * due to the softdep code.
2089          */
2090 }
2091
2092 /*
2093  *      bdirty:
2094  *
2095  *      Turn buffer into delayed write request.  We must clear BIO_READ and
2096  *      B_RELBUF, and we must set B_DELWRI.  We reassign the buffer to 
2097  *      itself to properly update it in the dirty/clean lists.  We mark it
2098  *      B_DONE to ensure that any asynchronization of the buffer properly
2099  *      clears B_DONE ( else a panic will occur later ).  
2100  *
2101  *      bdirty() is kinda like bdwrite() - we have to clear B_INVAL which
2102  *      might have been set pre-getblk().  Unlike bwrite/bdwrite, bdirty()
2103  *      should only be called if the buffer is known-good.
2104  *
2105  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the numfreebuffers
2106  *      count.
2107  *
2108  *      The buffer must be on QUEUE_NONE.
2109  */
2110 void
2111 bdirty(struct buf *bp)
2112 {
2113
2114         CTR3(KTR_BUF, "bdirty(%p) vp %p flags %X",
2115             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2116         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
2117         KASSERT(bp->b_flags & B_REMFREE || bp->b_qindex == QUEUE_NONE,
2118             ("bdirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
2119         BUF_ASSERT_HELD(bp);
2120         bp->b_flags &= ~(B_RELBUF);
2121         bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
2122
2123         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
2124                 bp->b_flags |= /* XXX B_DONE | */ B_DELWRI;
2125                 reassignbuf(bp);
2126                 bdirtyadd();
2127         }
2128 }
2129
2130 /*
2131  *      bundirty:
2132  *
2133  *      Clear B_DELWRI for buffer.
2134  *
2135  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the numfreebuffers
2136  *      count.
2137  *      
2138  *      The buffer must be on QUEUE_NONE.
2139  */
2140
2141 void
2142 bundirty(struct buf *bp)
2143 {
2144
2145         CTR3(KTR_BUF, "bundirty(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2146         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
2147         KASSERT(bp->b_flags & B_REMFREE || bp->b_qindex == QUEUE_NONE,
2148             ("bundirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
2149         BUF_ASSERT_HELD(bp);
2150
2151         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2152                 bp->b_flags &= ~B_DELWRI;
2153                 reassignbuf(bp);
2154                 bdirtysub();
2155         }
2156         /*
2157          * Since it is now being written, we can clear its deferred write flag.
2158          */
2159         bp->b_flags &= ~B_DEFERRED;
2160 }
2161
2162 /*
2163  *      bawrite:
2164  *
2165  *      Asynchronous write.  Start output on a buffer, but do not wait for
2166  *      it to complete.  The buffer is released when the output completes.
2167  *
2168  *      bwrite() ( or the VOP routine anyway ) is responsible for handling 
2169  *      B_INVAL buffers.  Not us.
2170  */
2171 void
2172 bawrite(struct buf *bp)
2173 {
2174
2175         bp->b_flags |= B_ASYNC;
2176         (void) bwrite(bp);
2177 }
2178
2179 /*
2180  *      babarrierwrite:
2181  *
2182  *      Asynchronous barrier write.  Start output on a buffer, but do not
2183  *      wait for it to complete.  Place a write barrier after this write so
2184  *      that this buffer and all buffers written before it are committed to
2185  *      the disk before any buffers written after this write are committed
2186  *      to the disk.  The buffer is released when the output completes.
2187  */
2188 void
2189 babarrierwrite(struct buf *bp)
2190 {
2191
2192         bp->b_flags |= B_ASYNC | B_BARRIER;
2193         (void) bwrite(bp);
2194 }
2195
2196 /*
2197  *      bbarrierwrite:
2198  *
2199  *      Synchronous barrier write.  Start output on a buffer and wait for
2200  *      it to complete.  Place a write barrier after this write so that
2201  *      this buffer and all buffers written before it are committed to 
2202  *      the disk before any buffers written after this write are committed
2203  *      to the disk.  The buffer is released when the output completes.
2204  */
2205 int
2206 bbarrierwrite(struct buf *bp)
2207 {
2208
2209         bp->b_flags |= B_BARRIER;
2210         return (bwrite(bp));
2211 }
2212
2213 /*
2214  *      bwillwrite:
2215  *
2216  *      Called prior to the locking of any vnodes when we are expecting to
2217  *      write.  We do not want to starve the buffer cache with too many
2218  *      dirty buffers so we block here.  By blocking prior to the locking
2219  *      of any vnodes we attempt to avoid the situation where a locked vnode
2220  *      prevents the various system daemons from flushing related buffers.
2221  */
2222 void
2223 bwillwrite(void)
2224 {
2225
2226         if (numdirtybuffers >= hidirtybuffers) {
2227                 mtx_lock(&bdirtylock);
2228                 while (numdirtybuffers >= hidirtybuffers) {
2229                         bdirtywait = 1;
2230                         msleep(&bdirtywait, &bdirtylock, (PRIBIO + 4),
2231                             "flswai", 0);
2232                 }
2233                 mtx_unlock(&bdirtylock);
2234         }
2235 }
2236
2237 /*
2238  * Return true if we have too many dirty buffers.
2239  */
2240 int
2241 buf_dirty_count_severe(void)
2242 {
2243
2244         return(numdirtybuffers >= hidirtybuffers);
2245 }
2246
2247 /*
2248  *      brelse:
2249  *
2250  *      Release a busy buffer and, if requested, free its resources.  The
2251  *      buffer will be stashed in the appropriate bufqueue[] allowing it
2252  *      to be accessed later as a cache entity or reused for other purposes.
2253  */
2254 void
2255 brelse(struct buf *bp)
2256 {
2257         int qindex;
2258
2259         /*
2260          * Many functions erroneously call brelse with a NULL bp under rare
2261          * error conditions. Simply return when called with a NULL bp.
2262          */
2263         if (bp == NULL)
2264                 return;
2265         CTR3(KTR_BUF, "brelse(%p) vp %p flags %X",
2266             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2267         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)),
2268             ("brelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
2269         KASSERT((bp->b_flags & B_VMIO) != 0 || (bp->b_flags & B_NOREUSE) == 0,
2270             ("brelse: non-VMIO buffer marked NOREUSE"));
2271
2272         if (BUF_LOCKRECURSED(bp)) {
2273                 /*
2274                  * Do not process, in particular, do not handle the
2275                  * B_INVAL/B_RELBUF and do not release to free list.
2276                  */
2277                 BUF_UNLOCK(bp);
2278                 return;
2279         }
2280
2281         if (bp->b_flags & B_MANAGED) {
2282                 bqrelse(bp);
2283                 return;
2284         }
2285
2286         if ((bp->b_vflags & (BV_BKGRDINPROG | BV_BKGRDERR)) == BV_BKGRDERR) {
2287                 BO_LOCK(bp->b_bufobj);
2288                 bp->b_vflags &= ~BV_BKGRDERR;
2289                 BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
2290                 bdirty(bp);
2291         }
2292         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE && (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) &&
2293             !(bp->b_flags & B_INVAL)) {
2294                 /*
2295                  * Failed write, redirty.  Must clear BIO_ERROR to prevent
2296                  * pages from being scrapped.
2297                  */
2298                 bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
2299                 bdirty(bp);
2300         } else if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL)) ||
2301             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) || (bp->b_bufsize <= 0)) {
2302                 /*
2303                  * Either a failed read I/O or we were asked to free or not
2304                  * cache the buffer.
2305                  */
2306                 bp->b_flags |= B_INVAL;
2307                 if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
2308                         buf_deallocate(bp);
2309                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2310                         bdirtysub();
2311                 bp->b_flags &= ~(B_DELWRI | B_CACHE);
2312                 if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
2313                         allocbuf(bp, 0);
2314                         if (bp->b_vp)
2315                                 brelvp(bp);
2316                 }
2317         }
2318
2319         /*
2320          * We must clear B_RELBUF if B_DELWRI is set.  If vfs_vmio_truncate() 
2321          * is called with B_DELWRI set, the underlying pages may wind up
2322          * getting freed causing a previous write (bdwrite()) to get 'lost'
2323          * because pages associated with a B_DELWRI bp are marked clean.
2324          * 
2325          * We still allow the B_INVAL case to call vfs_vmio_truncate(), even
2326          * if B_DELWRI is set.
2327          */
2328         if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2329                 bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
2330
2331         /*
2332          * VMIO buffer rundown.  It is not very necessary to keep a VMIO buffer
2333          * constituted, not even NFS buffers now.  Two flags effect this.  If
2334          * B_INVAL, the struct buf is invalidated but the VM object is kept
2335          * around ( i.e. so it is trivial to reconstitute the buffer later ).
2336          *
2337          * If BIO_ERROR or B_NOCACHE is set, pages in the VM object will be
2338          * invalidated.  BIO_ERROR cannot be set for a failed write unless the
2339          * buffer is also B_INVAL because it hits the re-dirtying code above.
2340          *
2341          * Normally we can do this whether a buffer is B_DELWRI or not.  If
2342          * the buffer is an NFS buffer, it is tracking piecemeal writes or
2343          * the commit state and we cannot afford to lose the buffer. If the
2344          * buffer has a background write in progress, we need to keep it
2345          * around to prevent it from being reconstituted and starting a second
2346          * background write.
2347          */
2348         if ((bp->b_flags & B_VMIO) && (bp->b_flags & B_NOCACHE ||
2349             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR && bp->b_iocmd == BIO_READ)) &&
2350             !(bp->b_vp->v_mount != NULL &&
2351             (bp->b_vp->v_mount->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_NETWORK) != 0 &&
2352             !vn_isdisk(bp->b_vp, NULL) && (bp->b_flags & B_DELWRI))) {
2353                 vfs_vmio_invalidate(bp);
2354                 allocbuf(bp, 0);
2355         }
2356
2357         if ((bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF)) != 0 ||
2358             (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_NOREUSE)) == B_NOREUSE) {
2359                 allocbuf(bp, 0);
2360                 bp->b_flags &= ~B_NOREUSE;
2361                 if (bp->b_vp != NULL)
2362                         brelvp(bp);
2363         }
2364                         
2365         /*
2366          * If the buffer has junk contents signal it and eventually
2367          * clean up B_DELWRI and diassociate the vnode so that gbincore()
2368          * doesn't find it.
2369          */
2370         if (bp->b_bufsize == 0 || (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) != 0 ||
2371             (bp->b_flags & (B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF)) != 0)
2372                 bp->b_flags |= B_INVAL;
2373         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2374                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2375                         bundirty(bp);
2376                 if (bp->b_vp)
2377                         brelvp(bp);
2378         }
2379
2380         buf_track(bp, __func__);
2381
2382         /* buffers with no memory */
2383         if (bp->b_bufsize == 0) {
2384                 buf_free(bp);
2385                 return;
2386         }
2387         /* buffers with junk contents */
2388         if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF) ||
2389             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR)) {
2390                 bp->b_xflags &= ~(BX_BKGRDWRITE | BX_ALTDATA);
2391                 if (bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG)
2392                         panic("losing buffer 2");
2393                 qindex = QUEUE_CLEAN;
2394                 bp->b_flags |= B_AGE;
2395         /* remaining buffers */
2396         } else if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2397                 qindex = QUEUE_DIRTY;
2398         else
2399                 qindex = QUEUE_CLEAN;
2400
2401         binsfree(bp, qindex);
2402
2403         bp->b_flags &= ~(B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF | B_DIRECT);
2404         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0 && (bp->b_xflags & BX_VNDIRTY))
2405                 panic("brelse: not dirty");
2406         /* unlock */
2407         BUF_UNLOCK(bp);
2408         if (qindex == QUEUE_CLEAN)
2409                 bufspace_wakeup();
2410 }
2411
2412 /*
2413  * Release a buffer back to the appropriate queue but do not try to free
2414  * it.  The buffer is expected to be used again soon.
2415  *
2416  * bqrelse() is used by bdwrite() to requeue a delayed write, and used by
2417  * biodone() to requeue an async I/O on completion.  It is also used when
2418  * known good buffers need to be requeued but we think we may need the data
2419  * again soon.
2420  *
2421  * XXX we should be able to leave the B_RELBUF hint set on completion.
2422  */
2423 void
2424 bqrelse(struct buf *bp)
2425 {
2426         int qindex;
2427
2428         CTR3(KTR_BUF, "bqrelse(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2429         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)),
2430             ("bqrelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
2431
2432         qindex = QUEUE_NONE;
2433         if (BUF_LOCKRECURSED(bp)) {
2434                 /* do not release to free list */
2435                 BUF_UNLOCK(bp);
2436                 return;
2437         }
2438         bp->b_flags &= ~(B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF);
2439
2440         if (bp->b_flags & B_MANAGED) {
2441                 if (bp->b_flags & B_REMFREE)
2442                         bremfreef(bp);
2443                 goto out;
2444         }
2445
2446         /* buffers with stale but valid contents */
2447         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) != 0 || (bp->b_vflags & (BV_BKGRDINPROG |
2448             BV_BKGRDERR)) == BV_BKGRDERR) {
2449                 BO_LOCK(bp->b_bufobj);
2450                 bp->b_vflags &= ~BV_BKGRDERR;
2451                 BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
2452                 qindex = QUEUE_DIRTY;
2453         } else {
2454                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0 &&
2455                     (bp->b_xflags & BX_VNDIRTY))
2456                         panic("bqrelse: not dirty");
2457                 if ((bp->b_flags & B_NOREUSE) != 0) {
2458                         brelse(bp);
2459                         return;
2460                 }
2461                 qindex = QUEUE_CLEAN;
2462         }
2463         binsfree(bp, qindex);
2464
2465 out:
2466         buf_track(bp, __func__);
2467         /* unlock */
2468         BUF_UNLOCK(bp);
2469         if (qindex == QUEUE_CLEAN)
2470                 bufspace_wakeup();
2471 }
2472
2473 /*
2474  * Complete I/O to a VMIO backed page.  Validate the pages as appropriate,
2475  * restore bogus pages.
2476  */
2477 static void
2478 vfs_vmio_iodone(struct buf *bp)
2479 {
2480         vm_ooffset_t foff;
2481         vm_page_t m;
2482         vm_object_t obj;
2483         struct vnode *vp;
2484         int i, iosize, resid;
2485         bool bogus;
2486
2487         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2488         KASSERT(obj->paging_in_progress >= bp->b_npages,
2489             ("vfs_vmio_iodone: paging in progress(%d) < b_npages(%d)",
2490             obj->paging_in_progress, bp->b_npages));
2491
2492         vp = bp->b_vp;
2493         KASSERT(vp->v_holdcnt > 0,
2494             ("vfs_vmio_iodone: vnode %p has zero hold count", vp));
2495         KASSERT(vp->v_object != NULL,
2496             ("vfs_vmio_iodone: vnode %p has no vm_object", vp));
2497
2498         foff = bp->b_offset;
2499         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
2500             ("vfs_vmio_iodone: bp %p has no buffer offset", bp));
2501
2502         bogus = false;
2503         iosize = bp->b_bcount - bp->b_resid;
2504         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2505         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
2506                 resid = ((foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK) - foff;
2507                 if (resid > iosize)
2508                         resid = iosize;
2509
2510                 /*
2511                  * cleanup bogus pages, restoring the originals
2512                  */
2513                 m = bp->b_pages[i];
2514                 if (m == bogus_page) {
2515                         bogus = true;
2516                         m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(foff));
2517                         if (m == NULL)
2518                                 panic("biodone: page disappeared!");
2519                         bp->b_pages[i] = m;
2520                 } else if ((bp->b_iocmd == BIO_READ) && resid > 0) {
2521                         /*
2522                          * In the write case, the valid and clean bits are
2523                          * already changed correctly ( see bdwrite() ), so we 
2524                          * only need to do this here in the read case.
2525                          */
2526                         KASSERT((m->dirty & vm_page_bits(foff & PAGE_MASK,
2527                             resid)) == 0, ("vfs_vmio_iodone: page %p "
2528                             "has unexpected dirty bits", m));
2529                         vfs_page_set_valid(bp, foff, m);
2530                 }
2531                 KASSERT(OFF_TO_IDX(foff) == m->pindex,
2532                     ("vfs_vmio_iodone: foff(%jd)/pindex(%ju) mismatch",
2533                     (intmax_t)foff, (uintmax_t)m->pindex));
2534
2535                 vm_page_sunbusy(m);
2536                 foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
2537                 iosize -= resid;
2538         }
2539         vm_object_pip_wakeupn(obj, bp->b_npages);
2540         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2541         if (bogus && buf_mapped(bp)) {
2542                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2543                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
2544                     bp->b_pages, bp->b_npages);
2545         }
2546 }
2547
2548 /*
2549  * Unwire a page held by a buf and place it on the appropriate vm queue.
2550  */
2551 static void
2552 vfs_vmio_unwire(struct buf *bp, vm_page_t m)
2553 {
2554         bool freed;
2555
2556         vm_page_lock(m);
2557         if (vm_page_unwire(m, PQ_NONE)) {
2558                 /*
2559                  * Determine if the page should be freed before adding
2560                  * it to the inactive queue.
2561                  */
2562                 if (m->valid == 0) {
2563                         freed = !vm_page_busied(m);
2564                         if (freed)
2565                                 vm_page_free(m);
2566                 } else if ((bp->b_flags & B_DIRECT) != 0)
2567                         freed = vm_page_try_to_free(m);
2568                 else
2569                         freed = false;
2570                 if (!freed) {
2571                         /*
2572                          * If the page is unlikely to be reused, let the
2573                          * VM know.  Otherwise, maintain LRU page
2574                          * ordering and put the page at the tail of the
2575                          * inactive queue.
2576                          */
2577                         if ((bp->b_flags & B_NOREUSE) != 0)
2578                                 vm_page_deactivate_noreuse(m);
2579                         else
2580                                 vm_page_deactivate(m);
2581                 }
2582         }
2583         vm_page_unlock(m);
2584 }
2585
2586 /*
2587  * Perform page invalidation when a buffer is released.  The fully invalid
2588  * pages will be reclaimed later in vfs_vmio_truncate().
2589  */
2590 static void
2591 vfs_vmio_invalidate(struct buf *bp)
2592 {
2593         vm_object_t obj;
2594         vm_page_t m;
2595         int i, resid, poffset, presid;
2596
2597         if (buf_mapped(bp)) {
2598                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2599                 pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), bp->b_npages);
2600         } else
2601                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2602         /*
2603          * Get the base offset and length of the buffer.  Note that 
2604          * in the VMIO case if the buffer block size is not
2605          * page-aligned then b_data pointer may not be page-aligned.
2606          * But our b_pages[] array *IS* page aligned.
2607          *
2608          * block sizes less then DEV_BSIZE (usually 512) are not 
2609          * supported due to the page granularity bits (m->valid,
2610          * m->dirty, etc...). 
2611          *
2612          * See man buf(9) for more information
2613          */
2614         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2615         resid = bp->b_bufsize;
2616         poffset = bp->b_offset & PAGE_MASK;
2617         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2618         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
2619                 m = bp->b_pages[i];
2620                 if (m == bogus_page)
2621                         panic("vfs_vmio_invalidate: Unexpected bogus page.");
2622                 bp->b_pages[i] = NULL;
2623
2624                 presid = resid > (PAGE_SIZE - poffset) ?
2625                     (PAGE_SIZE - poffset) : resid;
2626                 KASSERT(presid >= 0, ("brelse: extra page"));
2627                 while (vm_page_xbusied(m)) {
2628                         vm_page_lock(m);
2629                         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2630                         vm_page_busy_sleep(m, "mbncsh", true);
2631                         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2632                 }
2633                 if (pmap_page_wired_mappings(m) == 0)
2634                         vm_page_set_invalid(m, poffset, presid);
2635                 vfs_vmio_unwire(bp, m);
2636                 resid -= presid;
2637                 poffset = 0;
2638         }
2639         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2640         bp->b_npages = 0;
2641 }
2642
2643 /*
2644  * Page-granular truncation of an existing VMIO buffer.
2645  */
2646 static void
2647 vfs_vmio_truncate(struct buf *bp, int desiredpages)
2648 {
2649         vm_object_t obj;
2650         vm_page_t m;
2651         int i;
2652
2653         if (bp->b_npages == desiredpages)
2654                 return;
2655
2656         if (buf_mapped(bp)) {
2657                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2658                 pmap_qremove((vm_offset_t)trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data) +
2659                     (desiredpages << PAGE_SHIFT), bp->b_npages - desiredpages);
2660         } else
2661                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2662         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2663         if (obj != NULL)
2664                 VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2665         for (i = desiredpages; i < bp->b_npages; i++) {
2666                 m = bp->b_pages[i];
2667                 KASSERT(m != bogus_page, ("allocbuf: bogus page found"));
2668                 bp->b_pages[i] = NULL;
2669                 vfs_vmio_unwire(bp, m);
2670         }
2671         if (obj != NULL)
2672                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2673         bp->b_npages = desiredpages;
2674 }
2675
2676 /*
2677  * Byte granular extension of VMIO buffers.
2678  */
2679 static void
2680 vfs_vmio_extend(struct buf *bp, int desiredpages, int size)
2681 {
2682         /*
2683          * We are growing the buffer, possibly in a 
2684          * byte-granular fashion.
2685          */
2686         vm_object_t obj;
2687         vm_offset_t toff;
2688         vm_offset_t tinc;
2689         vm_page_t m;
2690
2691         /*
2692          * Step 1, bring in the VM pages from the object, allocating
2693          * them if necessary.  We must clear B_CACHE if these pages
2694          * are not valid for the range covered by the buffer.
2695          */
2696         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2697         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2698         while (bp->b_npages < desiredpages) {
2699                 /*
2700                  * We must allocate system pages since blocking
2701                  * here could interfere with paging I/O, no
2702                  * matter which process we are.
2703                  *
2704                  * Only exclusive busy can be tested here.
2705                  * Blocking on shared busy might lead to
2706                  * deadlocks once allocbuf() is called after
2707                  * pages are vfs_busy_pages().
2708                  */
2709                 m = vm_page_grab(obj, OFF_TO_IDX(bp->b_offset) + bp->b_npages,
2710                     VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_SYSTEM |
2711                     VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_IGN_SBUSY |
2712                     VM_ALLOC_COUNT(desiredpages - bp->b_npages));
2713                 if (m->valid == 0)
2714                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2715                 bp->b_pages[bp->b_npages] = m;
2716                 ++bp->b_npages;
2717         }
2718
2719         /*
2720          * Step 2.  We've loaded the pages into the buffer,
2721          * we have to figure out if we can still have B_CACHE
2722          * set.  Note that B_CACHE is set according to the
2723          * byte-granular range ( bcount and size ), not the
2724          * aligned range ( newbsize ).
2725          *
2726          * The VM test is against m->valid, which is DEV_BSIZE
2727          * aligned.  Needless to say, the validity of the data
2728          * needs to also be DEV_BSIZE aligned.  Note that this
2729          * fails with NFS if the server or some other client
2730          * extends the file's EOF.  If our buffer is resized, 
2731          * B_CACHE may remain set! XXX
2732          */
2733         toff = bp->b_bcount;
2734         tinc = PAGE_SIZE - ((bp->b_offset + toff) & PAGE_MASK);
2735         while ((bp->b_flags & B_CACHE) && toff < size) {
2736                 vm_pindex_t pi;
2737
2738                 if (tinc > (size - toff))
2739                         tinc = size - toff;
2740                 pi = ((bp->b_offset & PAGE_MASK) + toff) >> PAGE_SHIFT;
2741                 m = bp->b_pages[pi];
2742                 vfs_buf_test_cache(bp, bp->b_offset, toff, tinc, m);
2743                 toff += tinc;
2744                 tinc = PAGE_SIZE;
2745         }
2746         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2747
2748         /*
2749          * Step 3, fixup the KVA pmap.
2750          */
2751         if (buf_mapped(bp))
2752                 bpmap_qenter(bp);
2753         else
2754                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2755 }
2756
2757 /*
2758  * Check to see if a block at a particular lbn is available for a clustered
2759  * write.
2760  */
2761 static int
2762 vfs_bio_clcheck(struct vnode *vp, int size, daddr_t lblkno, daddr_t blkno)
2763 {
2764         struct buf *bpa;
2765         int match;
2766
2767         match = 0;
2768
2769         /* If the buf isn't in core skip it */
2770         if ((bpa = gbincore(&vp->v_bufobj, lblkno)) == NULL)
2771                 return (0);
2772
2773         /* If the buf is busy we don't want to wait for it */
2774         if (BUF_LOCK(bpa, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
2775                 return (0);
2776
2777         /* Only cluster with valid clusterable delayed write buffers */
2778         if ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) !=
2779             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK))
2780                 goto done;
2781
2782         if (bpa->b_bufsize != size)
2783                 goto done;
2784
2785         /*
2786          * Check to see if it is in the expected place on disk and that the
2787          * block has been mapped.
2788          */
2789         if ((bpa->b_blkno != bpa->b_lblkno) && (bpa->b_blkno == blkno))
2790                 match = 1;
2791 done:
2792         BUF_UNLOCK(bpa);
2793         return (match);
2794 }
2795
2796 /*
2797  *      vfs_bio_awrite:
2798  *
2799  *      Implement clustered async writes for clearing out B_DELWRI buffers.
2800  *      This is much better then the old way of writing only one buffer at
2801  *      a time.  Note that we may not be presented with the buffers in the 
2802  *      correct order, so we search for the cluster in both directions.
2803  */
2804 int
2805 vfs_bio_awrite(struct buf *bp)
2806 {
2807         struct bufobj *bo;
2808         int i;
2809         int j;
2810         daddr_t lblkno = bp->b_lblkno;
2811         struct vnode *vp = bp->b_vp;
2812         int ncl;
2813         int nwritten;
2814         int size;
2815         int maxcl;
2816         int gbflags;
2817
2818         bo = &vp->v_bufobj;
2819         gbflags = (bp->b_data == unmapped_buf) ? GB_UNMAPPED : 0;
2820         /*
2821          * right now we support clustered writing only to regular files.  If
2822          * we find a clusterable block we could be in the middle of a cluster
2823          * rather then at the beginning.
2824          */
2825         if ((vp->v_type == VREG) && 
2826             (vp->v_mount != 0) && /* Only on nodes that have the size info */
2827             (bp->b_flags & (B_CLUSTEROK | B_INVAL)) == B_CLUSTEROK) {
2828
2829                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2830                 maxcl = MAXPHYS / size;
2831
2832                 BO_RLOCK(bo);
2833                 for (i = 1; i < maxcl; i++)
2834                         if (vfs_bio_clcheck(vp, size, lblkno + i,
2835                             bp->b_blkno + ((i * size) >> DEV_BSHIFT)) == 0)
2836                                 break;
2837
2838                 for (j = 1; i + j <= maxcl && j <= lblkno; j++) 
2839                         if (vfs_bio_clcheck(vp, size, lblkno - j,
2840                             bp->b_blkno - ((j * size) >> DEV_BSHIFT)) == 0)
2841                                 break;
2842                 BO_RUNLOCK(bo);
2843                 --j;
2844                 ncl = i + j;
2845                 /*
2846                  * this is a possible cluster write
2847                  */
2848                 if (ncl != 1) {
2849                         BUF_UNLOCK(bp);
2850                         nwritten = cluster_wbuild(vp, size, lblkno - j, ncl,
2851                             gbflags);
2852                         return (nwritten);
2853                 }
2854         }
2855         bremfree(bp);
2856         bp->b_flags |= B_ASYNC;
2857         /*
2858          * default (old) behavior, writing out only one block
2859          *
2860          * XXX returns b_bufsize instead of b_bcount for nwritten?
2861          */
2862         nwritten = bp->b_bufsize;
2863         (void) bwrite(bp);
2864
2865         return (nwritten);
2866 }
2867
2868 /*
2869  *      getnewbuf_kva:
2870  *
2871  *      Allocate KVA for an empty buf header according to gbflags.
2872  */
2873 static int
2874 getnewbuf_kva(struct buf *bp, int gbflags, int maxsize)
2875 {
2876
2877         if ((gbflags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_UNMAPPED) {
2878                 /*
2879                  * In order to keep fragmentation sane we only allocate kva
2880                  * in BKVASIZE chunks.  XXX with vmem we can do page size.
2881                  */
2882                 maxsize = (maxsize + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
2883
2884                 if (maxsize != bp->b_kvasize &&
2885                     bufkva_alloc(bp, maxsize, gbflags))
2886                         return (ENOSPC);
2887         }
2888         return (0);
2889 }
2890
2891 /*
2892  *      getnewbuf:
2893  *
2894  *      Find and initialize a new buffer header, freeing up existing buffers
2895  *      in the bufqueues as necessary.  The new buffer is returned locked.
2896  *
2897  *      We block if:
2898  *              We have insufficient buffer headers
2899  *              We have insufficient buffer space
2900  *              buffer_arena is too fragmented ( space reservation fails )
2901  *              If we have to flush dirty buffers ( but we try to avoid this )
2902  *
2903  *      The caller is responsible for releasing the reserved bufspace after
2904  *      allocbuf() is called.
2905  */
2906 static struct buf *
2907 getnewbuf(struct vnode *vp, int slpflag, int slptimeo, int maxsize, int gbflags)
2908 {
2909         struct buf *bp;
2910         bool metadata, reserved;
2911
2912         bp = NULL;
2913         KASSERT((gbflags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_KVAALLOC,
2914             ("GB_KVAALLOC only makes sense with GB_UNMAPPED"));
2915         if (!unmapped_buf_allowed)
2916                 gbflags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
2917
2918         if (vp == NULL || (vp->v_vflag & (VV_MD | VV_SYSTEM)) != 0 ||
2919             vp->v_type == VCHR)
2920                 metadata = true;
2921         else
2922                 metadata = false;
2923         atomic_add_int(&getnewbufcalls, 1);
2924         reserved = false;
2925         do {
2926                 if (reserved == false &&
2927                     bufspace_reserve(maxsize, metadata) != 0)
2928                         continue;
2929                 reserved = true;
2930                 if ((bp = buf_alloc()) == NULL)
2931                         continue;
2932                 if (getnewbuf_kva(bp, gbflags, maxsize) == 0)
2933                         return (bp);
2934                 break;
2935         } while(buf_scan(false) == 0);
2936
2937         if (reserved)
2938                 atomic_subtract_long(&bufspace, maxsize);
2939         if (bp != NULL) {
2940                 bp->b_flags |= B_INVAL;
2941                 brelse(bp);
2942         }
2943         bufspace_wait(vp, gbflags, slpflag, slptimeo);
2944
2945         return (NULL);
2946 }
2947
2948 /*
2949  *      buf_daemon:
2950  *
2951  *      buffer flushing daemon.  Buffers are normally flushed by the
2952  *      update daemon but if it cannot keep up this process starts to
2953  *      take the load in an attempt to prevent getnewbuf() from blocking.
2954  */
2955 static struct kproc_desc buf_kp = {
2956         "bufdaemon",
2957         buf_daemon,
2958         &bufdaemonproc
2959 };
2960 SYSINIT(bufdaemon, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST, kproc_start, &buf_kp);
2961
2962 static int
2963 buf_flush(struct vnode *vp, int target)
2964 {
2965         int flushed;
2966
2967         flushed = flushbufqueues(vp, target, 0);
2968         if (flushed == 0) {
2969                 /*
2970                  * Could not find any buffers without rollback
2971                  * dependencies, so just write the first one
2972                  * in the hopes of eventually making progress.
2973                  */
2974                 if (vp != NULL && target > 2)
2975                         target /= 2;
2976                 flushbufqueues(vp, target, 1);
2977         }
2978         return (flushed);
2979 }
2980
2981 static void
2982 buf_daemon()
2983 {
2984         int lodirty;
2985
2986         /*
2987          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
2988          */
2989         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, kproc_shutdown, bufdaemonproc,
2990             SHUTDOWN_PRI_LAST);
2991
2992         /*
2993          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
2994          */
2995         curthread->td_pflags |= TDP_NORUNNINGBUF | TDP_BUFNEED;
2996         mtx_lock(&bdlock);
2997         for (;;) {
2998                 bd_request = 0;
2999                 mtx_unlock(&bdlock);
3000
3001                 kproc_suspend_check(bufdaemonproc);
3002                 lodirty = lodirtybuffers;
3003                 if (bd_speedupreq) {
3004                         lodirty = numdirtybuffers / 2;
3005                         bd_speedupreq = 0;
3006                 }
3007                 /*
3008                  * Do the flush.  Limit the amount of in-transit I/O we
3009                  * allow to build up, otherwise we would completely saturate
3010                  * the I/O system.
3011                  */
3012                 while (numdirtybuffers > lodirty) {
3013                         if (buf_flush(NULL, numdirtybuffers - lodirty) == 0)
3014                                 break;
3015                         kern_yield(PRI_USER);
3016                 }
3017
3018                 /*
3019                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
3020                  * mark.  The buf_daemon normally waits 1 second and
3021                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
3022                  * built up, within reason.
3023                  *
3024                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
3025                  * find any flushable buffers, we sleep for a short period
3026                  * to avoid endless loops on unlockable buffers.
3027                  */
3028                 mtx_lock(&bdlock);
3029                 if (numdirtybuffers <= lodirtybuffers) {
3030                         /*
3031                          * We reached our low water mark, reset the
3032                          * request and sleep until we are needed again.
3033                          * The sleep is just so the suspend code works.
3034                          */
3035                         bd_request = 0;
3036                         /*
3037                          * Do an extra wakeup in case dirty threshold
3038                          * changed via sysctl and the explicit transition
3039                          * out of shortfall was missed.
3040                          */
3041                         bdirtywakeup();
3042                         if (runningbufspace <= lorunningspace)
3043                                 runningwakeup();
3044                         msleep(&bd_request, &bdlock, PVM, "psleep", hz);
3045                 } else {
3046                         /*
3047                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
3048                          * still have too many dirty buffers, we
3049                          * have to sleep and try again.  (rare)
3050                          */
3051                         msleep(&bd_request, &bdlock, PVM, "qsleep", hz / 10);
3052                 }
3053         }
3054 }
3055
3056 /*
3057  *      flushbufqueues:
3058  *
3059  *      Try to flush a buffer in the dirty queue.  We must be careful to
3060  *      free up B_INVAL buffers instead of write them, which NFS is 
3061  *      particularly sensitive to.
3062  */
3063 static int flushwithdeps = 0;
3064 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, flushwithdeps, CTLFLAG_RW, &flushwithdeps,
3065     0, "Number of buffers flushed with dependecies that require rollbacks");
3066
3067 static int
3068 flushbufqueues(struct vnode *lvp, int target, int flushdeps)
3069 {
3070         struct buf *sentinel;
3071         struct vnode *vp;
3072         struct mount *mp;
3073         struct buf *bp;
3074         int hasdeps;
3075         int flushed;
3076         int queue;
3077         int error;
3078         bool unlock;
3079
3080         flushed = 0;
3081         queue = QUEUE_DIRTY;
3082         bp = NULL;
3083         sentinel = malloc(sizeof(struct buf), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
3084         sentinel->b_qindex = QUEUE_SENTINEL;
3085         mtx_lock(&bqlocks[queue]);
3086         TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[queue], sentinel, b_freelist);
3087         mtx_unlock(&bqlocks[queue]);
3088         while (flushed != target) {
3089                 maybe_yield();
3090                 mtx_lock(&bqlocks[queue]);
3091                 bp = TAILQ_NEXT(sentinel, b_freelist);
3092                 if (bp != NULL) {
3093                         TAILQ_REMOVE(&bufqueues[queue], sentinel, b_freelist);
3094                         TAILQ_INSERT_AFTER(&bufqueues[queue], bp, sentinel,
3095                             b_freelist);
3096                 } else {
3097                         mtx_unlock(&bqlocks[queue]);
3098                         break;
3099                 }
3100                 /*
3101                  * Skip sentinels inserted by other invocations of the
3102                  * flushbufqueues(), taking care to not reorder them.
3103                  *
3104                  * Only flush the buffers that belong to the
3105                  * vnode locked by the curthread.
3106                  */
3107                 if (bp->b_qindex == QUEUE_SENTINEL || (lvp != NULL &&
3108                     bp->b_vp != lvp)) {
3109                         mtx_unlock(&bqlocks[queue]);
3110                         continue;
3111                 }
3112                 error = BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL);
3113                 mtx_unlock(&bqlocks[queue]);
3114                 if (error != 0)
3115                         continue;
3116
3117                 /*
3118                  * BKGRDINPROG can only be set with the buf and bufobj
3119                  * locks both held.  We tolerate a race to clear it here.
3120                  */
3121                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) != 0 ||
3122                     (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
3123                         BUF_UNLOCK(bp);
3124                         continue;
3125                 }
3126                 if (bp->b_flags & B_INVAL) {
3127                         bremfreef(bp);
3128                         brelse(bp);
3129                         flushed++;
3130                         continue;
3131                 }
3132
3133                 if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep) && buf_countdeps(bp, 0)) {
3134                         if (flushdeps == 0) {
3135                                 BUF_UNLOCK(bp);
3136                                 continue;
3137                         }
3138                         hasdeps = 1;
3139                 } else
3140                         hasdeps = 0;
3141                 /*
3142                  * We must hold the lock on a vnode before writing
3143                  * one of its buffers. Otherwise we may confuse, or
3144                  * in the case of a snapshot vnode, deadlock the
3145                  * system.
3146                  *
3147                  * The lock order here is the reverse of the normal
3148                  * of vnode followed by buf lock.  This is ok because
3149                  * the NOWAIT will prevent deadlock.
3150                  */
3151                 vp = bp->b_vp;
3152                 if (vn_start_write(vp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
3153                         BUF_UNLOCK(bp);
3154                         continue;
3155                 }
3156                 if (lvp == NULL) {
3157                         unlock = true;
3158                         error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT);
3159                 } else {
3160                         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "getbuf");
3161                         unlock = false;
3162                         error = VOP_ISLOCKED(vp) == LK_EXCLUSIVE ? 0 :
3163                             vn_lock(vp, LK_TRYUPGRADE);
3164                 }
3165                 if (error == 0) {
3166                         CTR3(KTR_BUF, "flushbufqueue(%p) vp %p flags %X",
3167                             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
3168                         if (curproc == bufdaemonproc) {
3169                                 vfs_bio_awrite(bp);
3170                         } else {
3171                                 bremfree(bp);
3172                                 bwrite(bp);
3173                                 notbufdflushes++;
3174                         }
3175                         vn_finished_write(mp);
3176                         if (unlock)
3177                                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
3178                         flushwithdeps += hasdeps;
3179                         flushed++;
3180
3181                         /*
3182                          * Sleeping on runningbufspace while holding
3183                          * vnode lock leads to deadlock.
3184                          */
3185                         if (curproc == bufdaemonproc &&
3186                             runningbufspace > hirunningspace)
3187                                 waitrunningbufspace();
3188                         continue;
3189                 }
3190                 vn_finished_write(mp);
3191                 BUF_UNLOCK(bp);
3192         }
3193         mtx_lock(&bqlocks[queue]);
3194         TAILQ_REMOVE(&bufqueues[queue], sentinel, b_freelist);
3195         mtx_unlock(&bqlocks[queue]);
3196         free(sentinel, M_TEMP);
3197         return (flushed);
3198 }
3199
3200 /*
3201  * Check to see if a block is currently memory resident.
3202  */
3203 struct buf *
3204 incore(struct bufobj *bo, daddr_t blkno)
3205 {
3206         struct buf *bp;
3207
3208         BO_RLOCK(bo);
3209         bp = gbincore(bo, blkno);
3210         BO_RUNLOCK(bo);
3211         return (bp);
3212 }
3213
3214 /*
3215  * Returns true if no I/O is needed to access the
3216  * associated VM object.  This is like incore except
3217  * it also hunts around in the VM system for the data.
3218  */
3219
3220 static int
3221 inmem(struct vnode * vp, daddr_t blkno)
3222 {
3223         vm_object_t obj;
3224         vm_offset_t toff, tinc, size;
3225         vm_page_t m;
3226         vm_ooffset_t off;
3227
3228         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "inmem");
3229
3230         if (incore(&vp->v_bufobj, blkno))
3231                 return 1;
3232         if (vp->v_mount == NULL)
3233                 return 0;
3234         obj = vp->v_object;
3235         if (obj == NULL)
3236                 return (0);
3237
3238         size = PAGE_SIZE;
3239         if (size > vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize)
3240                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3241         off = (vm_ooffset_t)blkno * (vm_ooffset_t)vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3242
3243         VM_OBJECT_RLOCK(obj);
3244         for (toff = 0; toff < vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize; toff += tinc) {
3245                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(off + toff));
3246                 if (!m)
3247                         goto notinmem;
3248                 tinc = size;
3249                 if (tinc > PAGE_SIZE - ((toff + off) & PAGE_MASK))
3250                         tinc = PAGE_SIZE - ((toff + off) & PAGE_MASK);
3251                 if (vm_page_is_valid(m,
3252                     (vm_offset_t) ((toff + off) & PAGE_MASK), tinc) == 0)
3253                         goto notinmem;
3254         }
3255         VM_OBJECT_RUNLOCK(obj);
3256         return 1;
3257
3258 notinmem:
3259         VM_OBJECT_RUNLOCK(obj);
3260         return (0);
3261 }
3262
3263 /*
3264  * Set the dirty range for a buffer based on the status of the dirty
3265  * bits in the pages comprising the buffer.  The range is limited
3266  * to the size of the buffer.
3267  *
3268  * Tell the VM system that the pages associated with this buffer
3269  * are clean.  This is used for delayed writes where the data is
3270  * going to go to disk eventually without additional VM intevention.
3271  *
3272  * Note that while we only really need to clean through to b_bcount, we
3273  * just go ahead and clean through to b_bufsize.
3274  */
3275 static void
3276 vfs_clean_pages_dirty_buf(struct buf *bp)
3277 {
3278         vm_ooffset_t foff, noff, eoff;
3279         vm_page_t m;
3280         int i;
3281
3282         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0 || bp->b_bufsize == 0)
3283                 return;
3284
3285         foff = bp->b_offset;
3286         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
3287             ("vfs_clean_pages_dirty_buf: no buffer offset"));
3288
3289         VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
3290         vfs_drain_busy_pages(bp);
3291         vfs_setdirty_locked_object(bp);
3292         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3293                 noff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3294                 eoff = noff;
3295                 if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bufsize)
3296                         eoff = bp->b_offset + bp->b_bufsize;
3297                 m = bp->b_pages[i];
3298                 vfs_page_set_validclean(bp, foff, m);
3299                 /* vm_page_clear_dirty(m, foff & PAGE_MASK, eoff - foff); */
3300                 foff = noff;
3301         }
3302         VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
3303 }
3304
3305 static void
3306 vfs_setdirty_locked_object(struct buf *bp)
3307 {
3308         vm_object_t object;
3309         int i;
3310
3311         object = bp->b_bufobj->bo_object;
3312         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
3313
3314         /*
3315          * We qualify the scan for modified pages on whether the
3316          * object has been flushed yet.
3317          */
3318         if ((object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY) != 0) {
3319                 vm_offset_t boffset;
3320                 vm_offset_t eoffset;
3321
3322                 /*
3323                  * test the pages to see if they have been modified directly
3324                  * by users through the VM system.
3325                  */
3326                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++)
3327                         vm_page_test_dirty(bp->b_pages[i]);
3328
3329                 /*
3330                  * Calculate the encompassing dirty range, boffset and eoffset,
3331                  * (eoffset - boffset) bytes.
3332                  */
3333
3334                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3335                         if (bp->b_pages[i]->dirty)
3336                                 break;
3337                 }
3338                 boffset = (i << PAGE_SHIFT) - (bp->b_offset & PAGE_MASK);
3339
3340                 for (i = bp->b_npages - 1; i >= 0; --i) {
3341                         if (bp->b_pages[i]->dirty) {
3342                                 break;
3343                         }
3344                 }
3345                 eoffset = ((i + 1) << PAGE_SHIFT) - (bp->b_offset & PAGE_MASK);
3346
3347                 /*
3348                  * Fit it to the buffer.
3349                  */
3350
3351                 if (eoffset > bp->b_bcount)
3352                         eoffset = bp->b_bcount;
3353
3354                 /*
3355                  * If we have a good dirty range, merge with the existing
3356                  * dirty range.
3357                  */
3358
3359                 if (boffset < eoffset) {
3360                         if (bp->b_dirtyoff > boffset)
3361                                 bp->b_dirtyoff = boffset;
3362                         if (bp->b_dirtyend < eoffset)
3363                                 bp->b_dirtyend = eoffset;
3364                 }
3365         }
3366 }
3367
3368 /*
3369  * Allocate the KVA mapping for an existing buffer.
3370  * If an unmapped buffer is provided but a mapped buffer is requested, take
3371  * also care to properly setup mappings between pages and KVA.
3372  */
3373 static void
3374 bp_unmapped_get_kva(struct buf *bp, daddr_t blkno, int size, int gbflags)
3375 {
3376         int bsize, maxsize, need_mapping, need_kva;
3377         off_t offset;
3378
3379         need_mapping = bp->b_data == unmapped_buf &&
3380             (gbflags & GB_UNMAPPED) == 0;
3381         need_kva = bp->b_kvabase == unmapped_buf &&
3382             bp->b_data == unmapped_buf &&
3383             (gbflags & GB_KVAALLOC) != 0;
3384         if (!need_mapping && !need_kva)
3385                 return;
3386
3387         BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
3388
3389         if (need_mapping && bp->b_kvabase != unmapped_buf) {
3390                 /*
3391                  * Buffer is not mapped, but the KVA was already
3392                  * reserved at the time of the instantiation.  Use the
3393                  * allocated space.
3394                  */
3395                 goto has_addr;
3396         }
3397
3398         /*
3399          * Calculate the amount of the address space we would reserve
3400          * if the buffer was mapped.
3401          */
3402         bsize = vn_isdisk(bp->b_vp, NULL) ? DEV_BSIZE : bp->b_bufobj->bo_bsize;
3403         KASSERT(bsize != 0, ("bsize == 0, check bo->bo_bsize"));
3404         offset = blkno * bsize;
3405         maxsize = size + (offset & PAGE_MASK);
3406         maxsize = imax(maxsize, bsize);
3407
3408         while (bufkva_alloc(bp, maxsize, gbflags) != 0) {
3409                 if ((gbflags & GB_NOWAIT_BD) != 0) {
3410                         /*
3411                          * XXXKIB: defragmentation cannot
3412                          * succeed, not sure what else to do.
3413                          */
3414                         panic("GB_NOWAIT_BD and GB_UNMAPPED %p", bp);
3415                 }
3416                 atomic_add_int(&mappingrestarts, 1);
3417                 bufspace_wait(bp->b_vp, gbflags, 0, 0);
3418         }
3419 has_addr:
3420         if (need_mapping) {
3421                 /* b_offset is handled by bpmap_qenter. */
3422                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
3423                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
3424                 bpmap_qenter(bp);
3425         }
3426 }
3427
3428 /*
3429  *      getblk:
3430  *
3431  *      Get a block given a specified block and offset into a file/device.
3432  *      The buffers B_DONE bit will be cleared on return, making it almost
3433  *      ready for an I/O initiation.  B_INVAL may or may not be set on 
3434  *      return.  The caller should clear B_INVAL prior to initiating a
3435  *      READ.
3436  *
3437  *      For a non-VMIO buffer, B_CACHE is set to the opposite of B_INVAL for
3438  *      an existing buffer.
3439  *
3440  *      For a VMIO buffer, B_CACHE is modified according to the backing VM.
3441  *      If getblk()ing a previously 0-sized invalid buffer, B_CACHE is set
3442  *      and then cleared based on the backing VM.  If the previous buffer is
3443  *      non-0-sized but invalid, B_CACHE will be cleared.
3444  *
3445  *      If getblk() must create a new buffer, the new buffer is returned with
3446  *      both B_INVAL and B_CACHE clear unless it is a VMIO buffer, in which
3447  *      case it is returned with B_INVAL clear and B_CACHE set based on the
3448  *      backing VM.
3449  *
3450  *      getblk() also forces a bwrite() for any B_DELWRI buffer whos
3451  *      B_CACHE bit is clear.
3452  *      
3453  *      What this means, basically, is that the caller should use B_CACHE to
3454  *      determine whether the buffer is fully valid or not and should clear
3455  *      B_INVAL prior to issuing a read.  If the caller intends to validate
3456  *      the buffer by loading its data area with something, the caller needs
3457  *      to clear B_INVAL.  If the caller does this without issuing an I/O, 
3458  *      the caller should set B_CACHE ( as an optimization ), else the caller
3459  *      should issue the I/O and biodone() will set B_CACHE if the I/O was
3460  *      a write attempt or if it was a successful read.  If the caller 
3461  *      intends to issue a READ, the caller must clear B_INVAL and BIO_ERROR
3462  *      prior to issuing the READ.  biodone() will *not* clear B_INVAL.
3463  */
3464 struct buf *
3465 getblk(struct vnode *vp, daddr_t blkno, int size, int slpflag, int slptimeo,
3466     int flags)
3467 {
3468         struct buf *bp;
3469         struct bufobj *bo;
3470         int bsize, error, maxsize, vmio;
3471         off_t offset;
3472
3473         CTR3(KTR_BUF, "getblk(%p, %ld, %d)", vp, (long)blkno, size);
3474         KASSERT((flags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_KVAALLOC,
3475             ("GB_KVAALLOC only makes sense with GB_UNMAPPED"));
3476         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "getblk");
3477         if (size > MAXBCACHEBUF)
3478                 panic("getblk: size(%d) > MAXBCACHEBUF(%d)\n", size,
3479                     MAXBCACHEBUF);
3480         if (!unmapped_buf_allowed)
3481                 flags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
3482
3483         bo = &vp->v_bufobj;
3484 loop:
3485         BO_RLOCK(bo);
3486         bp = gbincore(bo, blkno);
3487         if (bp != NULL) {
3488                 int lockflags;
3489                 /*
3490                  * Buffer is in-core.  If the buffer is not busy nor managed,
3491                  * it must be on a queue.
3492                  */
3493                 lockflags = LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL | LK_INTERLOCK;
3494
3495                 if (flags & GB_LOCK_NOWAIT)
3496                         lockflags |= LK_NOWAIT;
3497
3498                 error = BUF_TIMELOCK(bp, lockflags,
3499                     BO_LOCKPTR(bo), "getblk", slpflag, slptimeo);
3500
3501                 /*
3502                  * If we slept and got the lock we have to restart in case
3503                  * the buffer changed identities.
3504                  */
3505                 if (error == ENOLCK)
3506                         goto loop;
3507                 /* We timed out or were interrupted. */
3508                 else if (error)
3509                         return (NULL);
3510                 /* If recursed, assume caller knows the rules. */
3511                 else if (BUF_LOCKRECURSED(bp))
3512                         goto end;
3513
3514                 /*
3515                  * The buffer is locked.  B_CACHE is cleared if the buffer is 
3516                  * invalid.  Otherwise, for a non-VMIO buffer, B_CACHE is set
3517                  * and for a VMIO buffer B_CACHE is adjusted according to the
3518                  * backing VM cache.
3519                  */
3520                 if (bp->b_flags & B_INVAL)
3521                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
3522                 else if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_INVAL)) == 0)
3523                         bp->b_flags |= B_CACHE;
3524                 if (bp->b_flags & B_MANAGED)
3525                         MPASS(bp->b_qindex == QUEUE_NONE);
3526                 else
3527                         bremfree(bp);
3528
3529                 /*
3530                  * check for size inconsistencies for non-VMIO case.
3531                  */
3532                 if (bp->b_bcount != size) {
3533                         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0 ||
3534                             (size > bp->b_kvasize)) {
3535                                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
3536                                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3537                                         bwrite(bp);
3538                                 } else {
3539                                         if (LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
3540                                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
3541                                                 brelse(bp);
3542                                         } else {
3543                                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3544                                                 bwrite(bp);
3545                                         }
3546                                 }
3547                                 goto loop;
3548                         }
3549                 }
3550
3551                 /*
3552                  * Handle the case of unmapped buffer which should
3553                  * become mapped, or the buffer for which KVA
3554                  * reservation is requested.
3555                  */
3556                 bp_unmapped_get_kva(bp, blkno, size, flags);
3557
3558                 /*
3559                  * If the size is inconsistent in the VMIO case, we can resize
3560                  * the buffer.  This might lead to B_CACHE getting set or
3561                  * cleared.  If the size has not changed, B_CACHE remains
3562                  * unchanged from its previous state.
3563                  */
3564                 allocbuf(bp, size);
3565
3566                 KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET, 
3567                     ("getblk: no buffer offset"));
3568
3569                 /*
3570                  * A buffer with B_DELWRI set and B_CACHE clear must
3571                  * be committed before we can return the buffer in
3572                  * order to prevent the caller from issuing a read
3573                  * ( due to B_CACHE not being set ) and overwriting
3574                  * it.
3575                  *
3576                  * Most callers, including NFS and FFS, need this to
3577                  * operate properly either because they assume they
3578                  * can issue a read if B_CACHE is not set, or because
3579                  * ( for example ) an uncached B_DELWRI might loop due 
3580                  * to softupdates re-dirtying the buffer.  In the latter
3581                  * case, B_CACHE is set after the first write completes,
3582                  * preventing further loops.
3583                  * NOTE!  b*write() sets B_CACHE.  If we cleared B_CACHE
3584                  * above while extending the buffer, we cannot allow the
3585                  * buffer to remain with B_CACHE set after the write
3586                  * completes or it will represent a corrupt state.  To
3587                  * deal with this we set B_NOCACHE to scrap the buffer
3588                  * after the write.
3589                  *
3590                  * We might be able to do something fancy, like setting
3591                  * B_CACHE in bwrite() except if B_DELWRI is already set,
3592                  * so the below call doesn't set B_CACHE, but that gets real
3593                  * confusing.  This is much easier.
3594                  */
3595
3596                 if ((bp->b_flags & (B_CACHE|B_DELWRI)) == B_DELWRI) {
3597                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3598                         bwrite(bp);
3599                         goto loop;
3600                 }
3601                 bp->b_flags &= ~B_DONE;
3602         } else {
3603                 /*
3604                  * Buffer is not in-core, create new buffer.  The buffer
3605                  * returned by getnewbuf() is locked.  Note that the returned
3606                  * buffer is also considered valid (not marked B_INVAL).
3607                  */
3608                 BO_RUNLOCK(bo);
3609                 /*
3610                  * If the user does not want us to create the buffer, bail out
3611                  * here.
3612                  */
3613                 if (flags & GB_NOCREAT)
3614                         return NULL;
3615                 if (numfreebuffers == 0 && TD_IS_IDLETHREAD(curthread))
3616                         return NULL;
3617
3618                 bsize = vn_isdisk(vp, NULL) ? DEV_BSIZE : bo->bo_bsize;
3619                 KASSERT(bsize != 0, ("bsize == 0, check bo->bo_bsize"));
3620                 offset = blkno * bsize;
3621                 vmio = vp->v_object != NULL;
3622                 if (vmio) {
3623                         maxsize = size + (offset & PAGE_MASK);
3624                 } else {
3625                         maxsize = size;
3626                         /* Do not allow non-VMIO notmapped buffers. */
3627                         flags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
3628                 }
3629                 maxsize = imax(maxsize, bsize);
3630
3631                 bp = getnewbuf(vp, slpflag, slptimeo, maxsize, flags);
3632                 if (bp == NULL) {
3633                         if (slpflag || slptimeo)
3634                                 return NULL;
3635                         /*
3636                          * XXX This is here until the sleep path is diagnosed
3637                          * enough to work under very low memory conditions.
3638                          *
3639                          * There's an issue on low memory, 4BSD+non-preempt
3640                          * systems (eg MIPS routers with 32MB RAM) where buffer
3641                          * exhaustion occurs without sleeping for buffer
3642                          * reclaimation.  This just sticks in a loop and
3643                          * constantly attempts to allocate a buffer, which
3644                          * hits exhaustion and tries to wakeup bufdaemon.
3645                          * This never happens because we never yield.
3646                          *
3647                          * The real solution is to identify and fix these cases
3648                          * so we aren't effectively busy-waiting in a loop
3649                          * until the reclaimation path has cycles to run.
3650                          */
3651                         kern_yield(PRI_USER);
3652                         goto loop;
3653                 }
3654
3655                 /*
3656                  * This code is used to make sure that a buffer is not
3657                  * created while the getnewbuf routine is blocked.
3658                  * This can be a problem whether the vnode is locked or not.
3659                  * If the buffer is created out from under us, we have to
3660                  * throw away the one we just created.
3661                  *
3662                  * Note: this must occur before we associate the buffer
3663                  * with the vp especially considering limitations in
3664                  * the splay tree implementation when dealing with duplicate
3665                  * lblkno's.
3666                  */
3667                 BO_LOCK(bo);
3668                 if (gbincore(bo, blkno)) {
3669                         BO_UNLOCK(bo);
3670                         bp->b_flags |= B_INVAL;
3671                         brelse(bp);
3672                         bufspace_release(maxsize);
3673                         goto loop;
3674                 }
3675
3676                 /*
3677                  * Insert the buffer into the hash, so that it can
3678                  * be found by incore.
3679                  */
3680                 bp->b_blkno = bp->b_lblkno = blkno;
3681                 bp->b_offset = offset;
3682                 bgetvp(vp, bp);
3683                 BO_UNLOCK(bo);
3684
3685                 /*
3686                  * set B_VMIO bit.  allocbuf() the buffer bigger.  Since the
3687                  * buffer size starts out as 0, B_CACHE will be set by
3688                  * allocbuf() for the VMIO case prior to it testing the
3689                  * backing store for validity.
3690                  */
3691
3692                 if (vmio) {
3693                         bp->b_flags |= B_VMIO;
3694                         KASSERT(vp->v_object == bp->b_bufobj->bo_object,
3695                             ("ARGH! different b_bufobj->bo_object %p %p %p\n",
3696                             bp, vp->v_object, bp->b_bufobj->bo_object));
3697                 } else {
3698                         bp->b_flags &= ~B_VMIO;
3699                         KASSERT(bp->b_bufobj->bo_object == NULL,
3700                             ("ARGH! has b_bufobj->bo_object %p %p\n",
3701                             bp, bp->b_bufobj->bo_object));
3702                         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
3703                 }
3704
3705                 allocbuf(bp, size);
3706                 bufspace_release(maxsize);
3707                 bp->b_flags &= ~B_DONE;
3708         }
3709         CTR4(KTR_BUF, "getblk(%p, %ld, %d) = %p", vp, (long)blkno, size, bp);
3710         BUF_ASSERT_HELD(bp);
3711 end:
3712         buf_track(bp, __func__);
3713         KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
3714             ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p", bp, bp->b_bufobj, bo));
3715         return (bp);
3716 }
3717
3718 /*
3719  * Get an empty, disassociated buffer of given size.  The buffer is initially
3720  * set to B_INVAL.
3721  */
3722 struct buf *
3723 geteblk(int size, int flags)
3724 {
3725         struct buf *bp;
3726         int maxsize;
3727
3728         maxsize = (size + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
3729         while ((bp = getnewbuf(NULL, 0, 0, maxsize, flags)) == NULL) {
3730                 if ((flags & GB_NOWAIT_BD) &&
3731                     (curthread->td_pflags & TDP_BUFNEED) != 0)
3732                         return (NULL);
3733         }
3734         allocbuf(bp, size);
3735         bufspace_release(maxsize);
3736         bp->b_flags |= B_INVAL; /* b_dep cleared by getnewbuf() */
3737         BUF_ASSERT_HELD(bp);
3738         return (bp);
3739 }
3740
3741 /*
3742  * Truncate the backing store for a non-vmio buffer.
3743  */
3744 static void
3745 vfs_nonvmio_truncate(struct buf *bp, int newbsize)
3746 {
3747
3748         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
3749                 /*
3750                  * malloced buffers are not shrunk
3751                  */
3752                 if (newbsize == 0) {
3753                         bufmallocadjust(bp, 0);
3754                         free(bp->b_data, M_BIOBUF);
3755                         bp->b_data = bp->b_kvabase;
3756                         bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
3757                 }
3758                 return;
3759         }
3760         vm_hold_free_pages(bp, newbsize);
3761         bufspace_adjust(bp, newbsize);
3762 }
3763
3764 /*
3765  * Extend the backing for a non-VMIO buffer.
3766  */
3767 static void
3768 vfs_nonvmio_extend(struct buf *bp, int newbsize)
3769 {
3770         caddr_t origbuf;
3771         int origbufsize;
3772
3773         /*
3774          * We only use malloced memory on the first allocation.
3775          * and revert to page-allocated memory when the buffer
3776          * grows.
3777          *
3778          * There is a potential smp race here that could lead
3779          * to bufmallocspace slightly passing the max.  It
3780          * is probably extremely rare and not worth worrying
3781          * over.
3782          */
3783         if (bp->b_bufsize == 0 && newbsize <= PAGE_SIZE/2 &&
3784             bufmallocspace < maxbufmallocspace) {
3785                 bp->b_data = malloc(newbsize, M_BIOBUF, M_WAITOK);
3786                 bp->b_flags |= B_MALLOC;
3787                 bufmallocadjust(bp, newbsize);
3788                 return;
3789         }
3790
3791         /*
3792          * If the buffer is growing on its other-than-first
3793          * allocation then we revert to the page-allocation
3794          * scheme.
3795          */
3796         origbuf = NULL;
3797         origbufsize = 0;
3798         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
3799                 origbuf = bp->b_data;
3800                 origbufsize = bp->b_bufsize;
3801                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
3802                 bufmallocadjust(bp, 0);
3803                 bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
3804                 newbsize = round_page(newbsize);
3805         }
3806         vm_hold_load_pages(bp, (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize,
3807             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize);
3808         if (origbuf != NULL) {
3809                 bcopy(origbuf, bp->b_data, origbufsize);
3810                 free(origbuf, M_BIOBUF);
3811         }
3812         bufspace_adjust(bp, newbsize);
3813 }
3814
3815 /*
3816  * This code constitutes the buffer memory from either anonymous system
3817  * memory (in the case of non-VMIO operations) or from an associated
3818  * VM object (in the case of VMIO operations).  This code is able to
3819  * resize a buffer up or down.
3820  *
3821  * Note that this code is tricky, and has many complications to resolve
3822  * deadlock or inconsistent data situations.  Tread lightly!!! 
3823  * There are B_CACHE and B_DELWRI interactions that must be dealt with by 
3824  * the caller.  Calling this code willy nilly can result in the loss of data.
3825  *
3826  * allocbuf() only adjusts B_CACHE for VMIO buffers.  getblk() deals with
3827  * B_CACHE for the non-VMIO case.
3828  */
3829 int
3830 allocbuf(struct buf *bp, int size)
3831 {
3832         int newbsize;
3833
3834         BUF_ASSERT_HELD(bp);
3835
3836         if (bp->b_bcount == size)
3837                 return (1);
3838
3839         if (bp->b_kvasize != 0 && bp->b_kvasize < size)
3840                 panic("allocbuf: buffer too small");
3841
3842         newbsize = roundup2(size, DEV_BSIZE);
3843         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
3844                 if ((bp->b_flags & B_MALLOC) == 0)
3845                         newbsize = round_page(newbsize);
3846                 /*
3847                  * Just get anonymous memory from the kernel.  Don't
3848                  * mess with B_CACHE.
3849                  */
3850                 if (newbsize < bp->b_bufsize)
3851                         vfs_nonvmio_truncate(bp, newbsize);
3852                 else if (newbsize > bp->b_bufsize)
3853                         vfs_nonvmio_extend(bp, newbsize);
3854         } else {
3855                 int desiredpages;
3856
3857                 desiredpages = (size == 0) ? 0 :
3858                     num_pages((bp->b_offset & PAGE_MASK) + newbsize);
3859
3860                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
3861                         panic("allocbuf: VMIO buffer can't be malloced");
3862                 /*
3863                  * Set B_CACHE initially if buffer is 0 length or will become
3864                  * 0-length.
3865                  */
3866                 if (size == 0 || bp->b_bufsize == 0)
3867                         bp->b_flags |= B_CACHE;
3868
3869                 if (newbsize < bp->b_bufsize)
3870                         vfs_vmio_truncate(bp, desiredpages);
3871                 /* XXX This looks as if it should be newbsize > b_bufsize */
3872                 else if (size > bp->b_bcount)
3873                         vfs_vmio_extend(bp, desiredpages, size);
3874                 bufspace_adjust(bp, newbsize);
3875         }
3876         bp->b_bcount = size;            /* requested buffer size. */
3877         return (1);
3878 }
3879
3880 extern int inflight_transient_maps;
3881
3882 void
3883 biodone(struct bio *bp)
3884 {
3885         struct mtx *mtxp;
3886         void (*done)(struct bio *);
3887         vm_offset_t start, end;
3888
3889         biotrack(bp, __func__);
3890         if ((bp->bio_flags & BIO_TRANSIENT_MAPPING) != 0) {
3891                 bp->bio_flags &= ~BIO_TRANSIENT_MAPPING;
3892                 bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
3893                 start = trunc_page((vm_offset_t)bp->bio_data);
3894                 end = round_page((vm_offset_t)bp->bio_data + bp->bio_length);
3895                 bp->bio_data = unmapped_buf;
3896                 pmap_qremove(start, atop(end - start));
3897                 vmem_free(transient_arena, start, end - start);
3898                 atomic_add_int(&inflight_transient_maps, -1);
3899         }
3900         done = bp->bio_done;
3901         if (done == NULL) {
3902                 mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
3903                 mtx_lock(mtxp);
3904                 bp->bio_flags |= BIO_DONE;
3905                 wakeup(bp);
3906                 mtx_unlock(mtxp);
3907         } else
3908                 done(bp);
3909 }
3910
3911 /*
3912  * Wait for a BIO to finish.
3913  */
3914 int
3915 biowait(struct bio *bp, const char *wchan)
3916 {
3917         struct mtx *mtxp;
3918
3919         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
3920         mtx_lock(mtxp);
3921         while ((bp->bio_flags & BIO_DONE) == 0)
3922                 msleep(bp, mtxp, PRIBIO, wchan, 0);
3923         mtx_unlock(mtxp);
3924         if (bp->bio_error != 0)
3925                 return (bp->bio_error);
3926         if (!(bp->bio_flags & BIO_ERROR))
3927                 return (0);
3928         return (EIO);
3929 }
3930
3931 void
3932 biofinish(struct bio *bp, struct devstat *stat, int error)
3933 {
3934         
3935         if (error) {
3936                 bp->bio_error = error;
3937                 bp->bio_flags |= BIO_ERROR;
3938         }
3939         if (stat != NULL)
3940                 devstat_end_transaction_bio(stat, bp);
3941         biodone(bp);
3942 }
3943
3944 #if defined(BUF_TRACKING) || defined(FULL_BUF_TRACKING)
3945 void
3946 biotrack_buf(struct bio *bp, const char *location)
3947 {
3948
3949         buf_track(bp->bio_track_bp, location);
3950 }
3951 #endif
3952
3953 /*
3954  *      bufwait:
3955  *
3956  *      Wait for buffer I/O completion, returning error status.  The buffer
3957  *      is left locked and B_DONE on return.  B_EINTR is converted into an EINTR
3958  *      error and cleared.
3959  */
3960 int
3961 bufwait(struct buf *bp)
3962 {
3963         if (bp->b_iocmd == BIO_READ)
3964                 bwait(bp, PRIBIO, "biord");
3965         else
3966                 bwait(bp, PRIBIO, "biowr");
3967         if (bp->b_flags & B_EINTR) {
3968                 bp->b_flags &= ~B_EINTR;
3969                 return (EINTR);
3970         }
3971         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
3972                 return (bp->b_error ? bp->b_error : EIO);
3973         } else {
3974                 return (0);
3975         }
3976 }
3977
3978 /*
3979  *      bufdone:
3980  *
3981  *      Finish I/O on a buffer, optionally calling a completion function.
3982  *      This is usually called from an interrupt so process blocking is
3983  *      not allowed.
3984  *
3985  *      biodone is also responsible for setting B_CACHE in a B_VMIO bp.
3986  *      In a non-VMIO bp, B_CACHE will be set on the next getblk() 
3987  *      assuming B_INVAL is clear.
3988  *
3989  *      For the VMIO case, we set B_CACHE if the op was a read and no
3990  *      read error occurred, or if the op was a write.  B_CACHE is never
3991  *      set if the buffer is invalid or otherwise uncacheable.
3992  *
3993  *      biodone does not mess with B_INVAL, allowing the I/O routine or the
3994  *      initiator to leave B_INVAL set to brelse the buffer out of existence
3995  *      in the biodone routine.
3996  */
3997 void
3998 bufdone(struct buf *bp)
3999 {
4000         struct bufobj *dropobj;
4001         void    (*biodone)(struct buf *);
4002
4003         buf_track(bp, __func__);
4004         CTR3(KTR_BUF, "bufdone(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
4005         dropobj = NULL;
4006
4007         KASSERT(!(bp->b_flags & B_DONE), ("biodone: bp %p already done", bp));
4008         BUF_ASSERT_HELD(bp);
4009
4010         runningbufwakeup(bp);
4011         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE)
4012                 dropobj = bp->b_bufobj;
4013         /* call optional completion function if requested */
4014         if (bp->b_iodone != NULL) {
4015                 biodone = bp->b_iodone;
4016                 bp->b_iodone = NULL;
4017                 (*biodone) (bp);
4018                 if (dropobj)
4019                         bufobj_wdrop(dropobj);
4020                 return;
4021         }
4022
4023         bufdone_finish(bp);
4024
4025         if (dropobj)
4026                 bufobj_wdrop(dropobj);
4027 }
4028
4029 void
4030 bufdone_finish(struct buf *bp)
4031 {
4032         BUF_ASSERT_HELD(bp);
4033
4034         if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
4035                 buf_complete(bp);
4036
4037         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
4038                 /*
4039                  * Set B_CACHE if the op was a normal read and no error
4040                  * occurred.  B_CACHE is set for writes in the b*write()
4041                  * routines.
4042                  */
4043                 if (bp->b_iocmd == BIO_READ &&
4044                     !(bp->b_flags & (B_INVAL|B_NOCACHE)) &&
4045                     !(bp->b_ioflags & BIO_ERROR))
4046                         bp->b_flags |= B_CACHE;
4047                 vfs_vmio_iodone(bp);
4048         }
4049
4050         /*
4051          * For asynchronous completions, release the buffer now. The brelse
4052          * will do a wakeup there if necessary - so no need to do a wakeup
4053          * here in the async case. The sync case always needs to do a wakeup.
4054          */
4055         if (bp->b_flags & B_ASYNC) {
4056                 if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_RELBUF)) ||
4057                     (bp->b_ioflags & BIO_ERROR))
4058                         brelse(bp);
4059                 else
4060                         bqrelse(bp);
4061         } else
4062                 bdone(bp);
4063 }
4064
4065 /*
4066  * This routine is called in lieu of iodone in the case of
4067  * incomplete I/O.  This keeps the busy status for pages
4068  * consistent.
4069  */
4070 void
4071 vfs_unbusy_pages(struct buf *bp)
4072 {
4073         int i;
4074         vm_object_t obj;
4075         vm_page_t m;
4076
4077         runningbufwakeup(bp);
4078         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4079                 return;
4080
4081         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
4082         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
4083         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4084                 m = bp->b_pages[i];
4085                 if (m == bogus_page) {
4086                         m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(bp->b_offset) + i);
4087                         if (!m)
4088                                 panic("vfs_unbusy_pages: page missing\n");
4089                         bp->b_pages[i] = m;
4090                         if (buf_mapped(bp)) {
4091                                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4092                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
4093                                     bp->b_pages, bp->b_npages);
4094                         } else
4095                                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
4096                 }
4097                 vm_page_sunbusy(m);
4098         }
4099         vm_object_pip_wakeupn(obj, bp->b_npages);
4100         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
4101 }
4102
4103 /*
4104  * vfs_page_set_valid:
4105  *
4106  *      Set the valid bits in a page based on the supplied offset.   The
4107  *      range is restricted to the buffer's size.
4108  *
4109  *      This routine is typically called after a read completes.
4110  */
4111 static void
4112 vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m)
4113 {
4114         vm_ooffset_t eoff;
4115
4116         /*
4117          * Compute the end offset, eoff, such that [off, eoff) does not span a
4118          * page boundary and eoff is not greater than the end of the buffer.
4119          * The end of the buffer, in this case, is our file EOF, not the
4120          * allocation size of the buffer.
4121          */
4122         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(vm_ooffset_t)PAGE_MASK;
4123         if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bcount)
4124                 eoff = bp->b_offset + bp->b_bcount;
4125
4126         /*
4127          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
4128          * entire page.
4129          */
4130         if (eoff > off)
4131                 vm_page_set_valid_range(m, off & PAGE_MASK, eoff - off);
4132 }
4133
4134 /*
4135  * vfs_page_set_validclean:
4136  *
4137  *      Set the valid bits and clear the dirty bits in a page based on the
4138  *      supplied offset.   The range is restricted to the buffer's size.
4139  */
4140 static void
4141 vfs_page_set_validclean(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m)
4142 {
4143         vm_ooffset_t soff, eoff;
4144
4145         /*
4146          * Start and end offsets in buffer.  eoff - soff may not cross a
4147          * page boundary or cross the end of the buffer.  The end of the
4148          * buffer, in this case, is our file EOF, not the allocation size
4149          * of the buffer.
4150          */
4151         soff = off;
4152         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
4153         if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bcount)
4154                 eoff = bp->b_offset + bp->b_bcount;
4155
4156         /*
4157          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
4158          * entire page.
4159          */
4160         if (eoff > soff) {
4161                 vm_page_set_validclean(
4162                     m,
4163                    (vm_offset_t) (soff & PAGE_MASK),
4164                    (vm_offset_t) (eoff - soff)
4165                 );
4166         }
4167 }
4168
4169 /*
4170  * Ensure that all buffer pages are not exclusive busied.  If any page is
4171  * exclusive busy, drain it.
4172  */
4173 void
4174 vfs_drain_busy_pages(struct buf *bp)
4175 {
4176         vm_page_t m;
4177         int i, last_busied;
4178
4179         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(bp->b_bufobj->bo_object);
4180         last_busied = 0;
4181         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4182                 m = bp->b_pages[i];
4183                 if (vm_page_xbusied(m)) {
4184                         for (; last_busied < i; last_busied++)
4185                                 vm_page_sbusy(bp->b_pages[last_busied]);
4186                         while (vm_page_xbusied(m)) {
4187                                 vm_page_lock(m);
4188                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4189                                 vm_page_busy_sleep(m, "vbpage", true);
4190                                 VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4191                         }
4192                 }
4193         }
4194         for (i = 0; i < last_busied; i++)
4195                 vm_page_sunbusy(bp->b_pages[i]);
4196 }
4197
4198 /*
4199  * This routine is called before a device strategy routine.
4200  * It is used to tell the VM system that paging I/O is in
4201  * progress, and treat the pages associated with the buffer
4202  * almost as being exclusive busy.  Also the object paging_in_progress
4203  * flag is handled to make sure that the object doesn't become
4204  * inconsistent.
4205  *
4206  * Since I/O has not been initiated yet, certain buffer flags
4207  * such as BIO_ERROR or B_INVAL may be in an inconsistent state
4208  * and should be ignored.
4209  */
4210 void
4211 vfs_busy_pages(struct buf *bp, int clear_modify)
4212 {
4213         vm_object_t obj;
4214         vm_ooffset_t foff;
4215         vm_page_t m;
4216         int i;
4217         bool bogus;
4218
4219         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4220                 return;
4221
4222         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
4223         foff = bp->b_offset;
4224         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
4225             ("vfs_busy_pages: no buffer offset"));
4226         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
4227         vfs_drain_busy_pages(bp);
4228         if (bp->b_bufsize != 0)
4229                 vfs_setdirty_locked_object(bp);
4230         bogus = false;
4231         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4232                 m = bp->b_pages[i];
4233
4234                 if ((bp->b_flags & B_CLUSTER) == 0) {
4235                         vm_object_pip_add(obj, 1);
4236                         vm_page_sbusy(m);
4237                 }
4238                 /*
4239                  * When readying a buffer for a read ( i.e
4240                  * clear_modify == 0 ), it is important to do
4241                  * bogus_page replacement for valid pages in 
4242                  * partially instantiated buffers.  Partially 
4243                  * instantiated buffers can, in turn, occur when
4244                  * reconstituting a buffer from its VM backing store
4245                  * base.  We only have to do this if B_CACHE is
4246                  * clear ( which causes the I/O to occur in the
4247                  * first place ).  The replacement prevents the read
4248                  * I/O from overwriting potentially dirty VM-backed
4249                  * pages.  XXX bogus page replacement is, uh, bogus.
4250                  * It may not work properly with small-block devices.
4251                  * We need to find a better way.
4252                  */
4253                 if (clear_modify) {
4254                         pmap_remove_write(m);
4255                         vfs_page_set_validclean(bp, foff, m);
4256                 } else if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL &&
4257                     (bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
4258                         bp->b_pages[i] = bogus_page;
4259                         bogus = true;
4260                 }
4261                 foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
4262         }
4263         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
4264         if (bogus && buf_mapped(bp)) {
4265                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4266                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
4267                     bp->b_pages, bp->b_npages);
4268         }
4269 }
4270
4271 /*
4272  *      vfs_bio_set_valid:
4273  *
4274  *      Set the range within the buffer to valid.  The range is
4275  *      relative to the beginning of the buffer, b_offset.  Note that
4276  *      b_offset itself may be offset from the beginning of the first
4277  *      page.
4278  */
4279 void   
4280 vfs_bio_set_valid(struct buf *bp, int base, int size)
4281 {
4282         int i, n;
4283         vm_page_t m;
4284
4285         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4286                 return;
4287
4288         /*
4289          * Fixup base to be relative to beginning of first page.
4290          * Set initial n to be the maximum number of bytes in the
4291          * first page that can be validated.
4292          */
4293         base += (bp->b_offset & PAGE_MASK);
4294         n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
4295
4296         VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4297         for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_npages; ++i) {
4298                 m = bp->b_pages[i];
4299                 if (n > size)
4300                         n = size;
4301                 vm_page_set_valid_range(m, base & PAGE_MASK, n);
4302                 base += n;
4303                 size -= n;
4304                 n = PAGE_SIZE;
4305         }
4306         VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4307 }
4308
4309 /*
4310  *      vfs_bio_clrbuf:
4311  *
4312  *      If the specified buffer is a non-VMIO buffer, clear the entire
4313  *      buffer.  If the specified buffer is a VMIO buffer, clear and
4314  *      validate only the previously invalid portions of the buffer.
4315  *      This routine essentially fakes an I/O, so we need to clear
4316  *      BIO_ERROR and B_INVAL.
4317  *
4318  *      Note that while we only theoretically need to clear through b_bcount,
4319  *      we go ahead and clear through b_bufsize.
4320  */
4321 void
4322 vfs_bio_clrbuf(struct buf *bp) 
4323 {
4324         int i, j, mask, sa, ea, slide;
4325
4326         if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_MALLOC)) != B_VMIO) {
4327                 clrbuf(bp);
4328                 return;
4329         }
4330         bp->b_flags &= ~B_INVAL;
4331         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
4332         VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4333         if ((bp->b_npages == 1) && (bp->b_bufsize < PAGE_SIZE) &&
4334             (bp->b_offset & PAGE_MASK) == 0) {
4335                 if (bp->b_pages[0] == bogus_page)
4336                         goto unlock;
4337                 mask = (1 << (bp->b_bufsize / DEV_BSIZE)) - 1;
4338                 VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(bp->b_pages[0]->object);
4339                 if ((bp->b_pages[0]->valid & mask) == mask)
4340                         goto unlock;
4341                 if ((bp->b_pages[0]->valid & mask) == 0) {
4342                         pmap_zero_page_area(bp->b_pages[0], 0, bp->b_bufsize);
4343                         bp->b_pages[0]->valid |= mask;
4344                         goto unlock;
4345                 }
4346         }
4347         sa = bp->b_offset & PAGE_MASK;
4348         slide = 0;
4349         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++, sa = 0) {
4350                 slide = imin(slide + PAGE_SIZE, bp->b_offset + bp->b_bufsize);
4351                 ea = slide & PAGE_MASK;
4352                 if (ea == 0)
4353                         ea = PAGE_SIZE;
4354                 if (bp->b_pages[i] == bogus_page)
4355                         continue;
4356                 j = sa / DEV_BSIZE;
4357                 mask = ((1 << ((ea - sa) / DEV_BSIZE)) - 1) << j;
4358                 VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(bp->b_pages[i]->object);
4359                 if ((bp->b_pages[i]->valid & mask) == mask)
4360                         continue;
4361                 if ((bp->b_pages[i]->valid & mask) == 0)
4362                         pmap_zero_page_area(bp->b_pages[i], sa, ea - sa);
4363                 else {
4364                         for (; sa < ea; sa += DEV_BSIZE, j++) {
4365                                 if ((bp->b_pages[i]->valid & (1 << j)) == 0) {
4366                                         pmap_zero_page_area(bp->b_pages[i],
4367                                             sa, DEV_BSIZE);
4368                                 }
4369                         }
4370                 }
4371                 bp->b_pages[i]->valid |= mask;
4372         }
4373 unlock:
4374         VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4375         bp->b_resid = 0;
4376 }
4377
4378 void
4379 vfs_bio_bzero_buf(struct buf *bp, int base, int size)
4380 {
4381         vm_page_t m;
4382         int i, n;
4383
4384         if (buf_mapped(bp)) {
4385                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4386                 bzero(bp->b_data + base, size);
4387         } else {
4388                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
4389                 n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
4390                 for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_npages; ++i) {
4391                         m = bp->b_pages[i];
4392                         if (n > size)
4393                                 n = size;
4394                         pmap_zero_page_area(m, base & PAGE_MASK, n);
4395                         base += n;
4396                         size -= n;
4397                         n = PAGE_SIZE;
4398                 }
4399         }
4400 }
4401
4402 /*
4403  * Update buffer flags based on I/O request parameters, optionally releasing the
4404  * buffer.  If it's VMIO or direct I/O, the buffer pages are released to the VM,
4405  * where they may be placed on a page queue (VMIO) or freed immediately (direct
4406  * I/O).  Otherwise the buffer is released to the cache.
4407  */
4408 static void
4409 b_io_dismiss(struct buf *bp, int ioflag, bool release)
4410 {
4411
4412         KASSERT((ioflag & IO_NOREUSE) == 0 || (ioflag & IO_VMIO) != 0,
4413             ("buf %p non-VMIO noreuse", bp));
4414
4415         if ((ioflag & IO_DIRECT) != 0)
4416                 bp->b_flags |= B_DIRECT;
4417         if ((ioflag & (IO_VMIO | IO_DIRECT)) != 0 && LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
4418                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
4419                 if ((ioflag & IO_NOREUSE) != 0)
4420                         bp->b_flags |= B_NOREUSE;
4421                 if (release)
4422                         brelse(bp);
4423         } else if (release)
4424                 bqrelse(bp);
4425 }
4426
4427 void
4428 vfs_bio_brelse(struct buf *bp, int ioflag)
4429 {
4430
4431         b_io_dismiss(bp, ioflag, true);
4432 }
4433
4434 void
4435 vfs_bio_set_flags(struct buf *bp, int ioflag)
4436 {
4437
4438         b_io_dismiss(bp, ioflag, false);
4439 }
4440
4441 /*
4442  * vm_hold_load_pages and vm_hold_free_pages get pages into
4443  * a buffers address space.  The pages are anonymous and are
4444  * not associated with a file object.
4445  */
4446 static void
4447 vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
4448 {
4449         vm_offset_t pg;
4450         vm_page_t p;
4451         int index;
4452
4453         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4454
4455         to = round_page(to);
4456         from = round_page(from);
4457         index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
4458
4459         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
4460 tryagain:
4461                 /*
4462                  * note: must allocate system pages since blocking here
4463                  * could interfere with paging I/O, no matter which
4464                  * process we are.
4465                  */
4466                 p = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_NOOBJ |
4467                     VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_COUNT((to - pg) >> PAGE_SHIFT));
4468                 if (p == NULL) {
4469                         VM_WAIT;
4470                         goto tryagain;
4471                 }
4472                 pmap_qenter(pg, &p, 1);
4473                 bp->b_pages[index] = p;
4474         }
4475         bp->b_npages = index;
4476 }
4477
4478 /* Return pages associated with this buf to the vm system */
4479 static void
4480 vm_hold_free_pages(struct buf *bp, int newbsize)
4481 {
4482         vm_offset_t from;
4483         vm_page_t p;
4484         int index, newnpages;
4485
4486         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4487
4488         from = round_page((vm_offset_t)bp->b_data + newbsize);
4489         newnpages = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
4490         if (bp->b_npages > newnpages)
4491                 pmap_qremove(from, bp->b_npages - newnpages);
4492         for (index = newnpages; index < bp->b_npages; index++) {
4493                 p = bp->b_pages[index];
4494                 bp->b_pages[index] = NULL;
4495                 if (vm_page_sbusied(p))
4496                         printf("vm_hold_free_pages: blkno: %jd, lblkno: %jd\n",
4497                             (intmax_t)bp->b_blkno, (intmax_t)bp->b_lblkno);
4498                 p->wire_count--;
4499                 vm_page_free(p);
4500                 atomic_subtract_int(&vm_cnt.v_wire_count, 1);
4501         }
4502         bp->b_npages = newnpages;
4503 }
4504
4505 /*
4506  * Map an IO request into kernel virtual address space.
4507  *
4508  * All requests are (re)mapped into kernel VA space.
4509  * Notice that we use b_bufsize for the size of the buffer
4510  * to be mapped.  b_bcount might be modified by the driver.
4511  *
4512  * Note that even if the caller determines that the address space should
4513  * be valid, a race or a smaller-file mapped into a larger space may
4514  * actually cause vmapbuf() to fail, so all callers of vmapbuf() MUST
4515  * check the return value.
4516  *
4517  * This function only works with pager buffers.
4518  */
4519 int
4520 vmapbuf(struct buf *bp, int mapbuf)
4521 {
4522         vm_prot_t prot;
4523         int pidx;
4524
4525         if (bp->b_bufsize < 0)
4526                 return (-1);
4527         prot = VM_PROT_READ;
4528         if (bp->b_iocmd == BIO_READ)
4529                 prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
4530         if ((pidx = vm_fault_quick_hold_pages(&curproc->p_vmspace->vm_map,
4531             (vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_bufsize, prot, bp->b_pages,
4532             btoc(MAXPHYS))) < 0)
4533                 return (-1);
4534         bp->b_npages = pidx;
4535         bp->b_offset = ((vm_offset_t)bp->b_data) & PAGE_MASK;
4536         if (mapbuf || !unmapped_buf_allowed) {
4537                 pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_pages, pidx);
4538                 bp->b_data = bp->b_kvabase + bp->b_offset;
4539         } else
4540                 bp->b_data = unmapped_buf;
4541         return(0);
4542 }
4543
4544 /*
4545  * Free the io map PTEs associated with this IO operation.
4546  * We also invalidate the TLB entries and restore the original b_addr.
4547  *
4548  * This function only works with pager buffers.
4549  */
4550 void
4551 vunmapbuf(struct buf *bp)
4552 {
4553         int npages;
4554
4555         npages = bp->b_npages;
4556         if (buf_mapped(bp))
4557                 pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), npages);
4558         vm_page_unhold_pages(bp->b_pages, npages);
4559
4560         bp->b_data = unmapped_buf;
4561 }
4562
4563 void
4564 bdone(struct buf *bp)
4565 {
4566         struct mtx *mtxp;
4567
4568         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4569         mtx_lock(mtxp);
4570         bp->b_flags |= B_DONE;
4571         wakeup(bp);
4572         mtx_unlock(mtxp);
4573 }
4574
4575 void
4576 bwait(struct buf *bp, u_char pri, const char *wchan)
4577 {
4578         struct mtx *mtxp;
4579
4580         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4581         mtx_lock(mtxp);
4582         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0)
4583                 msleep(bp, mtxp, pri, wchan, 0);
4584         mtx_unlock(mtxp);
4585 }
4586
4587 int
4588 bufsync(struct bufobj *bo, int waitfor)
4589 {
4590
4591         return (VOP_FSYNC(bo2vnode(bo), waitfor, curthread));
4592 }
4593
4594 void
4595 bufstrategy(struct bufobj *bo, struct buf *bp)
4596 {
4597         int i = 0;
4598         struct vnode *vp;
4599
4600         vp = bp->b_vp;
4601         KASSERT(vp == bo->bo_private, ("Inconsistent vnode bufstrategy"));
4602         KASSERT(vp->v_type != VCHR && vp->v_type != VBLK,
4603             ("Wrong vnode in bufstrategy(bp=%p, vp=%p)", bp, vp));
4604         i = VOP_STRATEGY(vp, bp);
4605         KASSERT(i == 0, ("VOP_STRATEGY failed bp=%p vp=%p", bp, bp->b_vp));
4606 }
4607
4608 void
4609 bufobj_wrefl(struct bufobj *bo)
4610 {
4611
4612         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wref"));
4613         ASSERT_BO_WLOCKED(bo);
4614         bo->bo_numoutput++;
4615 }
4616
4617 void
4618 bufobj_wref(struct bufobj *bo)
4619 {
4620
4621         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wref"));
4622         BO_LOCK(bo);
4623         bo->bo_numoutput++;
4624         BO_UNLOCK(bo);
4625 }
4626
4627 void
4628 bufobj_wdrop(struct bufobj *bo)
4629 {
4630
4631         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wdrop"));
4632         BO_LOCK(bo);
4633         KASSERT(bo->bo_numoutput > 0, ("bufobj_wdrop non-positive count"));
4634         if ((--bo->bo_numoutput == 0) && (bo->bo_flag & BO_WWAIT)) {
4635                 bo->bo_flag &= ~BO_WWAIT;
4636                 wakeup(&bo->bo_numoutput);
4637         }
4638         BO_UNLOCK(bo);
4639 }
4640
4641 int
4642 bufobj_wwait(struct bufobj *bo, int slpflag, int timeo)
4643 {
4644         int error;
4645
4646         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wwait"));
4647         ASSERT_BO_WLOCKED(bo);
4648         error = 0;
4649         while (bo->bo_numoutput) {
4650                 bo->bo_flag |= BO_WWAIT;
4651                 error = msleep(&bo->bo_numoutput, BO_LOCKPTR(bo),
4652                     slpflag | (PRIBIO + 1), "bo_wwait", timeo);
4653                 if (error)
4654                         break;
4655         }
4656         return (error);
4657 }
4658
4659 /*
4660  * Set bio_data or bio_ma for struct bio from the struct buf.
4661  */
4662 void
4663 bdata2bio(struct buf *bp, struct bio *bip)
4664 {
4665
4666         if (!buf_mapped(bp)) {
4667                 KASSERT(unmapped_buf_allowed, ("unmapped"));
4668                 bip->bio_ma = bp->b_pages;
4669                 bip->bio_ma_n = bp->b_npages;
4670                 bip->bio_data = unmapped_buf;
4671                 bip->bio_ma_offset = (vm_offset_t)bp->b_offset & PAGE_MASK;
4672                 bip->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
4673                 KASSERT(round_page(bip->bio_ma_offset + bip->bio_length) /
4674                     PAGE_SIZE == bp->b_npages,
4675                     ("Buffer %p too short: %d %lld %d", bp, bip->bio_ma_offset,
4676                     (long long)bip->bio_length, bip->bio_ma_n));
4677         } else {
4678                 bip->bio_data = bp->b_data;
4679                 bip->bio_ma = NULL;
4680         }
4681 }
4682
4683 /*
4684  * The MIPS pmap code currently doesn't handle aliased pages.
4685  * The VIPT caches may not handle page aliasing themselves, leading
4686  * to data corruption.
4687  *
4688  * As such, this code makes a system extremely unhappy if said
4689  * system doesn't support unaliasing the above situation in hardware.
4690  * Some "recent" systems (eg some mips24k/mips74k cores) don't enable
4691  * this feature at build time, so it has to be handled in software.
4692  *
4693  * Once the MIPS pmap/cache code grows to support this function on
4694  * earlier chips, it should be flipped back off.
4695  */
4696 #ifdef  __mips__
4697 static int buf_pager_relbuf = 1;
4698 #else
4699 static int buf_pager_relbuf = 0;
4700 #endif
4701 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, buf_pager_relbuf, CTLFLAG_RWTUN,
4702     &buf_pager_relbuf, 0,
4703     "Make buffer pager release buffers after reading");
4704
4705 /*
4706  * The buffer pager.  It uses buffer reads to validate pages.
4707  *
4708  * In contrast to the generic local pager from vm/vnode_pager.c, this
4709  * pager correctly and easily handles volumes where the underlying
4710  * device block size is greater than the machine page size.  The
4711  * buffer cache transparently extends the requested page run to be
4712  * aligned at the block boundary, and does the necessary bogus page
4713  * replacements in the addends to avoid obliterating already valid
4714  * pages.
4715  *
4716  * The only non-trivial issue is that the exclusive busy state for
4717  * pages, which is assumed by the vm_pager_getpages() interface, is
4718  * incompatible with the VMIO buffer cache's desire to share-busy the
4719  * pages.  This function performs a trivial downgrade of the pages'
4720  * state before reading buffers, and a less trivial upgrade from the
4721  * shared-busy to excl-busy state after the read.
4722  */
4723 int
4724 vfs_bio_getpages(struct vnode *vp, vm_page_t *ma, int count,
4725     int *rbehind, int *rahead, vbg_get_lblkno_t get_lblkno,
4726     vbg_get_blksize_t get_blksize)
4727 {
4728         vm_page_t m;
4729         vm_object_t object;
4730         struct buf *bp;
4731         struct mount *mp;
4732         daddr_t lbn, lbnp;
4733         vm_ooffset_t la, lb, poff, poffe;
4734         long bsize;
4735         int bo_bs, br_flags, error, i, pgsin, pgsin_a, pgsin_b;
4736         bool redo, lpart;
4737
4738         object = vp->v_object;
4739         mp = vp->v_mount;
4740         la = IDX_TO_OFF(ma[count - 1]->pindex);
4741         if (la >= object->un_pager.vnp.vnp_size)
4742                 return (VM_PAGER_BAD);
4743         lpart = la + PAGE_SIZE > object->un_pager.vnp.vnp_size;
4744         bo_bs = get_blksize(vp, get_lblkno(vp, IDX_TO_OFF(ma[0]->pindex)));
4745
4746         /*
4747          * Calculate read-ahead, behind and total pages.
4748          */
4749         pgsin = count;
4750         lb = IDX_TO_OFF(ma[0]->pindex);
4751         pgsin_b = OFF_TO_IDX(lb - rounddown2(lb, bo_bs));
4752         pgsin += pgsin_b;
4753         if (rbehind != NULL)
4754                 *rbehind = pgsin_b;
4755         pgsin_a = OFF_TO_IDX(roundup2(la, bo_bs) - la);
4756         if (la + IDX_TO_OFF(pgsin_a) >= object->un_pager.vnp.vnp_size)
4757                 pgsin_a = OFF_TO_IDX(roundup2(object->un_pager.vnp.vnp_size,
4758                     PAGE_SIZE) - la);
4759         pgsin += pgsin_a;
4760         if (rahead != NULL)
4761                 *rahead = pgsin_a;
4762         PCPU_INC(cnt.v_vnodein);
4763         PCPU_ADD(cnt.v_vnodepgsin, pgsin);
4764
4765         br_flags = (mp != NULL && (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMAPPED_BUFS)
4766             != 0) ? GB_UNMAPPED : 0;
4767         VM_OBJECT_WLOCK(object);
4768 again:
4769         for (i = 0; i < count; i++)
4770                 vm_page_busy_downgrade(ma[i]);
4771         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
4772
4773         lbnp = -1;
4774         for (i = 0; i < count; i++) {
4775                 m = ma[i];
4776
4777                 /*
4778                  * Pages are shared busy and the object lock is not
4779                  * owned, which together allow for the pages'
4780                  * invalidation.  The racy test for validity avoids
4781                  * useless creation of the buffer for the most typical
4782                  * case when invalidation is not used in redo or for
4783                  * parallel read.  The shared->excl upgrade loop at
4784                  * the end of the function catches the race in a
4785                  * reliable way (protected by the object lock).
4786                  */
4787                 if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL)
4788                         continue;
4789
4790                 poff = IDX_TO_OFF(m->pindex);
4791                 poffe = MIN(poff + PAGE_SIZE, object->un_pager.vnp.vnp_size);
4792                 for (; poff < poffe; poff += bsize) {
4793                         lbn = get_lblkno(vp, poff);
4794                         if (lbn == lbnp)
4795                                 goto next_page;
4796                         lbnp = lbn;
4797
4798                         bsize = get_blksize(vp, lbn);
4799                         error = bread_gb(vp, lbn, bsize, curthread->td_ucred,
4800                             br_flags, &bp);
4801                         if (error != 0)
4802                                 goto end_pages;
4803                         if (LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
4804                                 /*
4805                                  * Invalidation clears m->valid, but
4806                                  * may leave B_CACHE flag if the
4807                                  * buffer existed at the invalidation
4808                                  * time.  In this case, recycle the
4809                                  * buffer to do real read on next
4810                                  * bread() after redo.
4811                                  *
4812                                  * Otherwise B_RELBUF is not strictly
4813                                  * necessary, enable to reduce buf
4814                                  * cache pressure.
4815                                  */
4816                                 if (buf_pager_relbuf ||
4817                                     m->valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
4818                                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
4819
4820                                 bp->b_flags &= ~B_NOCACHE;
4821                                 brelse(bp);
4822                         } else {
4823                                 bqrelse(bp);
4824                         }
4825                 }
4826                 KASSERT(1 /* racy, enable for debugging */ ||
4827                     m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL || i == count - 1,
4828                     ("buf %d %p invalid", i, m));
4829                 if (i == count - 1 && lpart) {
4830                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
4831                         if (m->valid != 0 &&
4832                             m->valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
4833                                 vm_page_zero_invalid(m, TRUE);
4834                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
4835                 }
4836 next_page:;
4837         }
4838 end_pages:
4839
4840         VM_OBJECT_WLOCK(object);
4841         redo = false;
4842         for (i = 0; i < count; i++) {
4843                 vm_page_sunbusy(ma[i]);
4844                 ma[i] = vm_page_grab(object, ma[i]->pindex, VM_ALLOC_NORMAL);
4845
4846                 /*
4847                  * Since the pages were only sbusy while neither the
4848                  * buffer nor the object lock was held by us, or
4849                  * reallocated while vm_page_grab() slept for busy
4850                  * relinguish, they could have been invalidated.
4851                  * Recheck the valid bits and re-read as needed.
4852                  *
4853                  * Note that the last page is made fully valid in the
4854                  * read loop, and partial validity for the page at
4855                  * index count - 1 could mean that the page was
4856                  * invalidated or removed, so we must restart for
4857                  * safety as well.
4858                  */
4859                 if (ma[i]->valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
4860                         redo = true;
4861         }
4862         if (redo && error == 0)
4863                 goto again;
4864         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
4865         return (error != 0 ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
4866 }
4867
4868 #include "opt_ddb.h"
4869 #ifdef DDB
4870 #include <ddb/ddb.h>
4871
4872 /* DDB command to show buffer data */
4873 DB_SHOW_COMMAND(buffer, db_show_buffer)
4874 {
4875         /* get args */
4876         struct buf *bp = (struct buf *)addr;
4877 #ifdef FULL_BUF_TRACKING
4878         uint32_t i, j;
4879 #endif
4880
4881         if (!have_addr) {
4882                 db_printf("usage: show buffer <addr>\n");
4883                 return;
4884         }
4885
4886         db_printf("buf at %p\n", bp);
4887         db_printf("b_flags = 0x%b, b_xflags=0x%b, b_vflags=0x%b\n",
4888             (u_int)bp->b_flags, PRINT_BUF_FLAGS, (u_int)bp->b_xflags,
4889             PRINT_BUF_XFLAGS, (u_int)bp->b_vflags, PRINT_BUF_VFLAGS);
4890         db_printf(
4891             "b_error = %d, b_bufsize = %ld, b_bcount = %ld, b_resid = %ld\n"
4892             "b_bufobj = (%p), b_data = %p, b_blkno = %jd, b_lblkno = %jd, "
4893             "b_dep = %p\n",
4894             bp->b_error, bp->b_bufsize, bp->b_bcount, bp->b_resid,
4895             bp->b_bufobj, bp->b_data, (intmax_t)bp->b_blkno,
4896             (intmax_t)bp->b_lblkno, bp->b_dep.lh_first);
4897         db_printf("b_kvabase = %p, b_kvasize = %d\n",
4898             bp->b_kvabase, bp->b_kvasize);
4899         if (bp->b_npages) {
4900                 int i;
4901                 db_printf("b_npages = %d, pages(OBJ, IDX, PA): ", bp->b_npages);
4902                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4903                         vm_page_t m;
4904                         m = bp->b_pages[i];
4905                         if (m != NULL)
4906                                 db_printf("(%p, 0x%lx, 0x%lx)", m->object,
4907                                     (u_long)m->pindex,
4908                                     (u_long)VM_PAGE_TO_PHYS(m));
4909                         else
4910                                 db_printf("( ??? )");
4911                         if ((i + 1) < bp->b_npages)
4912                                 db_printf(",");
4913                 }
4914                 db_printf("\n");
4915         }
4916 #if defined(FULL_BUF_TRACKING)
4917         db_printf("b_io_tracking: b_io_tcnt = %u\n", bp->b_io_tcnt);
4918
4919         i = bp->b_io_tcnt % BUF_TRACKING_SIZE;
4920         for (j = 1; j <= BUF_TRACKING_SIZE; j++)
4921                 db_printf(" %2u: %s\n", j,
4922                     bp->b_io_tracking[BUF_TRACKING_ENTRY(i - j)]);
4923 #elif defined(BUF_TRACKING)
4924         db_printf("b_io_tracking: %s\n", bp->b_io_tracking);
4925 #endif
4926         db_printf(" ");
4927         BUF_LOCKPRINTINFO(bp);
4928 }
4929
4930 DB_SHOW_COMMAND(lockedbufs, lockedbufs)
4931 {
4932         struct buf *bp;
4933         int i;
4934
4935         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
4936                 bp = &buf[i];
4937                 if (BUF_ISLOCKED(bp)) {
4938                         db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
4939                         db_printf("\n");
4940                 }
4941         }
4942 }
4943
4944 DB_SHOW_COMMAND(vnodebufs, db_show_vnodebufs)
4945 {
4946         struct vnode *vp;
4947         struct buf *bp;
4948
4949         if (!have_addr) {
4950                 db_printf("usage: show vnodebufs <addr>\n");
4951                 return;
4952         }
4953         vp = (struct vnode *)addr;
4954         db_printf("Clean buffers:\n");
4955         TAILQ_FOREACH(bp, &vp->v_bufobj.bo_clean.bv_hd, b_bobufs) {
4956                 db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
4957                 db_printf("\n");
4958         }
4959         db_printf("Dirty buffers:\n");
4960         TAILQ_FOREACH(bp, &vp->v_bufobj.bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
4961                 db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
4962                 db_printf("\n");
4963         }
4964 }
4965
4966 DB_COMMAND(countfreebufs, db_coundfreebufs)
4967 {
4968         struct buf *bp;
4969         int i, used = 0, nfree = 0;
4970
4971         if (have_addr) {
4972                 db_printf("usage: countfreebufs\n");
4973                 return;
4974         }
4975
4976         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
4977                 bp = &buf[i];
4978                 if (bp->b_qindex == QUEUE_EMPTY)
4979                         nfree++;
4980                 else
4981                         used++;
4982         }
4983
4984         db_printf("Counted %d free, %d used (%d tot)\n", nfree, used,
4985             nfree + used);
4986         db_printf("numfreebuffers is %d\n", numfreebuffers);
4987 }
4988 #endif /* DDB */