]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_bio.c
This commit was generated by cvs2svn to compensate for changes in r147001,
[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  * All rights reserved.
5  *
6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
7  * modification, are permitted provided that the following conditions
8  * are met:
9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14  *
15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
25  * SUCH DAMAGE.
26  */
27
28 /*
29  * this file contains a new buffer I/O scheme implementing a coherent
30  * VM object and buffer cache scheme.  Pains have been taken to make
31  * sure that the performance degradation associated with schemes such
32  * as this is not realized.
33  *
34  * Author:  John S. Dyson
35  * Significant help during the development and debugging phases
36  * had been provided by David Greenman, also of the FreeBSD core team.
37  *
38  * see man buf(9) for more info.
39  */
40
41 #include <sys/cdefs.h>
42 __FBSDID("$FreeBSD$");
43
44 #include <sys/param.h>
45 #include <sys/systm.h>
46 #include <sys/bio.h>
47 #include <sys/conf.h>
48 #include <sys/buf.h>
49 #include <sys/devicestat.h>
50 #include <sys/eventhandler.h>
51 #include <sys/lock.h>
52 #include <sys/malloc.h>
53 #include <sys/mount.h>
54 #include <sys/mutex.h>
55 #include <sys/kernel.h>
56 #include <sys/kthread.h>
57 #include <sys/proc.h>
58 #include <sys/resourcevar.h>
59 #include <sys/sysctl.h>
60 #include <sys/vmmeter.h>
61 #include <sys/vnode.h>
62 #include <geom/geom.h>
63 #include <vm/vm.h>
64 #include <vm/vm_param.h>
65 #include <vm/vm_kern.h>
66 #include <vm/vm_pageout.h>
67 #include <vm/vm_page.h>
68 #include <vm/vm_object.h>
69 #include <vm/vm_extern.h>
70 #include <vm/vm_map.h>
71 #include "opt_directio.h"
72 #include "opt_swap.h"
73
74 static MALLOC_DEFINE(M_BIOBUF, "BIO buffer", "BIO buffer");
75
76 struct  bio_ops bioops;         /* I/O operation notification */
77
78 struct  buf_ops buf_ops_bio = {
79         .bop_name       =       "buf_ops_bio",
80         .bop_write      =       bufwrite,
81         .bop_strategy   =       bufstrategy,
82         .bop_sync       =       bufsync,
83 };
84
85 /*
86  * XXX buf is global because kern_shutdown.c and ffs_checkoverlap has
87  * carnal knowledge of buffers.  This knowledge should be moved to vfs_bio.c.
88  */
89 struct buf *buf;                /* buffer header pool */
90
91 static struct proc *bufdaemonproc;
92
93 static int inmem(struct vnode *vp, daddr_t blkno);
94 static void vm_hold_free_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from,
95                 vm_offset_t to);
96 static void vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from,
97                 vm_offset_t to);
98 static void vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off,
99                                int pageno, vm_page_t m);
100 static void vfs_clean_pages(struct buf *bp);
101 static void vfs_setdirty(struct buf *bp);
102 static void vfs_vmio_release(struct buf *bp);
103 static int vfs_bio_clcheck(struct vnode *vp, int size,
104                 daddr_t lblkno, daddr_t blkno);
105 static int flushbufqueues(int flushdeps);
106 static void buf_daemon(void);
107 static void bremfreel(struct buf *bp);
108
109 int vmiodirenable = TRUE;
110 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, vmiodirenable, CTLFLAG_RW, &vmiodirenable, 0,
111     "Use the VM system for directory writes");
112 int runningbufspace;
113 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, runningbufspace, CTLFLAG_RD, &runningbufspace, 0,
114     "Amount of presently outstanding async buffer io");
115 static int bufspace;
116 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufspace, CTLFLAG_RD, &bufspace, 0,
117     "KVA memory used for bufs");
118 static int maxbufspace;
119 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxbufspace, CTLFLAG_RD, &maxbufspace, 0,
120     "Maximum allowed value of bufspace (including buf_daemon)");
121 static int bufmallocspace;
122 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufmallocspace, CTLFLAG_RD, &bufmallocspace, 0,
123     "Amount of malloced memory for buffers");
124 static int maxbufmallocspace;
125 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxmallocbufspace, CTLFLAG_RW, &maxbufmallocspace, 0,
126     "Maximum amount of malloced memory for buffers");
127 static int lobufspace;
128 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lobufspace, CTLFLAG_RD, &lobufspace, 0,
129     "Minimum amount of buffers we want to have");
130 static int hibufspace;
131 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hibufspace, CTLFLAG_RD, &hibufspace, 0,
132     "Maximum allowed value of bufspace (excluding buf_daemon)");
133 static int bufreusecnt;
134 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufreusecnt, CTLFLAG_RW, &bufreusecnt, 0,
135     "Number of times we have reused a buffer");
136 static int buffreekvacnt;
137 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, buffreekvacnt, CTLFLAG_RW, &buffreekvacnt, 0,
138     "Number of times we have freed the KVA space from some buffer");
139 static int bufdefragcnt;
140 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufdefragcnt, CTLFLAG_RW, &bufdefragcnt, 0,
141     "Number of times we have had to repeat buffer allocation to defragment");
142 static int lorunningspace;
143 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lorunningspace, CTLFLAG_RW, &lorunningspace, 0,
144     "Minimum preferred space used for in-progress I/O");
145 static int hirunningspace;
146 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hirunningspace, CTLFLAG_RW, &hirunningspace, 0,
147     "Maximum amount of space to use for in-progress I/O");
148 static int dirtybufferflushes;
149 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufferflushes, CTLFLAG_RW, &dirtybufferflushes,
150     0, "Number of bdwrite to bawrite conversions to limit dirty buffers");
151 static int altbufferflushes;
152 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, altbufferflushes, CTLFLAG_RW, &altbufferflushes,
153     0, "Number of fsync flushes to limit dirty buffers");
154 static int recursiveflushes;
155 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, recursiveflushes, CTLFLAG_RW, &recursiveflushes,
156     0, "Number of flushes skipped due to being recursive");
157 static int numdirtybuffers;
158 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numdirtybuffers, CTLFLAG_RD, &numdirtybuffers, 0,
159     "Number of buffers that are dirty (has unwritten changes) at the moment");
160 static int lodirtybuffers;
161 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lodirtybuffers, CTLFLAG_RW, &lodirtybuffers, 0,
162     "How many buffers we want to have free before bufdaemon can sleep");
163 static int hidirtybuffers;
164 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hidirtybuffers, CTLFLAG_RW, &hidirtybuffers, 0,
165     "When the number of dirty buffers is considered severe");
166 static int dirtybufthresh;
167 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufthresh, CTLFLAG_RW, &dirtybufthresh,
168     0, "Number of bdwrite to bawrite conversions to clear dirty buffers");
169 static int numfreebuffers;
170 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numfreebuffers, CTLFLAG_RD, &numfreebuffers, 0,
171     "Number of free buffers");
172 static int lofreebuffers;
173 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lofreebuffers, CTLFLAG_RW, &lofreebuffers, 0,
174    "XXX Unused");
175 static int hifreebuffers;
176 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hifreebuffers, CTLFLAG_RW, &hifreebuffers, 0,
177    "XXX Complicatedly unused");
178 static int getnewbufcalls;
179 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufcalls, CTLFLAG_RW, &getnewbufcalls, 0,
180    "Number of calls to getnewbuf");
181 static int getnewbufrestarts;
182 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufrestarts, CTLFLAG_RW, &getnewbufrestarts, 0,
183     "Number of times getnewbuf has had to restart a buffer aquisition");
184
185 /*
186  * Wakeup point for bufdaemon, as well as indicator of whether it is already
187  * active.  Set to 1 when the bufdaemon is already "on" the queue, 0 when it
188  * is idling.
189  */
190 static int bd_request;
191
192 /*
193  * This lock synchronizes access to bd_request.
194  */
195 static struct mtx bdlock;
196
197 /*
198  * bogus page -- for I/O to/from partially complete buffers
199  * this is a temporary solution to the problem, but it is not
200  * really that bad.  it would be better to split the buffer
201  * for input in the case of buffers partially already in memory,
202  * but the code is intricate enough already.
203  */
204 vm_page_t bogus_page;
205
206 /*
207  * Synchronization (sleep/wakeup) variable for active buffer space requests.
208  * Set when wait starts, cleared prior to wakeup().
209  * Used in runningbufwakeup() and waitrunningbufspace().
210  */
211 static int runningbufreq;
212
213 /*
214  * This lock protects the runningbufreq and synchronizes runningbufwakeup and
215  * waitrunningbufspace().
216  */
217 static struct mtx rbreqlock;
218
219 /* 
220  * Synchronization (sleep/wakeup) variable for buffer requests.
221  * Can contain the VFS_BIO_NEED flags defined below; setting/clearing is done
222  * by and/or.
223  * Used in numdirtywakeup(), bufspacewakeup(), bufcountwakeup(), bwillwrite(),
224  * getnewbuf(), and getblk().
225  */
226 static int needsbuffer;
227
228 /*
229  * Lock that protects needsbuffer and the sleeps/wakeups surrounding it.
230  */
231 static struct mtx nblock;
232
233 /*
234  * Lock that protects against bwait()/bdone()/B_DONE races.
235  */
236
237 static struct mtx bdonelock;
238
239 /*
240  * Definitions for the buffer free lists.
241  */
242 #define BUFFER_QUEUES   5       /* number of free buffer queues */
243
244 #define QUEUE_NONE      0       /* on no queue */
245 #define QUEUE_CLEAN     1       /* non-B_DELWRI buffers */
246 #define QUEUE_DIRTY     2       /* B_DELWRI buffers */
247 #define QUEUE_EMPTYKVA  3       /* empty buffer headers w/KVA assignment */
248 #define QUEUE_EMPTY     4       /* empty buffer headers */
249
250 /* Queues for free buffers with various properties */
251 static TAILQ_HEAD(bqueues, buf) bufqueues[BUFFER_QUEUES] = { { 0 } };
252
253 /* Lock for the bufqueues */
254 static struct mtx bqlock;
255
256 /*
257  * Single global constant for BUF_WMESG, to avoid getting multiple references.
258  * buf_wmesg is referred from macros.
259  */
260 const char *buf_wmesg = BUF_WMESG;
261
262 #define VFS_BIO_NEED_ANY        0x01    /* any freeable buffer */
263 #define VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH 0x02    /* waiting for dirty buffer flush */
264 #define VFS_BIO_NEED_FREE       0x04    /* wait for free bufs, hi hysteresis */
265 #define VFS_BIO_NEED_BUFSPACE   0x08    /* wait for buf space, lo hysteresis */
266
267 #ifdef DIRECTIO
268 extern void ffs_rawread_setup(void);
269 #endif /* DIRECTIO */
270 /*
271  *      numdirtywakeup:
272  *
273  *      If someone is blocked due to there being too many dirty buffers,
274  *      and numdirtybuffers is now reasonable, wake them up.
275  */
276
277 static __inline void
278 numdirtywakeup(int level)
279 {
280
281         if (numdirtybuffers <= level) {
282                 mtx_lock(&nblock);
283                 if (needsbuffer & VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH) {
284                         needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH;
285                         wakeup(&needsbuffer);
286                 }
287                 mtx_unlock(&nblock);
288         }
289 }
290
291 /*
292  *      bufspacewakeup:
293  *
294  *      Called when buffer space is potentially available for recovery.
295  *      getnewbuf() will block on this flag when it is unable to free 
296  *      sufficient buffer space.  Buffer space becomes recoverable when 
297  *      bp's get placed back in the queues.
298  */
299
300 static __inline void
301 bufspacewakeup(void)
302 {
303
304         /*
305          * If someone is waiting for BUF space, wake them up.  Even
306          * though we haven't freed the kva space yet, the waiting
307          * process will be able to now.
308          */
309         mtx_lock(&nblock);
310         if (needsbuffer & VFS_BIO_NEED_BUFSPACE) {
311                 needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
312                 wakeup(&needsbuffer);
313         }
314         mtx_unlock(&nblock);
315 }
316
317 /*
318  * runningbufwakeup() - in-progress I/O accounting.
319  *
320  */
321 static __inline void
322 runningbufwakeup(struct buf *bp)
323 {
324
325         if (bp->b_runningbufspace) {
326                 atomic_subtract_int(&runningbufspace, bp->b_runningbufspace);
327                 bp->b_runningbufspace = 0;
328                 mtx_lock(&rbreqlock);
329                 if (runningbufreq && runningbufspace <= lorunningspace) {
330                         runningbufreq = 0;
331                         wakeup(&runningbufreq);
332                 }
333                 mtx_unlock(&rbreqlock);
334         }
335 }
336
337 /*
338  *      bufcountwakeup:
339  *
340  *      Called when a buffer has been added to one of the free queues to
341  *      account for the buffer and to wakeup anyone waiting for free buffers.
342  *      This typically occurs when large amounts of metadata are being handled
343  *      by the buffer cache ( else buffer space runs out first, usually ).
344  */
345
346 static __inline void
347 bufcountwakeup(void) 
348 {
349
350         atomic_add_int(&numfreebuffers, 1);
351         mtx_lock(&nblock);
352         if (needsbuffer) {
353                 needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_ANY;
354                 if (numfreebuffers >= hifreebuffers)
355                         needsbuffer &= ~VFS_BIO_NEED_FREE;
356                 wakeup(&needsbuffer);
357         }
358         mtx_unlock(&nblock);
359 }
360
361 /*
362  *      waitrunningbufspace()
363  *
364  *      runningbufspace is a measure of the amount of I/O currently
365  *      running.  This routine is used in async-write situations to
366  *      prevent creating huge backups of pending writes to a device.
367  *      Only asynchronous writes are governed by this function.
368  *
369  *      Reads will adjust runningbufspace, but will not block based on it.
370  *      The read load has a side effect of reducing the allowed write load.
371  *
372  *      This does NOT turn an async write into a sync write.  It waits  
373  *      for earlier writes to complete and generally returns before the
374  *      caller's write has reached the device.
375  */
376 static __inline void
377 waitrunningbufspace(void)
378 {
379
380         mtx_lock(&rbreqlock);
381         while (runningbufspace > hirunningspace) {
382                 ++runningbufreq;
383                 msleep(&runningbufreq, &rbreqlock, PVM, "wdrain", 0);
384         }
385         mtx_unlock(&rbreqlock);
386 }
387
388
389 /*
390  *      vfs_buf_test_cache:
391  *
392  *      Called when a buffer is extended.  This function clears the B_CACHE
393  *      bit if the newly extended portion of the buffer does not contain
394  *      valid data.
395  */
396 static __inline
397 void
398 vfs_buf_test_cache(struct buf *bp,
399                   vm_ooffset_t foff, vm_offset_t off, vm_offset_t size,
400                   vm_page_t m)
401 {
402
403         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
404         if (bp->b_flags & B_CACHE) {
405                 int base = (foff + off) & PAGE_MASK;
406                 if (vm_page_is_valid(m, base, size) == 0)
407                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
408         }
409 }
410
411 /* Wake up the buffer deamon if necessary */
412 static __inline
413 void
414 bd_wakeup(int dirtybuflevel)
415 {
416
417         mtx_lock(&bdlock);
418         if (bd_request == 0 && numdirtybuffers >= dirtybuflevel) {
419                 bd_request = 1;
420                 wakeup(&bd_request);
421         }
422         mtx_unlock(&bdlock);
423 }
424
425 /*
426  * bd_speedup - speedup the buffer cache flushing code
427  */
428
429 static __inline
430 void
431 bd_speedup(void)
432 {
433
434         bd_wakeup(1);
435 }
436
437 /*
438  * Calculating buffer cache scaling values and reserve space for buffer
439  * headers.  This is called during low level kernel initialization and
440  * may be called more then once.  We CANNOT write to the memory area
441  * being reserved at this time.
442  */
443 caddr_t
444 kern_vfs_bio_buffer_alloc(caddr_t v, long physmem_est)
445 {
446
447         /*
448          * physmem_est is in pages.  Convert it to kilobytes (assumes
449          * PAGE_SIZE is >= 1K)
450          */
451         physmem_est = physmem_est * (PAGE_SIZE / 1024);
452
453         /*
454          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
455          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
456          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
457          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
458          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
459          * maxbcache bytes.
460          *
461          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
462          */
463         if (nbuf == 0) {
464                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
465
466                 nbuf = 50;
467                 if (physmem_est > 4096)
468                         nbuf += min((physmem_est - 4096) / factor,
469                             65536 / factor);
470                 if (physmem_est > 65536)
471                         nbuf += (physmem_est - 65536) * 2 / (factor * 5);
472
473                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
474                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
475         }
476
477 #if 0
478         /*
479          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
480          * kernel_map.
481          */
482         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) / 
483             (BKVASIZE * 2)) {
484                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) / 
485                     (BKVASIZE * 2);
486                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
487         }
488 #endif
489
490         /*
491          * swbufs are used as temporary holders for I/O, such as paging I/O.
492          * We have no less then 16 and no more then 256.
493          */
494         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
495 #ifdef NSWBUF_MIN
496         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
497                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
498 #endif
499 #ifdef DIRECTIO
500         ffs_rawread_setup();
501 #endif
502
503         /*
504          * Reserve space for the buffer cache buffers
505          */
506         swbuf = (void *)v;
507         v = (caddr_t)(swbuf + nswbuf);
508         buf = (void *)v;
509         v = (caddr_t)(buf + nbuf);
510
511         return(v);
512 }
513
514 /* Initialize the buffer subsystem.  Called before use of any buffers. */
515 void
516 bufinit(void)
517 {
518         struct buf *bp;
519         int i;
520
521         mtx_init(&bqlock, "buf queue lock", NULL, MTX_DEF);
522         mtx_init(&rbreqlock, "runningbufspace lock", NULL, MTX_DEF);
523         mtx_init(&nblock, "needsbuffer lock", NULL, MTX_DEF);
524         mtx_init(&bdlock, "buffer daemon lock", NULL, MTX_DEF);
525         mtx_init(&bdonelock, "bdone lock", NULL, MTX_DEF);
526
527         /* next, make a null set of free lists */
528         for (i = 0; i < BUFFER_QUEUES; i++)
529                 TAILQ_INIT(&bufqueues[i]);
530
531         /* finally, initialize each buffer header and stick on empty q */
532         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
533                 bp = &buf[i];
534                 bzero(bp, sizeof *bp);
535                 bp->b_flags = B_INVAL;  /* we're just an empty header */
536                 bp->b_rcred = NOCRED;
537                 bp->b_wcred = NOCRED;
538                 bp->b_qindex = QUEUE_EMPTY;
539                 bp->b_vflags = 0;
540                 bp->b_xflags = 0;
541                 LIST_INIT(&bp->b_dep);
542                 BUF_LOCKINIT(bp);
543                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[QUEUE_EMPTY], bp, b_freelist);
544         }
545
546         /*
547          * maxbufspace is the absolute maximum amount of buffer space we are 
548          * allowed to reserve in KVM and in real terms.  The absolute maximum
549          * is nominally used by buf_daemon.  hibufspace is the nominal maximum
550          * used by most other processes.  The differential is required to 
551          * ensure that buf_daemon is able to run when other processes might 
552          * be blocked waiting for buffer space.
553          *
554          * maxbufspace is based on BKVASIZE.  Allocating buffers larger then
555          * this may result in KVM fragmentation which is not handled optimally
556          * by the system.
557          */
558         maxbufspace = nbuf * BKVASIZE;
559         hibufspace = imax(3 * maxbufspace / 4, maxbufspace - MAXBSIZE * 10);
560         lobufspace = hibufspace - MAXBSIZE;
561
562         lorunningspace = 512 * 1024;
563         hirunningspace = 1024 * 1024;
564
565 /*
566  * Limit the amount of malloc memory since it is wired permanently into
567  * the kernel space.  Even though this is accounted for in the buffer
568  * allocation, we don't want the malloced region to grow uncontrolled.
569  * The malloc scheme improves memory utilization significantly on average
570  * (small) directories.
571  */
572         maxbufmallocspace = hibufspace / 20;
573
574 /*
575  * Reduce the chance of a deadlock occuring by limiting the number
576  * of delayed-write dirty buffers we allow to stack up.
577  */
578         hidirtybuffers = nbuf / 4 + 20;
579         dirtybufthresh = hidirtybuffers * 9 / 10;
580         numdirtybuffers = 0;
581 /*
582  * To support extreme low-memory systems, make sure hidirtybuffers cannot
583  * eat up all available buffer space.  This occurs when our minimum cannot
584  * be met.  We try to size hidirtybuffers to 3/4 our buffer space assuming
585  * BKVASIZE'd (8K) buffers.
586  */
587         while (hidirtybuffers * BKVASIZE > 3 * hibufspace / 4) {
588                 hidirtybuffers >>= 1;
589         }
590         lodirtybuffers = hidirtybuffers / 2;
591
592 /*
593  * Try to keep the number of free buffers in the specified range,
594  * and give special processes (e.g. like buf_daemon) access to an 
595  * emergency reserve.
596  */
597         lofreebuffers = nbuf / 18 + 5;
598         hifreebuffers = 2 * lofreebuffers;
599         numfreebuffers = nbuf;
600
601 /*
602  * Maximum number of async ops initiated per buf_daemon loop.  This is
603  * somewhat of a hack at the moment, we really need to limit ourselves
604  * based on the number of bytes of I/O in-transit that were initiated
605  * from buf_daemon.
606  */
607
608         bogus_page = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NOOBJ |
609             VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_WIRED);
610 }
611
612 /*
613  * bfreekva() - free the kva allocation for a buffer.
614  *
615  *      Since this call frees up buffer space, we call bufspacewakeup().
616  */
617 static void
618 bfreekva(struct buf *bp)
619 {
620
621         if (bp->b_kvasize) {
622                 atomic_add_int(&buffreekvacnt, 1);
623                 atomic_subtract_int(&bufspace, bp->b_kvasize);
624                 vm_map_lock(buffer_map);
625                 vm_map_delete(buffer_map,
626                     (vm_offset_t) bp->b_kvabase,
627                     (vm_offset_t) bp->b_kvabase + bp->b_kvasize
628                 );
629                 vm_map_unlock(buffer_map);
630                 bp->b_kvasize = 0;
631                 bufspacewakeup();
632         }
633 }
634
635 /*
636  *      bremfree:
637  *
638  *      Mark the buffer for removal from the appropriate free list in brelse.
639  *      
640  */
641 void
642 bremfree(struct buf *bp)
643 {
644
645         CTR3(KTR_BUF, "bremfree(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
646         KASSERT(BUF_REFCNT(bp), ("bremfree: buf must be locked."));
647         KASSERT((bp->b_flags & B_REMFREE) == 0 && bp->b_qindex != QUEUE_NONE,
648             ("bremfree: buffer %p not on a queue.", bp));
649
650         bp->b_flags |= B_REMFREE;
651         /* Fixup numfreebuffers count.  */
652         if ((bp->b_flags & B_INVAL) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
653                 atomic_subtract_int(&numfreebuffers, 1);
654 }
655
656 /*
657  *      bremfreef:
658  *
659  *      Force an immediate removal from a free list.  Used only in nfs when
660  *      it abuses the b_freelist pointer.
661  */
662 void
663 bremfreef(struct buf *bp)
664 {
665         mtx_lock(&bqlock);
666         bremfreel(bp);
667         mtx_unlock(&bqlock);
668 }
669
670 /*
671  *      bremfreel:
672  *
673  *      Removes a buffer from the free list, must be called with the
674  *      bqlock held.
675  */
676 static void
677 bremfreel(struct buf *bp)
678 {
679         CTR3(KTR_BUF, "bremfreel(%p) vp %p flags %X",
680             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
681         KASSERT(BUF_REFCNT(bp), ("bremfreel: buffer %p not locked.", bp));
682         KASSERT(bp->b_qindex != QUEUE_NONE,
683             ("bremfreel: buffer %p not on a queue.", bp));
684         mtx_assert(&bqlock, MA_OWNED);
685
686         TAILQ_REMOVE(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
687         bp->b_qindex = QUEUE_NONE;
688         /*
689          * If this was a delayed bremfree() we only need to remove the buffer
690          * from the queue and return the stats are already done.
691          */
692         if (bp->b_flags & B_REMFREE) {
693                 bp->b_flags &= ~B_REMFREE;
694                 return;
695         }
696         /*
697          * Fixup numfreebuffers count.  If the buffer is invalid or not
698          * delayed-write, the buffer was free and we must decrement
699          * numfreebuffers.
700          */
701         if ((bp->b_flags & B_INVAL) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
702                 atomic_subtract_int(&numfreebuffers, 1);
703 }
704
705
706 /*
707  * Get a buffer with the specified data.  Look in the cache first.  We
708  * must clear BIO_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O.  If B_CACHE
709  * is set, the buffer is valid and we do not have to do anything ( see
710  * getblk() ).  This is really just a special case of breadn().
711  */
712 int
713 bread(struct vnode * vp, daddr_t blkno, int size, struct ucred * cred,
714     struct buf **bpp)
715 {
716
717         return (breadn(vp, blkno, size, 0, 0, 0, cred, bpp));
718 }
719
720 /*
721  * Operates like bread, but also starts asynchronous I/O on
722  * read-ahead blocks.  We must clear BIO_ERROR and B_INVAL prior
723  * to initiating I/O . If B_CACHE is set, the buffer is valid 
724  * and we do not have to do anything.
725  */
726 int
727 breadn(struct vnode * vp, daddr_t blkno, int size,
728     daddr_t * rablkno, int *rabsize,
729     int cnt, struct ucred * cred, struct buf **bpp)
730 {
731         struct buf *bp, *rabp;
732         int i;
733         int rv = 0, readwait = 0;
734
735         CTR3(KTR_BUF, "breadn(%p, %jd, %d)", vp, blkno, size);
736         *bpp = bp = getblk(vp, blkno, size, 0, 0, 0);
737
738         /* if not found in cache, do some I/O */
739         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
740                 if (curthread != PCPU_GET(idlethread))
741                         curthread->td_proc->p_stats->p_ru.ru_inblock++;
742                 bp->b_iocmd = BIO_READ;
743                 bp->b_flags &= ~B_INVAL;
744                 bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
745                 if (bp->b_rcred == NOCRED && cred != NOCRED)
746                         bp->b_rcred = crhold(cred);
747                 vfs_busy_pages(bp, 0);
748                 bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
749                 bstrategy(bp);
750                 ++readwait;
751         }
752
753         for (i = 0; i < cnt; i++, rablkno++, rabsize++) {
754                 if (inmem(vp, *rablkno))
755                         continue;
756                 rabp = getblk(vp, *rablkno, *rabsize, 0, 0, 0);
757
758                 if ((rabp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
759                         if (curthread != PCPU_GET(idlethread))
760                                 curthread->td_proc->p_stats->p_ru.ru_inblock++;
761                         rabp->b_flags |= B_ASYNC;
762                         rabp->b_flags &= ~B_INVAL;
763                         rabp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
764                         rabp->b_iocmd = BIO_READ;
765                         if (rabp->b_rcred == NOCRED && cred != NOCRED)
766                                 rabp->b_rcred = crhold(cred);
767                         vfs_busy_pages(rabp, 0);
768                         BUF_KERNPROC(rabp);
769                         rabp->b_iooffset = dbtob(rabp->b_blkno);
770                         bstrategy(rabp);
771                 } else {
772                         brelse(rabp);
773                 }
774         }
775
776         if (readwait) {
777                 rv = bufwait(bp);
778         }
779         return (rv);
780 }
781
782 /*
783  * Write, release buffer on completion.  (Done by iodone
784  * if async).  Do not bother writing anything if the buffer
785  * is invalid.
786  *
787  * Note that we set B_CACHE here, indicating that buffer is
788  * fully valid and thus cacheable.  This is true even of NFS
789  * now so we set it generally.  This could be set either here 
790  * or in biodone() since the I/O is synchronous.  We put it
791  * here.
792  */
793 int
794 bufwrite(struct buf *bp)
795 {
796         int oldflags;
797
798         CTR3(KTR_BUF, "bufwrite(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
799         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
800                 brelse(bp);
801                 return (0);
802         }
803
804         oldflags = bp->b_flags;
805
806         if (BUF_REFCNT(bp) == 0)
807                 panic("bufwrite: buffer is not busy???");
808         KASSERT(!(bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG),
809             ("FFS background buffer should not get here %p", bp));
810
811         /* Mark the buffer clean */
812         bundirty(bp);
813
814         bp->b_flags &= ~B_DONE;
815         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
816         bp->b_flags |= B_CACHE;
817         bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
818
819         bufobj_wref(bp->b_bufobj);
820         vfs_busy_pages(bp, 1);
821
822         /*
823          * Normal bwrites pipeline writes
824          */
825         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
826         atomic_add_int(&runningbufspace, bp->b_runningbufspace);
827
828         if (curthread != PCPU_GET(idlethread))
829                 curthread->td_proc->p_stats->p_ru.ru_oublock++;
830         if (oldflags & B_ASYNC)
831                 BUF_KERNPROC(bp);
832         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
833         bstrategy(bp);
834
835         if ((oldflags & B_ASYNC) == 0) {
836                 int rtval = bufwait(bp);
837                 brelse(bp);
838                 return (rtval);
839         } else {
840                 /*
841                  * don't allow the async write to saturate the I/O
842                  * system.  We will not deadlock here because
843                  * we are blocking waiting for I/O that is already in-progress
844                  * to complete. We do not block here if it is the update
845                  * or syncer daemon trying to clean up as that can lead
846                  * to deadlock.
847                  */
848                 if (curthread->td_proc != bufdaemonproc &&
849                     curthread->td_proc != updateproc)
850                         waitrunningbufspace();
851         }
852
853         return (0);
854 }
855
856 /*
857  * Delayed write. (Buffer is marked dirty).  Do not bother writing
858  * anything if the buffer is marked invalid.
859  *
860  * Note that since the buffer must be completely valid, we can safely
861  * set B_CACHE.  In fact, we have to set B_CACHE here rather then in
862  * biodone() in order to prevent getblk from writing the buffer
863  * out synchronously.
864  */
865 void
866 bdwrite(struct buf *bp)
867 {
868         struct thread *td = curthread;
869         struct vnode *vp;
870         struct buf *nbp;
871         struct bufobj *bo;
872
873         CTR3(KTR_BUF, "bdwrite(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
874         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
875         KASSERT(BUF_REFCNT(bp) != 0, ("bdwrite: buffer is not busy"));
876
877         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
878                 brelse(bp);
879                 return;
880         }
881
882         /*
883          * If we have too many dirty buffers, don't create any more.
884          * If we are wildly over our limit, then force a complete
885          * cleanup. Otherwise, just keep the situation from getting
886          * out of control. Note that we have to avoid a recursive
887          * disaster and not try to clean up after our own cleanup!
888          */
889         vp = bp->b_vp;
890         bo = bp->b_bufobj;
891         if ((td->td_pflags & TDP_COWINPROGRESS) == 0) {
892                 BO_LOCK(bo);
893                 if (bo->bo_dirty.bv_cnt > dirtybufthresh + 10) {
894                         BO_UNLOCK(bo);
895                         (void) VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td);
896                         altbufferflushes++;
897                 } else if (bo->bo_dirty.bv_cnt > dirtybufthresh) {
898                         /*
899                          * Try to find a buffer to flush.
900                          */
901                         TAILQ_FOREACH(nbp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
902                                 if ((nbp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) ||
903                                     BUF_LOCK(nbp,
904                                     LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL))
905                                         continue;
906                                 if (bp == nbp)
907                                         panic("bdwrite: found ourselves");
908                                 BO_UNLOCK(bo);
909                                 /* Don't countdeps with the bo lock held. */
910                                 if (buf_countdeps(nbp, 0)) {
911                                         BO_LOCK(bo);
912                                         BUF_UNLOCK(nbp);
913                                         continue;
914                                 }
915                                 if (nbp->b_flags & B_CLUSTEROK) {
916                                         vfs_bio_awrite(nbp);
917                                 } else {
918                                         bremfree(nbp);
919                                         bawrite(nbp);
920                                 }
921                                 dirtybufferflushes++;
922                                 break;
923                         }
924                         if (nbp == NULL)
925                                 BO_UNLOCK(bo);
926                 } else
927                         BO_UNLOCK(bo);
928         } else
929                 recursiveflushes++;
930
931         bdirty(bp);
932         /*
933          * Set B_CACHE, indicating that the buffer is fully valid.  This is
934          * true even of NFS now.
935          */
936         bp->b_flags |= B_CACHE;
937
938         /*
939          * This bmap keeps the system from needing to do the bmap later,
940          * perhaps when the system is attempting to do a sync.  Since it
941          * is likely that the indirect block -- or whatever other datastructure
942          * that the filesystem needs is still in memory now, it is a good
943          * thing to do this.  Note also, that if the pageout daemon is
944          * requesting a sync -- there might not be enough memory to do
945          * the bmap then...  So, this is important to do.
946          */
947         if (vp->v_type != VCHR && bp->b_lblkno == bp->b_blkno) {
948                 VOP_BMAP(vp, bp->b_lblkno, NULL, &bp->b_blkno, NULL, NULL);
949         }
950
951         /*
952          * Set the *dirty* buffer range based upon the VM system dirty pages.
953          */
954         vfs_setdirty(bp);
955
956         /*
957          * We need to do this here to satisfy the vnode_pager and the
958          * pageout daemon, so that it thinks that the pages have been
959          * "cleaned".  Note that since the pages are in a delayed write
960          * buffer -- the VFS layer "will" see that the pages get written
961          * out on the next sync, or perhaps the cluster will be completed.
962          */
963         vfs_clean_pages(bp);
964         bqrelse(bp);
965
966         /*
967          * Wakeup the buffer flushing daemon if we have a lot of dirty
968          * buffers (midpoint between our recovery point and our stall
969          * point).
970          */
971         bd_wakeup((lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2);
972
973         /*
974          * note: we cannot initiate I/O from a bdwrite even if we wanted to,
975          * due to the softdep code.
976          */
977 }
978
979 /*
980  *      bdirty:
981  *
982  *      Turn buffer into delayed write request.  We must clear BIO_READ and
983  *      B_RELBUF, and we must set B_DELWRI.  We reassign the buffer to 
984  *      itself to properly update it in the dirty/clean lists.  We mark it
985  *      B_DONE to ensure that any asynchronization of the buffer properly
986  *      clears B_DONE ( else a panic will occur later ).  
987  *
988  *      bdirty() is kinda like bdwrite() - we have to clear B_INVAL which
989  *      might have been set pre-getblk().  Unlike bwrite/bdwrite, bdirty()
990  *      should only be called if the buffer is known-good.
991  *
992  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the numfreebuffers
993  *      count.
994  *
995  *      The buffer must be on QUEUE_NONE.
996  */
997 void
998 bdirty(struct buf *bp)
999 {
1000
1001         CTR3(KTR_BUF, "bdirty(%p) vp %p flags %X",
1002             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1003         KASSERT(BUF_REFCNT(bp) == 1, ("bdirty: bp %p not locked",bp));
1004         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
1005         KASSERT(bp->b_flags & B_REMFREE || bp->b_qindex == QUEUE_NONE,
1006             ("bdirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
1007         bp->b_flags &= ~(B_RELBUF);
1008         bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
1009
1010         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
1011                 bp->b_flags |= /* XXX B_DONE | */ B_DELWRI;
1012                 reassignbuf(bp);
1013                 atomic_add_int(&numdirtybuffers, 1);
1014                 bd_wakeup((lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2);
1015         }
1016 }
1017
1018 /*
1019  *      bundirty:
1020  *
1021  *      Clear B_DELWRI for buffer.
1022  *
1023  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the numfreebuffers
1024  *      count.
1025  *      
1026  *      The buffer must be on QUEUE_NONE.
1027  */
1028
1029 void
1030 bundirty(struct buf *bp)
1031 {
1032
1033         CTR3(KTR_BUF, "bundirty(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1034         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
1035         KASSERT(bp->b_flags & B_REMFREE || bp->b_qindex == QUEUE_NONE,
1036             ("bundirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
1037         KASSERT(BUF_REFCNT(bp) == 1, ("bundirty: bp %p not locked",bp));
1038
1039         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1040                 bp->b_flags &= ~B_DELWRI;
1041                 reassignbuf(bp);
1042                 atomic_subtract_int(&numdirtybuffers, 1);
1043                 numdirtywakeup(lodirtybuffers);
1044         }
1045         /*
1046          * Since it is now being written, we can clear its deferred write flag.
1047          */
1048         bp->b_flags &= ~B_DEFERRED;
1049 }
1050
1051 /*
1052  *      bawrite:
1053  *
1054  *      Asynchronous write.  Start output on a buffer, but do not wait for
1055  *      it to complete.  The buffer is released when the output completes.
1056  *
1057  *      bwrite() ( or the VOP routine anyway ) is responsible for handling 
1058  *      B_INVAL buffers.  Not us.
1059  */
1060 void
1061 bawrite(struct buf *bp)
1062 {
1063
1064         bp->b_flags |= B_ASYNC;
1065         (void) bwrite(bp);
1066 }
1067
1068 /*
1069  *      bwillwrite:
1070  *
1071  *      Called prior to the locking of any vnodes when we are expecting to
1072  *      write.  We do not want to starve the buffer cache with too many
1073  *      dirty buffers so we block here.  By blocking prior to the locking
1074  *      of any vnodes we attempt to avoid the situation where a locked vnode
1075  *      prevents the various system daemons from flushing related buffers.
1076  */
1077
1078 void
1079 bwillwrite(void)
1080 {
1081
1082         if (numdirtybuffers >= hidirtybuffers) {
1083                 mtx_lock(&nblock);
1084                 while (numdirtybuffers >= hidirtybuffers) {
1085                         bd_wakeup(1);
1086                         needsbuffer |= VFS_BIO_NEED_DIRTYFLUSH;
1087                         msleep(&needsbuffer, &nblock,
1088                             (PRIBIO + 4), "flswai", 0);
1089                 }
1090                 mtx_unlock(&nblock);
1091         }
1092 }
1093
1094 /*
1095  * Return true if we have too many dirty buffers.
1096  */
1097 int
1098 buf_dirty_count_severe(void)
1099 {
1100
1101         return(numdirtybuffers >= hidirtybuffers);
1102 }
1103
1104 /*
1105  *      brelse:
1106  *
1107  *      Release a busy buffer and, if requested, free its resources.  The
1108  *      buffer will be stashed in the appropriate bufqueue[] allowing it
1109  *      to be accessed later as a cache entity or reused for other purposes.
1110  */
1111 void
1112 brelse(struct buf *bp)
1113 {
1114         CTR3(KTR_BUF, "brelse(%p) vp %p flags %X",
1115             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1116         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)),
1117             ("brelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
1118
1119         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE &&
1120             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) &&
1121             !(bp->b_flags & B_INVAL)) {
1122                 /*
1123                  * Failed write, redirty.  Must clear BIO_ERROR to prevent
1124                  * pages from being scrapped.  If B_INVAL is set then
1125                  * this case is not run and the next case is run to 
1126                  * destroy the buffer.  B_INVAL can occur if the buffer
1127                  * is outside the range supported by the underlying device.
1128                  */
1129                 bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
1130                 bdirty(bp);
1131         } else if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL)) ||
1132             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) || (bp->b_bufsize <= 0)) {
1133                 /*
1134                  * Either a failed I/O or we were asked to free or not
1135                  * cache the buffer.
1136                  */
1137                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1138                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
1139                         buf_deallocate(bp);
1140                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1141                         atomic_subtract_int(&numdirtybuffers, 1);
1142                         numdirtywakeup(lodirtybuffers);
1143                 }
1144                 bp->b_flags &= ~(B_DELWRI | B_CACHE);
1145                 if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
1146                         if (bp->b_bufsize)
1147                                 allocbuf(bp, 0);
1148                         if (bp->b_vp)
1149                                 brelvp(bp);
1150                 }
1151         }
1152
1153         /*
1154          * We must clear B_RELBUF if B_DELWRI is set.  If vfs_vmio_release() 
1155          * is called with B_DELWRI set, the underlying pages may wind up
1156          * getting freed causing a previous write (bdwrite()) to get 'lost'
1157          * because pages associated with a B_DELWRI bp are marked clean.
1158          * 
1159          * We still allow the B_INVAL case to call vfs_vmio_release(), even
1160          * if B_DELWRI is set.
1161          *
1162          * If B_DELWRI is not set we may have to set B_RELBUF if we are low
1163          * on pages to return pages to the VM page queues.
1164          */
1165         if (bp->b_flags & B_DELWRI)
1166                 bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
1167         else if (vm_page_count_severe()) {
1168                 /*
1169                  * XXX This lock may not be necessary since BKGRDINPROG
1170                  * cannot be set while we hold the buf lock, it can only be
1171                  * cleared if it is already pending.
1172                  */
1173                 if (bp->b_vp) {
1174                         BO_LOCK(bp->b_bufobj);
1175                         if (!(bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG))
1176                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
1177                         BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
1178                 } else
1179                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
1180         }
1181
1182         /*
1183          * VMIO buffer rundown.  It is not very necessary to keep a VMIO buffer
1184          * constituted, not even NFS buffers now.  Two flags effect this.  If
1185          * B_INVAL, the struct buf is invalidated but the VM object is kept
1186          * around ( i.e. so it is trivial to reconstitute the buffer later ).
1187          *
1188          * If BIO_ERROR or B_NOCACHE is set, pages in the VM object will be
1189          * invalidated.  BIO_ERROR cannot be set for a failed write unless the
1190          * buffer is also B_INVAL because it hits the re-dirtying code above.
1191          *
1192          * Normally we can do this whether a buffer is B_DELWRI or not.  If
1193          * the buffer is an NFS buffer, it is tracking piecemeal writes or
1194          * the commit state and we cannot afford to lose the buffer. If the
1195          * buffer has a background write in progress, we need to keep it
1196          * around to prevent it from being reconstituted and starting a second
1197          * background write.
1198          */
1199         if ((bp->b_flags & B_VMIO)
1200             && !(bp->b_vp->v_mount != NULL &&
1201                  (bp->b_vp->v_mount->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_NETWORK) != 0 &&
1202                  !vn_isdisk(bp->b_vp, NULL) &&
1203                  (bp->b_flags & B_DELWRI))
1204             ) {
1205
1206                 int i, j, resid;
1207                 vm_page_t m;
1208                 off_t foff;
1209                 vm_pindex_t poff;
1210                 vm_object_t obj;
1211
1212                 obj = bp->b_bufobj->bo_object;
1213
1214                 /*
1215                  * Get the base offset and length of the buffer.  Note that 
1216                  * in the VMIO case if the buffer block size is not
1217                  * page-aligned then b_data pointer may not be page-aligned.
1218                  * But our b_pages[] array *IS* page aligned.
1219                  *
1220                  * block sizes less then DEV_BSIZE (usually 512) are not 
1221                  * supported due to the page granularity bits (m->valid,
1222                  * m->dirty, etc...). 
1223                  *
1224                  * See man buf(9) for more information
1225                  */
1226                 resid = bp->b_bufsize;
1227                 foff = bp->b_offset;
1228                 VM_OBJECT_LOCK(obj);
1229                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
1230                         int had_bogus = 0;
1231
1232                         m = bp->b_pages[i];
1233
1234                         /*
1235                          * If we hit a bogus page, fixup *all* the bogus pages
1236                          * now.
1237                          */
1238                         if (m == bogus_page) {
1239                                 poff = OFF_TO_IDX(bp->b_offset);
1240                                 had_bogus = 1;
1241
1242                                 for (j = i; j < bp->b_npages; j++) {
1243                                         vm_page_t mtmp;
1244                                         mtmp = bp->b_pages[j];
1245                                         if (mtmp == bogus_page) {
1246                                                 mtmp = vm_page_lookup(obj, poff + j);
1247                                                 if (!mtmp) {
1248                                                         panic("brelse: page missing\n");
1249                                                 }
1250                                                 bp->b_pages[j] = mtmp;
1251                                         }
1252                                 }
1253
1254                                 if ((bp->b_flags & B_INVAL) == 0) {
1255                                         pmap_qenter(
1256                                             trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
1257                                             bp->b_pages, bp->b_npages);
1258                                 }
1259                                 m = bp->b_pages[i];
1260                         }
1261                         if ((bp->b_flags & B_NOCACHE) ||
1262                             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR)) {
1263                                 int poffset = foff & PAGE_MASK;
1264                                 int presid = resid > (PAGE_SIZE - poffset) ?
1265                                         (PAGE_SIZE - poffset) : resid;
1266
1267                                 KASSERT(presid >= 0, ("brelse: extra page"));
1268                                 vm_page_lock_queues();
1269                                 vm_page_set_invalid(m, poffset, presid);
1270                                 vm_page_unlock_queues();
1271                                 if (had_bogus)
1272                                         printf("avoided corruption bug in bogus_page/brelse code\n");
1273                         }
1274                         resid -= PAGE_SIZE - (foff & PAGE_MASK);
1275                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
1276                 }
1277                 VM_OBJECT_UNLOCK(obj);
1278                 if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF))
1279                         vfs_vmio_release(bp);
1280
1281         } else if (bp->b_flags & B_VMIO) {
1282
1283                 if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF)) {
1284                         vfs_vmio_release(bp);
1285                 }
1286
1287         }
1288                         
1289         if (BUF_REFCNT(bp) > 1) {
1290                 /* do not release to free list */
1291                 BUF_UNLOCK(bp);
1292                 return;
1293         }
1294
1295         /* enqueue */
1296         mtx_lock(&bqlock);
1297         /* Handle delayed bremfree() processing. */
1298         if (bp->b_flags & B_REMFREE)
1299                 bremfreel(bp);
1300         if (bp->b_qindex != QUEUE_NONE)
1301                 panic("brelse: free buffer onto another queue???");
1302
1303         /* buffers with no memory */
1304         if (bp->b_bufsize == 0) {
1305                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1306                 bp->b_xflags &= ~(BX_BKGRDWRITE | BX_ALTDATA);
1307                 if (bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG)
1308                         panic("losing buffer 1");
1309                 if (bp->b_kvasize) {
1310                         bp->b_qindex = QUEUE_EMPTYKVA;
1311                 } else {
1312                         bp->b_qindex = QUEUE_EMPTY;
1313                 }
1314                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1315         /* buffers with junk contents */
1316         } else if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF) ||
1317             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR)) {
1318                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1319                 bp->b_xflags &= ~(BX_BKGRDWRITE | BX_ALTDATA);
1320                 if (bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG)
1321                         panic("losing buffer 2");
1322                 bp->b_qindex = QUEUE_CLEAN;
1323                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[QUEUE_CLEAN], bp, b_freelist);
1324         /* remaining buffers */
1325         } else {
1326                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
1327                         bp->b_qindex = QUEUE_DIRTY;
1328                 else
1329                         bp->b_qindex = QUEUE_CLEAN;
1330                 if (bp->b_flags & B_AGE)
1331                         TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1332                 else
1333                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1334         }
1335         mtx_unlock(&bqlock);
1336
1337         /*
1338          * If B_INVAL and B_DELWRI is set, clear B_DELWRI.  We have already
1339          * placed the buffer on the correct queue.  We must also disassociate
1340          * the device and vnode for a B_INVAL buffer so gbincore() doesn't
1341          * find it.
1342          */
1343         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
1344                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
1345                         bundirty(bp);
1346                 if (bp->b_vp)
1347                         brelvp(bp);
1348         }
1349
1350         /*
1351          * Fixup numfreebuffers count.  The bp is on an appropriate queue
1352          * unless locked.  We then bump numfreebuffers if it is not B_DELWRI.
1353          * We've already handled the B_INVAL case ( B_DELWRI will be clear
1354          * if B_INVAL is set ).
1355          */
1356
1357         if (!(bp->b_flags & B_DELWRI))
1358                 bufcountwakeup();
1359
1360         /*
1361          * Something we can maybe free or reuse
1362          */
1363         if (bp->b_bufsize || bp->b_kvasize)
1364                 bufspacewakeup();
1365
1366         bp->b_flags &= ~(B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF | B_DIRECT);
1367         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0 && (bp->b_xflags & BX_VNDIRTY))
1368                 panic("brelse: not dirty");
1369         /* unlock */
1370         BUF_UNLOCK(bp);
1371 }
1372
1373 /*
1374  * Release a buffer back to the appropriate queue but do not try to free
1375  * it.  The buffer is expected to be used again soon.
1376  *
1377  * bqrelse() is used by bdwrite() to requeue a delayed write, and used by
1378  * biodone() to requeue an async I/O on completion.  It is also used when
1379  * known good buffers need to be requeued but we think we may need the data
1380  * again soon.
1381  *
1382  * XXX we should be able to leave the B_RELBUF hint set on completion.
1383  */
1384 void
1385 bqrelse(struct buf *bp)
1386 {
1387         CTR3(KTR_BUF, "bqrelse(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1388         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)),
1389             ("bqrelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
1390
1391         if (BUF_REFCNT(bp) > 1) {
1392                 /* do not release to free list */
1393                 BUF_UNLOCK(bp);
1394                 return;
1395         }
1396         mtx_lock(&bqlock);
1397         /* Handle delayed bremfree() processing. */
1398         if (bp->b_flags & B_REMFREE)
1399                 bremfreel(bp);
1400         if (bp->b_qindex != QUEUE_NONE)
1401                 panic("bqrelse: free buffer onto another queue???");
1402         /* buffers with stale but valid contents */
1403         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
1404                 bp->b_qindex = QUEUE_DIRTY;
1405                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[QUEUE_DIRTY], bp, b_freelist);
1406         } else {
1407                 /*
1408                  * XXX This lock may not be necessary since BKGRDINPROG
1409                  * cannot be set while we hold the buf lock, it can only be
1410                  * cleared if it is already pending.
1411                  */
1412                 BO_LOCK(bp->b_bufobj);
1413                 if (!vm_page_count_severe() || bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) {
1414                         BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
1415                         bp->b_qindex = QUEUE_CLEAN;
1416                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[QUEUE_CLEAN], bp,
1417                             b_freelist);
1418                 } else {
1419                         /*
1420                          * We are too low on memory, we have to try to free
1421                          * the buffer (most importantly: the wired pages
1422                          * making up its backing store) *now*.
1423                          */
1424                         BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
1425                         mtx_unlock(&bqlock);
1426                         brelse(bp);
1427                         return;
1428                 }
1429         }
1430         mtx_unlock(&bqlock);
1431
1432         if ((bp->b_flags & B_INVAL) || !(bp->b_flags & B_DELWRI))
1433                 bufcountwakeup();
1434
1435         /*
1436          * Something we can maybe free or reuse.
1437          */
1438         if (bp->b_bufsize && !(bp->b_flags & B_DELWRI))
1439                 bufspacewakeup();
1440
1441         bp->b_flags &= ~(B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF);
1442         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0 && (bp->b_xflags & BX_VNDIRTY))
1443                 panic("bqrelse: not dirty");
1444         /* unlock */
1445         BUF_UNLOCK(bp);
1446 }
1447
1448 /* Give pages used by the bp back to the VM system (where possible) */
1449 static void
1450 vfs_vmio_release(struct buf *bp)
1451 {
1452         int i;
1453         vm_page_t m;
1454
1455         VM_OBJECT_LOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
1456         vm_page_lock_queues();
1457         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
1458                 m = bp->b_pages[i];
1459                 bp->b_pages[i] = NULL;
1460                 /*
1461                  * In order to keep page LRU ordering consistent, put
1462                  * everything on the inactive queue.
1463                  */
1464                 vm_page_unwire(m, 0);
1465                 /*
1466                  * We don't mess with busy pages, it is
1467                  * the responsibility of the process that
1468                  * busied the pages to deal with them.
1469                  */
1470                 if ((m->flags & PG_BUSY) || (m->busy != 0))
1471                         continue;
1472                         
1473                 if (m->wire_count == 0) {
1474                         /*
1475                          * Might as well free the page if we can and it has
1476                          * no valid data.  We also free the page if the
1477                          * buffer was used for direct I/O
1478                          */
1479                         if ((bp->b_flags & B_ASYNC) == 0 && !m->valid &&
1480                             m->hold_count == 0) {
1481                                 pmap_remove_all(m);
1482                                 vm_page_free(m);
1483                         } else if (bp->b_flags & B_DIRECT) {
1484                                 vm_page_try_to_free(m);
1485                         } else if (vm_page_count_severe()) {
1486                                 vm_page_try_to_cache(m);
1487                         }
1488                 }
1489         }
1490         vm_page_unlock_queues();
1491         VM_OBJECT_UNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
1492         pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t) bp->b_data), bp->b_npages);
1493         
1494         if (bp->b_bufsize) {
1495                 bufspacewakeup();
1496                 bp->b_bufsize = 0;
1497         }
1498         bp->b_npages = 0;
1499         bp->b_flags &= ~B_VMIO;
1500         if (bp->b_vp)
1501                 brelvp(bp);
1502 }
1503
1504 /*
1505  * Check to see if a block at a particular lbn is available for a clustered
1506  * write.
1507  */
1508 static int
1509 vfs_bio_clcheck(struct vnode *vp, int size, daddr_t lblkno, daddr_t blkno)
1510 {
1511         struct buf *bpa;
1512         int match;
1513
1514         match = 0;
1515
1516         /* If the buf isn't in core skip it */
1517         if ((bpa = gbincore(&vp->v_bufobj, lblkno)) == NULL)
1518                 return (0);
1519
1520         /* If the buf is busy we don't want to wait for it */
1521         if (BUF_LOCK(bpa, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
1522                 return (0);
1523
1524         /* Only cluster with valid clusterable delayed write buffers */
1525         if ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) !=
1526             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK))
1527                 goto done;
1528
1529         if (bpa->b_bufsize != size)
1530                 goto done;
1531
1532         /*
1533          * Check to see if it is in the expected place on disk and that the
1534          * block has been mapped.
1535          */
1536         if ((bpa->b_blkno != bpa->b_lblkno) && (bpa->b_blkno == blkno))
1537                 match = 1;
1538 done:
1539         BUF_UNLOCK(bpa);
1540         return (match);
1541 }
1542
1543 /*
1544  *      vfs_bio_awrite:
1545  *
1546  *      Implement clustered async writes for clearing out B_DELWRI buffers.
1547  *      This is much better then the old way of writing only one buffer at
1548  *      a time.  Note that we may not be presented with the buffers in the 
1549  *      correct order, so we search for the cluster in both directions.
1550  */
1551 int
1552 vfs_bio_awrite(struct buf *bp)
1553 {
1554         int i;
1555         int j;
1556         daddr_t lblkno = bp->b_lblkno;
1557         struct vnode *vp = bp->b_vp;
1558         int ncl;
1559         int nwritten;
1560         int size;
1561         int maxcl;
1562
1563         /*
1564          * right now we support clustered writing only to regular files.  If
1565          * we find a clusterable block we could be in the middle of a cluster
1566          * rather then at the beginning.
1567          */
1568         if ((vp->v_type == VREG) && 
1569             (vp->v_mount != 0) && /* Only on nodes that have the size info */
1570             (bp->b_flags & (B_CLUSTEROK | B_INVAL)) == B_CLUSTEROK) {
1571
1572                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
1573                 maxcl = MAXPHYS / size;
1574
1575                 VI_LOCK(vp);
1576                 for (i = 1; i < maxcl; i++)
1577                         if (vfs_bio_clcheck(vp, size, lblkno + i,
1578                             bp->b_blkno + ((i * size) >> DEV_BSHIFT)) == 0)
1579                                 break;
1580
1581                 for (j = 1; i + j <= maxcl && j <= lblkno; j++) 
1582                         if (vfs_bio_clcheck(vp, size, lblkno - j,
1583                             bp->b_blkno - ((j * size) >> DEV_BSHIFT)) == 0)
1584                                 break;
1585
1586                 VI_UNLOCK(vp);
1587                 --j;
1588                 ncl = i + j;
1589                 /*
1590                  * this is a possible cluster write
1591                  */
1592                 if (ncl != 1) {
1593                         BUF_UNLOCK(bp);
1594                         nwritten = cluster_wbuild(vp, size, lblkno - j, ncl);
1595                         return nwritten;
1596                 }
1597         }
1598         bremfree(bp);
1599         bp->b_flags |= B_ASYNC;
1600         /*
1601          * default (old) behavior, writing out only one block
1602          *
1603          * XXX returns b_bufsize instead of b_bcount for nwritten?
1604          */
1605         nwritten = bp->b_bufsize;
1606         (void) bwrite(bp);
1607
1608         return nwritten;
1609 }
1610
1611 /*
1612  *      getnewbuf:
1613  *
1614  *      Find and initialize a new buffer header, freeing up existing buffers 
1615  *      in the bufqueues as necessary.  The new buffer is returned locked.
1616  *
1617  *      Important:  B_INVAL is not set.  If the caller wishes to throw the
1618  *      buffer away, the caller must set B_INVAL prior to calling brelse().
1619  *
1620  *      We block if:
1621  *              We have insufficient buffer headers
1622  *              We have insufficient buffer space
1623  *              buffer_map is too fragmented ( space reservation fails )
1624  *              If we have to flush dirty buffers ( but we try to avoid this )
1625  *
1626  *      To avoid VFS layer recursion we do not flush dirty buffers ourselves.
1627  *      Instead we ask the buf daemon to do it for us.  We attempt to
1628  *      avoid piecemeal wakeups of the pageout daemon.
1629  */
1630
1631 static struct buf *
1632 getnewbuf(int slpflag, int slptimeo, int size, int maxsize)
1633 {
1634         struct buf *bp;
1635         struct buf *nbp;
1636         int defrag = 0;
1637         int nqindex;
1638         static int flushingbufs;
1639
1640         /*
1641          * We can't afford to block since we might be holding a vnode lock,
1642          * which may prevent system daemons from running.  We deal with
1643          * low-memory situations by proactively returning memory and running
1644          * async I/O rather then sync I/O.
1645          */
1646
1647         atomic_add_int(&getnewbufcalls, 1);
1648         atomic_subtract_int(&getnewbufrestarts, 1);
1649 restart:
1650         atomic_add_int(&getnewbufrestarts, 1);
1651
1652         /*
1653          * Setup for scan.  If we do not have enough free buffers,
1654          * we setup a degenerate case that immediately fails.  Note
1655          * that if we are specially marked process, we are allowed to
1656          * dip into our reserves.
1657          *
1658          * The scanning sequence is nominally:  EMPTY->EMPTYKVA->CLEAN
1659          *
1660          * We start with EMPTYKVA.  If the list is empty we backup to EMPTY.
1661          * However, there are a number of cases (defragging, reusing, ...)
1662          * where we cannot backup.
1663          */
1664         mtx_lock(&bqlock);
1665         nqindex = QUEUE_EMPTYKVA;
1666         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[QUEUE_EMPTYKVA]);
1667
1668         if (nbp == NULL) {
1669                 /*
1670                  * If no EMPTYKVA buffers and we are either
1671                  * defragging or reusing, locate a CLEAN buffer
1672                  * to free or reuse.  If bufspace useage is low
1673                  * skip this step so we can allocate a new buffer.
1674                  */
1675                 if (defrag || bufspace >= lobufspace) {
1676                         nqindex = QUEUE_CLEAN;
1677                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[QUEUE_CLEAN]);
1678                 }
1679
1680                 /*
1681                  * If we could not find or were not allowed to reuse a
1682                  * CLEAN buffer, check to see if it is ok to use an EMPTY
1683                  * buffer.  We can only use an EMPTY buffer if allocating
1684                  * its KVA would not otherwise run us out of buffer space.
1685                  */
1686                 if (nbp == NULL && defrag == 0 &&
1687                     bufspace + maxsize < hibufspace) {
1688                         nqindex = QUEUE_EMPTY;
1689                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[QUEUE_EMPTY]);
1690                 }
1691         }
1692
1693         /*
1694          * Run scan, possibly freeing data and/or kva mappings on the fly
1695          * depending.
1696          */
1697
1698         while ((bp = nbp) != NULL) {
1699                 int qindex = nqindex;
1700
1701                 /*
1702                  * Calculate next bp ( we can only use it if we do not block
1703                  * or do other fancy things ).
1704                  */
1705                 if ((nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist)) == NULL) {
1706                         switch(qindex) {
1707                         case QUEUE_EMPTY:
1708                                 nqindex = QUEUE_EMPTYKVA;
1709                                 if ((nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[QUEUE_EMPTYKVA])))
1710                                         break;
1711                                 /* FALLTHROUGH */
1712                         case QUEUE_EMPTYKVA:
1713                                 nqindex = QUEUE_CLEAN;
1714                                 if ((nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[QUEUE_CLEAN])))
1715                                         break;
1716                                 /* FALLTHROUGH */
1717                         case QUEUE_CLEAN:
1718                                 /*
1719                                  * nbp is NULL. 
1720                                  */
1721                                 break;
1722                         }
1723                 }
1724                 /*
1725                  * If we are defragging then we need a buffer with 
1726                  * b_kvasize != 0.  XXX this situation should no longer
1727                  * occur, if defrag is non-zero the buffer's b_kvasize
1728                  * should also be non-zero at this point.  XXX
1729                  */
1730                 if (defrag && bp->b_kvasize == 0) {
1731                         printf("Warning: defrag empty buffer %p\n", bp);
1732                         continue;
1733                 }
1734
1735                 /*
1736                  * Start freeing the bp.  This is somewhat involved.  nbp
1737                  * remains valid only for QUEUE_EMPTY[KVA] bp's.
1738                  */
1739                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
1740                         continue;
1741                 if (bp->b_vp) {
1742                         BO_LOCK(bp->b_bufobj);
1743                         if (bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) {
1744                                 BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
1745                                 BUF_UNLOCK(bp);
1746                                 continue;
1747                         }
1748                         BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
1749                 }
1750                 CTR6(KTR_BUF,
1751                     "getnewbuf(%p) vp %p flags %X kvasize %d bufsize %d "
1752                     "queue %d (recycling)", bp, bp->b_vp, bp->b_flags,
1753                     bp->b_kvasize, bp->b_bufsize, qindex);
1754
1755                 /*
1756                  * Sanity Checks
1757                  */
1758                 KASSERT(bp->b_qindex == qindex, ("getnewbuf: inconsistant queue %d bp %p", qindex, bp));
1759
1760                 /*
1761                  * Note: we no longer distinguish between VMIO and non-VMIO
1762                  * buffers.
1763                  */
1764
1765                 KASSERT((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0, ("delwri buffer %p found in queue %d", bp, qindex));
1766
1767                 bremfreel(bp);
1768                 mtx_unlock(&bqlock);
1769
1770                 if (qindex == QUEUE_CLEAN) {
1771                         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
1772                                 bp->b_flags &= ~B_ASYNC;
1773                                 vfs_vmio_release(bp);
1774                         }
1775                         if (bp->b_vp)
1776                                 brelvp(bp);
1777                 }
1778
1779                 /*
1780                  * NOTE:  nbp is now entirely invalid.  We can only restart
1781                  * the scan from this point on.
1782                  *
1783                  * Get the rest of the buffer freed up.  b_kva* is still
1784                  * valid after this operation.
1785                  */
1786
1787                 if (bp->b_rcred != NOCRED) {
1788                         crfree(bp->b_rcred);
1789                         bp->b_rcred = NOCRED;
1790                 }
1791                 if (bp->b_wcred != NOCRED) {
1792                         crfree(bp->b_wcred);
1793                         bp->b_wcred = NOCRED;
1794                 }
1795                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
1796                         buf_deallocate(bp);
1797                 if (bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG)
1798                         panic("losing buffer 3");
1799                 KASSERT(bp->b_vp == NULL,
1800                     ("bp: %p still has vnode %p.  qindex: %d",
1801                     bp, bp->b_vp, qindex));
1802                 KASSERT((bp->b_xflags & (BX_VNCLEAN|BX_VNDIRTY)) == 0,
1803                    ("bp: %p still on a buffer list. xflags %X",
1804                     bp, bp->b_xflags));
1805
1806                 if (bp->b_bufsize)
1807                         allocbuf(bp, 0);
1808
1809                 bp->b_flags = 0;
1810                 bp->b_ioflags = 0;
1811                 bp->b_xflags = 0;
1812                 bp->b_vflags = 0;
1813                 bp->b_vp = NULL;
1814                 bp->b_blkno = bp->b_lblkno = 0;
1815                 bp->b_offset = NOOFFSET;
1816                 bp->b_iodone = 0;
1817                 bp->b_error = 0;
1818                 bp->b_resid = 0;
1819                 bp->b_bcount = 0;
1820                 bp->b_npages = 0;
1821                 bp->b_dirtyoff = bp->b_dirtyend = 0;
1822                 bp->b_bufobj = NULL;
1823
1824                 LIST_INIT(&bp->b_dep);
1825
1826                 /*
1827                  * If we are defragging then free the buffer.
1828                  */
1829                 if (defrag) {
1830                         bp->b_flags |= B_INVAL;
1831                         bfreekva(bp);
1832                         brelse(bp);
1833                         defrag = 0;
1834                         goto restart;
1835                 }
1836
1837                 /*
1838                  * If we are overcomitted then recover the buffer and its
1839                  * KVM space.  This occurs in rare situations when multiple
1840                  * processes are blocked in getnewbuf() or allocbuf().
1841                  */
1842                 if (bufspace >= hibufspace)
1843                         flushingbufs = 1;
1844                 if (flushingbufs && bp->b_kvasize != 0) {
1845                         bp->b_flags |= B_INVAL;
1846                         bfreekva(bp);
1847                         brelse(bp);
1848                         goto restart;
1849                 }
1850                 if (bufspace < lobufspace)
1851                         flushingbufs = 0;
1852                 break;
1853         }
1854
1855         /*
1856          * If we exhausted our list, sleep as appropriate.  We may have to
1857          * wakeup various daemons and write out some dirty buffers.
1858          *
1859          * Generally we are sleeping due to insufficient buffer space.
1860          */
1861
1862         if (bp == NULL) {
1863                 int flags;
1864                 char *waitmsg;
1865
1866                 mtx_unlock(&bqlock);
1867                 if (defrag) {
1868                         flags = VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
1869                         waitmsg = "nbufkv";
1870                 } else if (bufspace >= hibufspace) {
1871                         waitmsg = "nbufbs";
1872                         flags = VFS_BIO_NEED_BUFSPACE;
1873                 } else {
1874                         waitmsg = "newbuf";
1875                         flags = VFS_BIO_NEED_ANY;
1876                 }
1877
1878                 bd_speedup();   /* heeeelp */
1879
1880                 mtx_lock(&nblock);
1881                 needsbuffer |= flags;
1882                 while (needsbuffer & flags) {
1883                         if (msleep(&needsbuffer, &nblock,
1884                             (PRIBIO + 4) | slpflag, waitmsg, slptimeo)) {
1885                                 mtx_unlock(&nblock);
1886                                 return (NULL);
1887                         }
1888                 }
1889                 mtx_unlock(&nblock);
1890         } else {
1891                 /*
1892                  * We finally have a valid bp.  We aren't quite out of the
1893                  * woods, we still have to reserve kva space.  In order
1894                  * to keep fragmentation sane we only allocate kva in
1895                  * BKVASIZE chunks.
1896                  */
1897                 maxsize = (maxsize + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
1898
1899                 if (maxsize != bp->b_kvasize) {
1900                         vm_offset_t addr = 0;
1901
1902                         bfreekva(bp);
1903
1904                         vm_map_lock(buffer_map);
1905                         if (vm_map_findspace(buffer_map,
1906                                 vm_map_min(buffer_map), maxsize, &addr)) {
1907                                 /*
1908                                  * Uh oh.  Buffer map is to fragmented.  We
1909                                  * must defragment the map.
1910                                  */
1911                                 atomic_add_int(&bufdefragcnt, 1);
1912                                 vm_map_unlock(buffer_map);
1913                                 defrag = 1;
1914                                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1915                                 brelse(bp);
1916                                 goto restart;
1917                         }
1918                         if (addr) {
1919                                 vm_map_insert(buffer_map, NULL, 0,
1920                                         addr, addr + maxsize,
1921                                         VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL, MAP_NOFAULT);
1922
1923                                 bp->b_kvabase = (caddr_t) addr;
1924                                 bp->b_kvasize = maxsize;
1925                                 atomic_add_int(&bufspace, bp->b_kvasize);
1926                                 atomic_add_int(&bufreusecnt, 1);
1927                         }
1928                         vm_map_unlock(buffer_map);
1929                 }
1930                 bp->b_saveaddr = bp->b_kvabase;
1931                 bp->b_data = bp->b_saveaddr;
1932         }
1933         return(bp);
1934 }
1935
1936 /*
1937  *      buf_daemon:
1938  *
1939  *      buffer flushing daemon.  Buffers are normally flushed by the
1940  *      update daemon but if it cannot keep up this process starts to
1941  *      take the load in an attempt to prevent getnewbuf() from blocking.
1942  */
1943
1944 static struct kproc_desc buf_kp = {
1945         "bufdaemon",
1946         buf_daemon,
1947         &bufdaemonproc
1948 };
1949 SYSINIT(bufdaemon, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST, kproc_start, &buf_kp)
1950
1951 static void
1952 buf_daemon()
1953 {
1954         mtx_lock(&Giant);
1955
1956         /*
1957          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
1958          */
1959         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, kproc_shutdown, bufdaemonproc,
1960             SHUTDOWN_PRI_LAST);
1961
1962         /*
1963          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
1964          */
1965         mtx_lock(&bdlock);
1966         for (;;) {
1967                 bd_request = 0;
1968                 mtx_unlock(&bdlock);
1969
1970                 kthread_suspend_check(bufdaemonproc);
1971
1972                 /*
1973                  * Do the flush.  Limit the amount of in-transit I/O we
1974                  * allow to build up, otherwise we would completely saturate
1975                  * the I/O system.  Wakeup any waiting processes before we
1976                  * normally would so they can run in parallel with our drain.
1977                  */
1978                 while (numdirtybuffers > lodirtybuffers) {
1979                         if (flushbufqueues(0) == 0) {
1980                                 /*
1981                                  * Could not find any buffers without rollback
1982                                  * dependencies, so just write the first one
1983                                  * in the hopes of eventually making progress.
1984                                  */
1985                                 flushbufqueues(1);
1986                                 break;
1987                         }
1988                         waitrunningbufspace();
1989                         numdirtywakeup((lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2);
1990                 }
1991
1992                 /*
1993                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
1994                  * mark.  The buf_daemon normally waits 1 second and
1995                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
1996                  * built up, within reason.
1997                  *
1998                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
1999                  * find any flushable buffers, we sleep half a second.
2000                  * Otherwise we loop immediately.
2001                  */
2002                 mtx_lock(&bdlock);
2003                 if (numdirtybuffers <= lodirtybuffers) {
2004                         /*
2005                          * We reached our low water mark, reset the
2006                          * request and sleep until we are needed again.
2007                          * The sleep is just so the suspend code works.
2008                          */
2009                         bd_request = 0;
2010                         msleep(&bd_request, &bdlock, PVM, "psleep", hz);
2011                 } else {
2012                         /*
2013                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
2014                          * still have too many dirty buffers, we
2015                          * have to sleep and try again.  (rare)
2016                          */
2017                         msleep(&bd_request, &bdlock, PVM, "qsleep", hz / 10);
2018                 }
2019         }
2020 }
2021
2022 /*
2023  *      flushbufqueues:
2024  *
2025  *      Try to flush a buffer in the dirty queue.  We must be careful to
2026  *      free up B_INVAL buffers instead of write them, which NFS is 
2027  *      particularly sensitive to.
2028  */
2029 static int flushwithdeps = 0;
2030 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, flushwithdeps, CTLFLAG_RW, &flushwithdeps,
2031     0, "Number of buffers flushed with dependecies that require rollbacks");
2032
2033 static int
2034 flushbufqueues(int flushdeps)
2035 {
2036         struct thread *td = curthread;
2037         struct vnode *vp;
2038         struct mount *mp;
2039         struct buf *bp;
2040         int hasdeps;
2041
2042         mtx_lock(&bqlock);
2043         TAILQ_FOREACH(bp, &bufqueues[QUEUE_DIRTY], b_freelist) {
2044                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
2045                         continue;
2046                 BO_LOCK(bp->b_bufobj);
2047                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) != 0 ||
2048                     (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
2049                         BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
2050                         BUF_UNLOCK(bp);
2051                         continue;
2052                 }
2053                 BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
2054                 if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2055                         bremfreel(bp);
2056                         mtx_unlock(&bqlock);
2057                         brelse(bp);
2058                         return (1);
2059                 }
2060
2061                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL && buf_countdeps(bp, 0)) {
2062                         if (flushdeps == 0) {
2063                                 BUF_UNLOCK(bp);
2064                                 continue;
2065                         }
2066                         hasdeps = 1;
2067                 } else
2068                         hasdeps = 0;
2069                 /*
2070                  * We must hold the lock on a vnode before writing
2071                  * one of its buffers. Otherwise we may confuse, or
2072                  * in the case of a snapshot vnode, deadlock the
2073                  * system.
2074                  *
2075                  * The lock order here is the reverse of the normal
2076                  * of vnode followed by buf lock.  This is ok because
2077                  * the NOWAIT will prevent deadlock.
2078                  */
2079                 vp = bp->b_vp;
2080                 if (vn_start_write(vp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
2081                         BUF_UNLOCK(bp);
2082                         continue;
2083                 }
2084                 if (vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, td) == 0) {
2085                         mtx_unlock(&bqlock);
2086                         CTR3(KTR_BUF, "flushbufqueue(%p) vp %p flags %X",
2087                             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2088                         vfs_bio_awrite(bp);
2089                         vn_finished_write(mp);
2090                         VOP_UNLOCK(vp, 0, td);
2091                         flushwithdeps += hasdeps;
2092                         return (1);
2093                 }
2094                 vn_finished_write(mp);
2095                 BUF_UNLOCK(bp);
2096         }
2097         mtx_unlock(&bqlock);
2098         return (0);
2099 }
2100
2101 /*
2102  * Check to see if a block is currently memory resident.
2103  */
2104 struct buf *
2105 incore(struct bufobj *bo, daddr_t blkno)
2106 {
2107         struct buf *bp;
2108
2109         BO_LOCK(bo);
2110         bp = gbincore(bo, blkno);
2111         BO_UNLOCK(bo);
2112         return (bp);
2113 }
2114
2115 /*
2116  * Returns true if no I/O is needed to access the
2117  * associated VM object.  This is like incore except
2118  * it also hunts around in the VM system for the data.
2119  */
2120
2121 static int
2122 inmem(struct vnode * vp, daddr_t blkno)
2123 {
2124         vm_object_t obj;
2125         vm_offset_t toff, tinc, size;
2126         vm_page_t m;
2127         vm_ooffset_t off;
2128
2129         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "inmem");
2130
2131         if (incore(&vp->v_bufobj, blkno))
2132                 return 1;
2133         if (vp->v_mount == NULL)
2134                 return 0;
2135         obj = vp->v_object;
2136         if (obj == NULL)
2137                 return (0);
2138
2139         size = PAGE_SIZE;
2140         if (size > vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize)
2141                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2142         off = (vm_ooffset_t)blkno * (vm_ooffset_t)vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2143
2144         VM_OBJECT_LOCK(obj);
2145         for (toff = 0; toff < vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize; toff += tinc) {
2146                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(off + toff));
2147                 if (!m)
2148                         goto notinmem;
2149                 tinc = size;
2150                 if (tinc > PAGE_SIZE - ((toff + off) & PAGE_MASK))
2151                         tinc = PAGE_SIZE - ((toff + off) & PAGE_MASK);
2152                 if (vm_page_is_valid(m,
2153                     (vm_offset_t) ((toff + off) & PAGE_MASK), tinc) == 0)
2154                         goto notinmem;
2155         }
2156         VM_OBJECT_UNLOCK(obj);
2157         return 1;
2158
2159 notinmem:
2160         VM_OBJECT_UNLOCK(obj);
2161         return (0);
2162 }
2163
2164 /*
2165  *      vfs_setdirty:
2166  *
2167  *      Sets the dirty range for a buffer based on the status of the dirty
2168  *      bits in the pages comprising the buffer.
2169  *
2170  *      The range is limited to the size of the buffer.
2171  *
2172  *      This routine is primarily used by NFS, but is generalized for the
2173  *      B_VMIO case.
2174  */
2175 static void
2176 vfs_setdirty(struct buf *bp) 
2177 {
2178         int i;
2179         vm_object_t object;
2180
2181         /*
2182          * Degenerate case - empty buffer
2183          */
2184
2185         if (bp->b_bufsize == 0)
2186                 return;
2187
2188         /*
2189          * We qualify the scan for modified pages on whether the
2190          * object has been flushed yet.  The OBJ_WRITEABLE flag
2191          * is not cleared simply by protecting pages off.
2192          */
2193
2194         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0)
2195                 return;
2196
2197         object = bp->b_pages[0]->object;
2198         VM_OBJECT_LOCK(object);
2199         if ((object->flags & OBJ_WRITEABLE) && !(object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY))
2200                 printf("Warning: object %p writeable but not mightbedirty\n", object);
2201         if (!(object->flags & OBJ_WRITEABLE) && (object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY))
2202                 printf("Warning: object %p mightbedirty but not writeable\n", object);
2203
2204         if (object->flags & (OBJ_MIGHTBEDIRTY|OBJ_CLEANING)) {
2205                 vm_offset_t boffset;
2206                 vm_offset_t eoffset;
2207
2208                 vm_page_lock_queues();
2209                 /*
2210                  * test the pages to see if they have been modified directly
2211                  * by users through the VM system.
2212                  */
2213                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++)
2214                         vm_page_test_dirty(bp->b_pages[i]);
2215
2216                 /*
2217                  * Calculate the encompassing dirty range, boffset and eoffset,
2218                  * (eoffset - boffset) bytes.
2219                  */
2220
2221                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
2222                         if (bp->b_pages[i]->dirty)
2223                                 break;
2224                 }
2225                 boffset = (i << PAGE_SHIFT) - (bp->b_offset & PAGE_MASK);
2226
2227                 for (i = bp->b_npages - 1; i >= 0; --i) {
2228                         if (bp->b_pages[i]->dirty) {
2229                                 break;
2230                         }
2231                 }
2232                 eoffset = ((i + 1) << PAGE_SHIFT) - (bp->b_offset & PAGE_MASK);
2233
2234                 vm_page_unlock_queues();
2235                 /*
2236                  * Fit it to the buffer.
2237                  */
2238
2239                 if (eoffset > bp->b_bcount)
2240                         eoffset = bp->b_bcount;
2241
2242                 /*
2243                  * If we have a good dirty range, merge with the existing
2244                  * dirty range.
2245                  */
2246
2247                 if (boffset < eoffset) {
2248                         if (bp->b_dirtyoff > boffset)
2249                                 bp->b_dirtyoff = boffset;
2250                         if (bp->b_dirtyend < eoffset)
2251                                 bp->b_dirtyend = eoffset;
2252                 }
2253         }
2254         VM_OBJECT_UNLOCK(object);
2255 }
2256
2257 /*
2258  *      getblk:
2259  *
2260  *      Get a block given a specified block and offset into a file/device.
2261  *      The buffers B_DONE bit will be cleared on return, making it almost
2262  *      ready for an I/O initiation.  B_INVAL may or may not be set on 
2263  *      return.  The caller should clear B_INVAL prior to initiating a
2264  *      READ.
2265  *
2266  *      For a non-VMIO buffer, B_CACHE is set to the opposite of B_INVAL for
2267  *      an existing buffer.
2268  *
2269  *      For a VMIO buffer, B_CACHE is modified according to the backing VM.
2270  *      If getblk()ing a previously 0-sized invalid buffer, B_CACHE is set
2271  *      and then cleared based on the backing VM.  If the previous buffer is
2272  *      non-0-sized but invalid, B_CACHE will be cleared.
2273  *
2274  *      If getblk() must create a new buffer, the new buffer is returned with
2275  *      both B_INVAL and B_CACHE clear unless it is a VMIO buffer, in which
2276  *      case it is returned with B_INVAL clear and B_CACHE set based on the
2277  *      backing VM.
2278  *
2279  *      getblk() also forces a bwrite() for any B_DELWRI buffer whos
2280  *      B_CACHE bit is clear.
2281  *      
2282  *      What this means, basically, is that the caller should use B_CACHE to
2283  *      determine whether the buffer is fully valid or not and should clear
2284  *      B_INVAL prior to issuing a read.  If the caller intends to validate
2285  *      the buffer by loading its data area with something, the caller needs
2286  *      to clear B_INVAL.  If the caller does this without issuing an I/O, 
2287  *      the caller should set B_CACHE ( as an optimization ), else the caller
2288  *      should issue the I/O and biodone() will set B_CACHE if the I/O was
2289  *      a write attempt or if it was a successfull read.  If the caller 
2290  *      intends to issue a READ, the caller must clear B_INVAL and BIO_ERROR
2291  *      prior to issuing the READ.  biodone() will *not* clear B_INVAL.
2292  */
2293 struct buf *
2294 getblk(struct vnode * vp, daddr_t blkno, int size, int slpflag, int slptimeo,
2295     int flags)
2296 {
2297         struct buf *bp;
2298         struct bufobj *bo;
2299         int error;
2300
2301         CTR3(KTR_BUF, "getblk(%p, %ld, %d)", vp, (long)blkno, size);
2302         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "getblk");
2303         if (size > MAXBSIZE)
2304                 panic("getblk: size(%d) > MAXBSIZE(%d)\n", size, MAXBSIZE);
2305
2306         bo = &vp->v_bufobj;
2307 loop:
2308         /*
2309          * Block if we are low on buffers.   Certain processes are allowed
2310          * to completely exhaust the buffer cache.
2311          *
2312          * If this check ever becomes a bottleneck it may be better to
2313          * move it into the else, when gbincore() fails.  At the moment
2314          * it isn't a problem.
2315          *
2316          * XXX remove if 0 sections (clean this up after its proven)
2317          */
2318         if (numfreebuffers == 0) {
2319                 if (curthread == PCPU_GET(idlethread))
2320                         return NULL;
2321                 mtx_lock(&nblock);
2322                 needsbuffer |= VFS_BIO_NEED_ANY;
2323                 mtx_unlock(&nblock);
2324         }
2325
2326         VI_LOCK(vp);
2327         bp = gbincore(bo, blkno);
2328         if (bp != NULL) {
2329                 int lockflags;
2330                 /*
2331                  * Buffer is in-core.  If the buffer is not busy, it must
2332                  * be on a queue.
2333                  */
2334                 lockflags = LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL | LK_INTERLOCK;
2335
2336                 if (flags & GB_LOCK_NOWAIT)
2337                         lockflags |= LK_NOWAIT;
2338
2339                 error = BUF_TIMELOCK(bp, lockflags,
2340                     VI_MTX(vp), "getblk", slpflag, slptimeo);
2341
2342                 /*
2343                  * If we slept and got the lock we have to restart in case
2344                  * the buffer changed identities.
2345                  */
2346                 if (error == ENOLCK)
2347                         goto loop;
2348                 /* We timed out or were interrupted. */
2349                 else if (error)
2350                         return (NULL);
2351
2352                 /*
2353                  * The buffer is locked.  B_CACHE is cleared if the buffer is 
2354                  * invalid.  Otherwise, for a non-VMIO buffer, B_CACHE is set
2355                  * and for a VMIO buffer B_CACHE is adjusted according to the
2356                  * backing VM cache.
2357                  */
2358                 if (bp->b_flags & B_INVAL)
2359                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2360                 else if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_INVAL)) == 0)
2361                         bp->b_flags |= B_CACHE;
2362                 bremfree(bp);
2363
2364                 /*
2365                  * check for size inconsistancies for non-VMIO case.
2366                  */
2367
2368                 if (bp->b_bcount != size) {
2369                         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0 ||
2370                             (size > bp->b_kvasize)) {
2371                                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2372                                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2373                                         bwrite(bp);
2374                                 } else {
2375                                         if ((bp->b_flags & B_VMIO) &&
2376                                            (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL)) {
2377                                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
2378                                                 brelse(bp);
2379                                         } else {
2380                                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2381                                                 bwrite(bp);
2382                                         }
2383                                 }
2384                                 goto loop;
2385                         }
2386                 }
2387
2388                 /*
2389                  * If the size is inconsistant in the VMIO case, we can resize
2390                  * the buffer.  This might lead to B_CACHE getting set or
2391                  * cleared.  If the size has not changed, B_CACHE remains
2392                  * unchanged from its previous state.
2393                  */
2394
2395                 if (bp->b_bcount != size)
2396                         allocbuf(bp, size);
2397
2398                 KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET, 
2399                     ("getblk: no buffer offset"));
2400
2401                 /*
2402                  * A buffer with B_DELWRI set and B_CACHE clear must
2403                  * be committed before we can return the buffer in
2404                  * order to prevent the caller from issuing a read
2405                  * ( due to B_CACHE not being set ) and overwriting
2406                  * it.
2407                  *
2408                  * Most callers, including NFS and FFS, need this to
2409                  * operate properly either because they assume they
2410                  * can issue a read if B_CACHE is not set, or because
2411                  * ( for example ) an uncached B_DELWRI might loop due 
2412                  * to softupdates re-dirtying the buffer.  In the latter
2413                  * case, B_CACHE is set after the first write completes,
2414                  * preventing further loops.
2415                  * NOTE!  b*write() sets B_CACHE.  If we cleared B_CACHE
2416                  * above while extending the buffer, we cannot allow the
2417                  * buffer to remain with B_CACHE set after the write
2418                  * completes or it will represent a corrupt state.  To
2419                  * deal with this we set B_NOCACHE to scrap the buffer
2420                  * after the write.
2421                  *
2422                  * We might be able to do something fancy, like setting
2423                  * B_CACHE in bwrite() except if B_DELWRI is already set,
2424                  * so the below call doesn't set B_CACHE, but that gets real
2425                  * confusing.  This is much easier.
2426                  */
2427
2428                 if ((bp->b_flags & (B_CACHE|B_DELWRI)) == B_DELWRI) {
2429                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
2430                         bwrite(bp);
2431                         goto loop;
2432                 }
2433                 bp->b_flags &= ~B_DONE;
2434         } else {
2435                 int bsize, maxsize, vmio;
2436                 off_t offset;
2437
2438                 /*
2439                  * Buffer is not in-core, create new buffer.  The buffer
2440                  * returned by getnewbuf() is locked.  Note that the returned
2441                  * buffer is also considered valid (not marked B_INVAL).
2442                  */
2443                 VI_UNLOCK(vp);
2444                 /*
2445                  * If the user does not want us to create the buffer, bail out
2446                  * here.
2447                  */
2448                 if (flags & GB_NOCREAT)
2449                         return NULL;
2450                 bsize = bo->bo_bsize;
2451                 offset = blkno * bsize;
2452                 vmio = vp->v_object != NULL;
2453                 maxsize = vmio ? size + (offset & PAGE_MASK) : size;
2454                 maxsize = imax(maxsize, bsize);
2455
2456                 bp = getnewbuf(slpflag, slptimeo, size, maxsize);
2457                 if (bp == NULL) {
2458                         if (slpflag || slptimeo)
2459                                 return NULL;
2460                         goto loop;
2461                 }
2462
2463                 /*
2464                  * This code is used to make sure that a buffer is not
2465                  * created while the getnewbuf routine is blocked.
2466                  * This can be a problem whether the vnode is locked or not.
2467                  * If the buffer is created out from under us, we have to
2468                  * throw away the one we just created.
2469                  *
2470                  * Note: this must occur before we associate the buffer
2471                  * with the vp especially considering limitations in
2472                  * the splay tree implementation when dealing with duplicate
2473                  * lblkno's.
2474                  */
2475                 BO_LOCK(bo);
2476                 if (gbincore(bo, blkno)) {
2477                         BO_UNLOCK(bo);
2478                         bp->b_flags |= B_INVAL;
2479                         brelse(bp);
2480                         goto loop;
2481                 }
2482
2483                 /*
2484                  * Insert the buffer into the hash, so that it can
2485                  * be found by incore.
2486                  */
2487                 bp->b_blkno = bp->b_lblkno = blkno;
2488                 bp->b_offset = offset;
2489
2490                 bgetvp(vp, bp);
2491                 BO_UNLOCK(bo);
2492
2493                 /*
2494                  * set B_VMIO bit.  allocbuf() the buffer bigger.  Since the
2495                  * buffer size starts out as 0, B_CACHE will be set by
2496                  * allocbuf() for the VMIO case prior to it testing the
2497                  * backing store for validity.
2498                  */
2499
2500                 if (vmio) {
2501                         bp->b_flags |= B_VMIO;
2502 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
2503                         if (vn_canvmio(vp) != TRUE)
2504                                 printf("getblk: VMIO on vnode type %d\n",
2505                                         vp->v_type);
2506 #endif
2507                         KASSERT(vp->v_object == bp->b_bufobj->bo_object,
2508                             ("ARGH! different b_bufobj->bo_object %p %p %p\n",
2509                             bp, vp->v_object, bp->b_bufobj->bo_object));
2510                 } else {
2511                         bp->b_flags &= ~B_VMIO;
2512                         KASSERT(bp->b_bufobj->bo_object == NULL,
2513                             ("ARGH! has b_bufobj->bo_object %p %p\n",
2514                             bp, bp->b_bufobj->bo_object));
2515                 }
2516
2517                 allocbuf(bp, size);
2518                 bp->b_flags &= ~B_DONE;
2519         }
2520         CTR4(KTR_BUF, "getblk(%p, %ld, %d) = %p", vp, (long)blkno, size, bp);
2521         KASSERT(BUF_REFCNT(bp) == 1, ("getblk: bp %p not locked",bp));
2522         KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
2523             ("wrong b_bufobj %p should be %p", bp->b_bufobj, bo));
2524         return (bp);
2525 }
2526
2527 /*
2528  * Get an empty, disassociated buffer of given size.  The buffer is initially
2529  * set to B_INVAL.
2530  */
2531 struct buf *
2532 geteblk(int size)
2533 {
2534         struct buf *bp;
2535         int maxsize;
2536
2537         maxsize = (size + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
2538         while ((bp = getnewbuf(0, 0, size, maxsize)) == 0)
2539                 continue;
2540         allocbuf(bp, size);
2541         bp->b_flags |= B_INVAL; /* b_dep cleared by getnewbuf() */
2542         KASSERT(BUF_REFCNT(bp) == 1, ("geteblk: bp %p not locked",bp));
2543         return (bp);
2544 }
2545
2546
2547 /*
2548  * This code constitutes the buffer memory from either anonymous system
2549  * memory (in the case of non-VMIO operations) or from an associated
2550  * VM object (in the case of VMIO operations).  This code is able to
2551  * resize a buffer up or down.
2552  *
2553  * Note that this code is tricky, and has many complications to resolve
2554  * deadlock or inconsistant data situations.  Tread lightly!!! 
2555  * There are B_CACHE and B_DELWRI interactions that must be dealt with by 
2556  * the caller.  Calling this code willy nilly can result in the loss of data.
2557  *
2558  * allocbuf() only adjusts B_CACHE for VMIO buffers.  getblk() deals with
2559  * B_CACHE for the non-VMIO case.
2560  */
2561
2562 int
2563 allocbuf(struct buf *bp, int size)
2564 {
2565         int newbsize, mbsize;
2566         int i;
2567
2568         if (BUF_REFCNT(bp) == 0)
2569                 panic("allocbuf: buffer not busy");
2570
2571         if (bp->b_kvasize < size)
2572                 panic("allocbuf: buffer too small");
2573
2574         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
2575                 caddr_t origbuf;
2576                 int origbufsize;
2577                 /*
2578                  * Just get anonymous memory from the kernel.  Don't
2579                  * mess with B_CACHE.
2580                  */
2581                 mbsize = (size + DEV_BSIZE - 1) & ~(DEV_BSIZE - 1);
2582                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
2583                         newbsize = mbsize;
2584                 else
2585                         newbsize = round_page(size);
2586
2587                 if (newbsize < bp->b_bufsize) {
2588                         /*
2589                          * malloced buffers are not shrunk
2590                          */
2591                         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
2592                                 if (newbsize) {
2593                                         bp->b_bcount = size;
2594                                 } else {
2595                                         free(bp->b_data, M_BIOBUF);
2596                                         if (bp->b_bufsize) {
2597                                                 atomic_subtract_int(
2598                                                     &bufmallocspace,
2599                                                     bp->b_bufsize);
2600                                                 bufspacewakeup();
2601                                                 bp->b_bufsize = 0;
2602                                         }
2603                                         bp->b_saveaddr = bp->b_kvabase;
2604                                         bp->b_data = bp->b_saveaddr;
2605                                         bp->b_bcount = 0;
2606                                         bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
2607                                 }
2608                                 return 1;
2609                         }               
2610                         vm_hold_free_pages(
2611                             bp,
2612                             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize,
2613                             (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize);
2614                 } else if (newbsize > bp->b_bufsize) {
2615                         /*
2616                          * We only use malloced memory on the first allocation.
2617                          * and revert to page-allocated memory when the buffer
2618                          * grows.
2619                          */
2620                         /*
2621                          * There is a potential smp race here that could lead
2622                          * to bufmallocspace slightly passing the max.  It
2623                          * is probably extremely rare and not worth worrying
2624                          * over.
2625                          */
2626                         if ( (bufmallocspace < maxbufmallocspace) &&
2627                                 (bp->b_bufsize == 0) &&
2628                                 (mbsize <= PAGE_SIZE/2)) {
2629
2630                                 bp->b_data = malloc(mbsize, M_BIOBUF, M_WAITOK);
2631                                 bp->b_bufsize = mbsize;
2632                                 bp->b_bcount = size;
2633                                 bp->b_flags |= B_MALLOC;
2634                                 atomic_add_int(&bufmallocspace, mbsize);
2635                                 return 1;
2636                         }
2637                         origbuf = NULL;
2638                         origbufsize = 0;
2639                         /*
2640                          * If the buffer is growing on its other-than-first allocation,
2641                          * then we revert to the page-allocation scheme.
2642                          */
2643                         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
2644                                 origbuf = bp->b_data;
2645                                 origbufsize = bp->b_bufsize;
2646                                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
2647                                 if (bp->b_bufsize) {
2648                                         atomic_subtract_int(&bufmallocspace,
2649                                             bp->b_bufsize);
2650                                         bufspacewakeup();
2651                                         bp->b_bufsize = 0;
2652                                 }
2653                                 bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
2654                                 newbsize = round_page(newbsize);
2655                         }
2656                         vm_hold_load_pages(
2657                             bp,
2658                             (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize,
2659                             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize);
2660                         if (origbuf) {
2661                                 bcopy(origbuf, bp->b_data, origbufsize);
2662                                 free(origbuf, M_BIOBUF);
2663                         }
2664                 }
2665         } else {
2666                 int desiredpages;
2667
2668                 newbsize = (size + DEV_BSIZE - 1) & ~(DEV_BSIZE - 1);
2669                 desiredpages = (size == 0) ? 0 :
2670                         num_pages((bp->b_offset & PAGE_MASK) + newbsize);
2671
2672                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
2673                         panic("allocbuf: VMIO buffer can't be malloced");
2674                 /*
2675                  * Set B_CACHE initially if buffer is 0 length or will become
2676                  * 0-length.
2677                  */
2678                 if (size == 0 || bp->b_bufsize == 0)
2679                         bp->b_flags |= B_CACHE;
2680
2681                 if (newbsize < bp->b_bufsize) {
2682                         /*
2683                          * DEV_BSIZE aligned new buffer size is less then the
2684                          * DEV_BSIZE aligned existing buffer size.  Figure out
2685                          * if we have to remove any pages.
2686                          */
2687                         if (desiredpages < bp->b_npages) {
2688                                 vm_page_t m;
2689
2690                                 VM_OBJECT_LOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
2691                                 vm_page_lock_queues();
2692                                 for (i = desiredpages; i < bp->b_npages; i++) {
2693                                         /*
2694                                          * the page is not freed here -- it
2695                                          * is the responsibility of 
2696                                          * vnode_pager_setsize
2697                                          */
2698                                         m = bp->b_pages[i];
2699                                         KASSERT(m != bogus_page,
2700                                             ("allocbuf: bogus page found"));
2701                                         while (vm_page_sleep_if_busy(m, TRUE, "biodep"))
2702                                                 vm_page_lock_queues();
2703
2704                                         bp->b_pages[i] = NULL;
2705                                         vm_page_unwire(m, 0);
2706                                 }
2707                                 vm_page_unlock_queues();
2708                                 VM_OBJECT_UNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
2709                                 pmap_qremove((vm_offset_t) trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data) +
2710                                     (desiredpages << PAGE_SHIFT), (bp->b_npages - desiredpages));
2711                                 bp->b_npages = desiredpages;
2712                         }
2713                 } else if (size > bp->b_bcount) {
2714                         /*
2715                          * We are growing the buffer, possibly in a 
2716                          * byte-granular fashion.
2717                          */
2718                         struct vnode *vp;
2719                         vm_object_t obj;
2720                         vm_offset_t toff;
2721                         vm_offset_t tinc;
2722
2723                         /*
2724                          * Step 1, bring in the VM pages from the object, 
2725                          * allocating them if necessary.  We must clear
2726                          * B_CACHE if these pages are not valid for the 
2727                          * range covered by the buffer.
2728                          */
2729
2730                         vp = bp->b_vp;
2731                         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2732
2733                         VM_OBJECT_LOCK(obj);
2734                         while (bp->b_npages < desiredpages) {
2735                                 vm_page_t m;
2736                                 vm_pindex_t pi;
2737
2738                                 pi = OFF_TO_IDX(bp->b_offset) + bp->b_npages;
2739                                 if ((m = vm_page_lookup(obj, pi)) == NULL) {
2740                                         /*
2741                                          * note: must allocate system pages
2742                                          * since blocking here could intefere
2743                                          * with paging I/O, no matter which
2744                                          * process we are.
2745                                          */
2746                                         m = vm_page_alloc(obj, pi,
2747                                             VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_SYSTEM |
2748                                             VM_ALLOC_WIRED);
2749                                         if (m == NULL) {
2750                                                 atomic_add_int(&vm_pageout_deficit,
2751                                                     desiredpages - bp->b_npages);
2752                                                 VM_OBJECT_UNLOCK(obj);
2753                                                 VM_WAIT;
2754                                                 VM_OBJECT_LOCK(obj);
2755                                         } else {
2756                                                 bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2757                                                 bp->b_pages[bp->b_npages] = m;
2758                                                 ++bp->b_npages;
2759                                         }
2760                                         continue;
2761                                 }
2762
2763                                 /*
2764                                  * We found a page.  If we have to sleep on it,
2765                                  * retry because it might have gotten freed out
2766                                  * from under us.
2767                                  *
2768                                  * We can only test PG_BUSY here.  Blocking on
2769                                  * m->busy might lead to a deadlock:
2770                                  *
2771                                  *  vm_fault->getpages->cluster_read->allocbuf
2772                                  *
2773                                  */
2774                                 vm_page_lock_queues();
2775                                 if (vm_page_sleep_if_busy(m, FALSE, "pgtblk"))
2776                                         continue;
2777
2778                                 /*
2779                                  * We have a good page.  Should we wakeup the
2780                                  * page daemon?
2781                                  */
2782                                 if ((curproc != pageproc) &&
2783                                     ((m->queue - m->pc) == PQ_CACHE) &&
2784                                     ((cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count) <
2785                                         (cnt.v_free_min + cnt.v_cache_min))) {
2786                                         pagedaemon_wakeup();
2787                                 }
2788                                 vm_page_wire(m);
2789                                 vm_page_unlock_queues();
2790                                 bp->b_pages[bp->b_npages] = m;
2791                                 ++bp->b_npages;
2792                         }
2793
2794                         /*
2795                          * Step 2.  We've loaded the pages into the buffer,
2796                          * we have to figure out if we can still have B_CACHE
2797                          * set.  Note that B_CACHE is set according to the
2798                          * byte-granular range ( bcount and size ), new the
2799                          * aligned range ( newbsize ).
2800                          *
2801                          * The VM test is against m->valid, which is DEV_BSIZE
2802                          * aligned.  Needless to say, the validity of the data
2803                          * needs to also be DEV_BSIZE aligned.  Note that this
2804                          * fails with NFS if the server or some other client
2805                          * extends the file's EOF.  If our buffer is resized, 
2806                          * B_CACHE may remain set! XXX
2807                          */
2808
2809                         toff = bp->b_bcount;
2810                         tinc = PAGE_SIZE - ((bp->b_offset + toff) & PAGE_MASK);
2811
2812                         while ((bp->b_flags & B_CACHE) && toff < size) {
2813                                 vm_pindex_t pi;
2814
2815                                 if (tinc > (size - toff))
2816                                         tinc = size - toff;
2817
2818                                 pi = ((bp->b_offset & PAGE_MASK) + toff) >> 
2819                                     PAGE_SHIFT;
2820
2821                                 vfs_buf_test_cache(
2822                                     bp, 
2823                                     bp->b_offset,
2824                                     toff, 
2825                                     tinc, 
2826                                     bp->b_pages[pi]
2827                                 );
2828                                 toff += tinc;
2829                                 tinc = PAGE_SIZE;
2830                         }
2831                         VM_OBJECT_UNLOCK(obj);
2832
2833                         /*
2834                          * Step 3, fixup the KVM pmap.  Remember that
2835                          * bp->b_data is relative to bp->b_offset, but 
2836                          * bp->b_offset may be offset into the first page.
2837                          */
2838
2839                         bp->b_data = (caddr_t)
2840                             trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data);
2841                         pmap_qenter(
2842                             (vm_offset_t)bp->b_data,
2843                             bp->b_pages, 
2844                             bp->b_npages
2845                         );
2846                         
2847                         bp->b_data = (caddr_t)((vm_offset_t)bp->b_data | 
2848                             (vm_offset_t)(bp->b_offset & PAGE_MASK));
2849                 }
2850         }
2851         if (newbsize < bp->b_bufsize)
2852                 bufspacewakeup();
2853         bp->b_bufsize = newbsize;       /* actual buffer allocation     */
2854         bp->b_bcount = size;            /* requested buffer size        */
2855         return 1;
2856 }
2857
2858 void
2859 biodone(struct bio *bp)
2860 {
2861
2862         mtx_lock(&bdonelock);
2863         bp->bio_flags |= BIO_DONE;
2864         if (bp->bio_done == NULL)
2865                 wakeup(bp);
2866         mtx_unlock(&bdonelock);
2867         if (bp->bio_done != NULL)
2868                 bp->bio_done(bp);
2869 }
2870
2871 /*
2872  * Wait for a BIO to finish.
2873  *
2874  * XXX: resort to a timeout for now.  The optimal locking (if any) for this
2875  * case is not yet clear.
2876  */
2877 int
2878 biowait(struct bio *bp, const char *wchan)
2879 {
2880
2881         mtx_lock(&bdonelock);
2882         while ((bp->bio_flags & BIO_DONE) == 0)
2883                 msleep(bp, &bdonelock, PRIBIO, wchan, hz / 10);
2884         mtx_unlock(&bdonelock);
2885         if (bp->bio_error != 0)
2886                 return (bp->bio_error);
2887         if (!(bp->bio_flags & BIO_ERROR))
2888                 return (0);
2889         return (EIO);
2890 }
2891
2892 void
2893 biofinish(struct bio *bp, struct devstat *stat, int error)
2894 {
2895         
2896         if (error) {
2897                 bp->bio_error = error;
2898                 bp->bio_flags |= BIO_ERROR;
2899         }
2900         if (stat != NULL)
2901                 devstat_end_transaction_bio(stat, bp);
2902         biodone(bp);
2903 }
2904
2905 /*
2906  *      bufwait:
2907  *
2908  *      Wait for buffer I/O completion, returning error status.  The buffer
2909  *      is left locked and B_DONE on return.  B_EINTR is converted into an EINTR
2910  *      error and cleared.
2911  */
2912 int
2913 bufwait(struct buf *bp)
2914 {
2915         if (bp->b_iocmd == BIO_READ)
2916                 bwait(bp, PRIBIO, "biord");
2917         else
2918                 bwait(bp, PRIBIO, "biowr");
2919         if (bp->b_flags & B_EINTR) {
2920                 bp->b_flags &= ~B_EINTR;
2921                 return (EINTR);
2922         }
2923         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
2924                 return (bp->b_error ? bp->b_error : EIO);
2925         } else {
2926                 return (0);
2927         }
2928 }
2929
2930  /*
2931   * Call back function from struct bio back up to struct buf.
2932   */
2933 static void
2934 bufdonebio(struct bio *bip)
2935 {
2936         struct buf *bp;
2937
2938         bp = bip->bio_caller2;
2939         bp->b_resid = bp->b_bcount - bip->bio_completed;
2940         bp->b_resid = bip->bio_resid;   /* XXX: remove */
2941         bp->b_ioflags = bip->bio_flags;
2942         bp->b_error = bip->bio_error;
2943         if (bp->b_error)
2944                 bp->b_ioflags |= BIO_ERROR;
2945         bufdone(bp);
2946         g_destroy_bio(bip);
2947 }
2948
2949 void
2950 dev_strategy(struct cdev *dev, struct buf *bp)
2951 {
2952         struct cdevsw *csw;
2953         struct bio *bip;
2954
2955         if ((!bp->b_iocmd) || (bp->b_iocmd & (bp->b_iocmd - 1)))
2956                 panic("b_iocmd botch");
2957         for (;;) {
2958                 bip = g_new_bio();
2959                 if (bip != NULL)
2960                         break;
2961                 /* Try again later */
2962                 tsleep(&bp, PRIBIO, "dev_strat", hz/10);
2963         }
2964         bip->bio_cmd = bp->b_iocmd;
2965         bip->bio_offset = bp->b_iooffset;
2966         bip->bio_length = bp->b_bcount;
2967         bip->bio_bcount = bp->b_bcount; /* XXX: remove */
2968         bip->bio_data = bp->b_data;
2969         bip->bio_done = bufdonebio;
2970         bip->bio_caller2 = bp;
2971         bip->bio_dev = dev;
2972         KASSERT(dev->si_refcount > 0,
2973             ("dev_strategy on un-referenced struct cdev *(%s)",
2974             devtoname(dev)));
2975         csw = dev_refthread(dev);
2976         if (csw == NULL) {
2977                 bp->b_error = ENXIO;
2978                 bp->b_ioflags = BIO_ERROR;
2979                 bufdone(bp);
2980                 return;
2981         }
2982         (*csw->d_strategy)(bip);
2983         dev_relthread(dev);
2984 }
2985
2986 /*
2987  *      bufdone:
2988  *
2989  *      Finish I/O on a buffer, optionally calling a completion function.
2990  *      This is usually called from an interrupt so process blocking is
2991  *      not allowed.
2992  *
2993  *      biodone is also responsible for setting B_CACHE in a B_VMIO bp.
2994  *      In a non-VMIO bp, B_CACHE will be set on the next getblk() 
2995  *      assuming B_INVAL is clear.
2996  *
2997  *      For the VMIO case, we set B_CACHE if the op was a read and no
2998  *      read error occured, or if the op was a write.  B_CACHE is never
2999  *      set if the buffer is invalid or otherwise uncacheable.
3000  *
3001  *      biodone does not mess with B_INVAL, allowing the I/O routine or the
3002  *      initiator to leave B_INVAL set to brelse the buffer out of existance
3003  *      in the biodone routine.
3004  */
3005 void
3006 bufdone(struct buf *bp)
3007 {
3008         struct bufobj *dropobj;
3009         void    (*biodone)(struct buf *);
3010
3011
3012         CTR3(KTR_BUF, "bufdone(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
3013         dropobj = NULL;
3014
3015         KASSERT(BUF_REFCNT(bp) > 0, ("biodone: bp %p not busy %d", bp, BUF_REFCNT(bp)));
3016         KASSERT(!(bp->b_flags & B_DONE), ("biodone: bp %p already done", bp));
3017
3018         runningbufwakeup(bp);
3019         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE)
3020                 dropobj = bp->b_bufobj;
3021         /* call optional completion function if requested */
3022         if (bp->b_iodone != NULL) {
3023                 biodone = bp->b_iodone;
3024                 bp->b_iodone = NULL;
3025                 bp->b_flags |= B_DONE;
3026                 (*biodone) (bp);
3027                 if (dropobj)
3028                         bufobj_wdrop(dropobj);
3029                 return;
3030         }
3031         if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL)
3032                 buf_complete(bp);
3033
3034         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
3035                 int i;
3036                 vm_ooffset_t foff;
3037                 vm_page_t m;
3038                 vm_object_t obj;
3039                 int iosize;
3040                 struct vnode *vp = bp->b_vp;
3041
3042                 obj = bp->b_bufobj->bo_object;
3043
3044 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3045                 mp_fixme("usecount and vflag accessed without locks.");
3046                 if (vp->v_usecount == 0) {
3047                         panic("biodone: zero vnode ref count");
3048                 }
3049
3050                 KASSERT(vp->v_object != NULL,
3051                         ("biodone: vnode %p has no vm_object", vp));
3052 #endif
3053
3054                 foff = bp->b_offset;
3055                 KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
3056                     ("biodone: no buffer offset"));
3057
3058                 VM_OBJECT_LOCK(obj);
3059 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3060                 if (obj->paging_in_progress < bp->b_npages) {
3061                         printf("biodone: paging in progress(%d) < bp->b_npages(%d)\n",
3062                             obj->paging_in_progress, bp->b_npages);
3063                 }
3064 #endif
3065
3066                 /*
3067                  * Set B_CACHE if the op was a normal read and no error
3068                  * occured.  B_CACHE is set for writes in the b*write()
3069                  * routines.
3070                  */
3071                 iosize = bp->b_bcount - bp->b_resid;
3072                 if (bp->b_iocmd == BIO_READ &&
3073                     !(bp->b_flags & (B_INVAL|B_NOCACHE)) &&
3074                     !(bp->b_ioflags & BIO_ERROR)) {
3075                         bp->b_flags |= B_CACHE;
3076                 }
3077                 vm_page_lock_queues();
3078                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3079                         int bogusflag = 0;
3080                         int resid;
3081
3082                         resid = ((foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK) - foff;
3083                         if (resid > iosize)
3084                                 resid = iosize;
3085
3086                         /*
3087                          * cleanup bogus pages, restoring the originals
3088                          */
3089                         m = bp->b_pages[i];
3090                         if (m == bogus_page) {
3091                                 bogusflag = 1;
3092                                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(foff));
3093                                 if (m == NULL)
3094                                         panic("biodone: page disappeared!");
3095                                 bp->b_pages[i] = m;
3096                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), bp->b_pages, bp->b_npages);
3097                         }
3098 #if defined(VFS_BIO_DEBUG)
3099                         if (OFF_TO_IDX(foff) != m->pindex) {
3100                                 printf(
3101 "biodone: foff(%jd)/m->pindex(%ju) mismatch\n",
3102                                     (intmax_t)foff, (uintmax_t)m->pindex);
3103                         }
3104 #endif
3105
3106                         /*
3107                          * In the write case, the valid and clean bits are
3108                          * already changed correctly ( see bdwrite() ), so we 
3109                          * only need to do this here in the read case.
3110                          */
3111                         if ((bp->b_iocmd == BIO_READ) && !bogusflag && resid > 0) {
3112                                 vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3113                         }
3114
3115                         /*
3116                          * when debugging new filesystems or buffer I/O methods, this
3117                          * is the most common error that pops up.  if you see this, you
3118                          * have not set the page busy flag correctly!!!
3119                          */
3120                         if (m->busy == 0) {
3121                                 printf("biodone: page busy < 0, "
3122                                     "pindex: %d, foff: 0x(%x,%x), "
3123                                     "resid: %d, index: %d\n",
3124                                     (int) m->pindex, (int)(foff >> 32),
3125                                                 (int) foff & 0xffffffff, resid, i);
3126                                 if (!vn_isdisk(vp, NULL))
3127                                         printf(" iosize: %jd, lblkno: %jd, flags: 0x%x, npages: %d\n",
3128                                             (intmax_t)bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize,
3129                                             (intmax_t) bp->b_lblkno,
3130                                             bp->b_flags, bp->b_npages);
3131                                 else
3132                                         printf(" VDEV, lblkno: %jd, flags: 0x%x, npages: %d\n",
3133                                             (intmax_t) bp->b_lblkno,
3134                                             bp->b_flags, bp->b_npages);
3135                                 printf(" valid: 0x%lx, dirty: 0x%lx, wired: %d\n",
3136                                     (u_long)m->valid, (u_long)m->dirty,
3137                                     m->wire_count);
3138                                 panic("biodone: page busy < 0\n");
3139                         }
3140                         vm_page_io_finish(m);
3141                         vm_object_pip_subtract(obj, 1);
3142                         foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3143                         iosize -= resid;
3144                 }
3145                 vm_page_unlock_queues();
3146                 vm_object_pip_wakeupn(obj, 0);
3147                 VM_OBJECT_UNLOCK(obj);
3148         }
3149
3150         /*
3151          * For asynchronous completions, release the buffer now. The brelse
3152          * will do a wakeup there if necessary - so no need to do a wakeup
3153          * here in the async case. The sync case always needs to do a wakeup.
3154          */
3155
3156         if (bp->b_flags & B_ASYNC) {
3157                 if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_RELBUF)) || (bp->b_ioflags & BIO_ERROR))
3158                         brelse(bp);
3159                 else
3160                         bqrelse(bp);
3161         } else
3162                 bdone(bp);
3163         if (dropobj)
3164                 bufobj_wdrop(dropobj);
3165 }
3166
3167 /*
3168  * This routine is called in lieu of iodone in the case of
3169  * incomplete I/O.  This keeps the busy status for pages
3170  * consistant.
3171  */
3172 void
3173 vfs_unbusy_pages(struct buf *bp)
3174 {
3175         int i;
3176         vm_object_t obj;
3177         vm_page_t m;
3178
3179         runningbufwakeup(bp);
3180         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
3181                 return;
3182
3183         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
3184         VM_OBJECT_LOCK(obj);
3185         vm_page_lock_queues();
3186         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3187                 m = bp->b_pages[i];
3188                 if (m == bogus_page) {
3189                         m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(bp->b_offset) + i);
3190                         if (!m)
3191                                 panic("vfs_unbusy_pages: page missing\n");
3192                         bp->b_pages[i] = m;
3193                         pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3194                             bp->b_pages, bp->b_npages);
3195                 }
3196                 vm_object_pip_subtract(obj, 1);
3197                 vm_page_io_finish(m);
3198         }
3199         vm_page_unlock_queues();
3200         vm_object_pip_wakeupn(obj, 0);
3201         VM_OBJECT_UNLOCK(obj);
3202 }
3203
3204 /*
3205  * vfs_page_set_valid:
3206  *
3207  *      Set the valid bits in a page based on the supplied offset.   The
3208  *      range is restricted to the buffer's size.
3209  *
3210  *      This routine is typically called after a read completes.
3211  */
3212 static void
3213 vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, int pageno, vm_page_t m)
3214 {
3215         vm_ooffset_t soff, eoff;
3216
3217         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3218         /*
3219          * Start and end offsets in buffer.  eoff - soff may not cross a
3220          * page boundry or cross the end of the buffer.  The end of the
3221          * buffer, in this case, is our file EOF, not the allocation size
3222          * of the buffer.
3223          */
3224         soff = off;
3225         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3226         if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bcount)
3227                 eoff = bp->b_offset + bp->b_bcount;
3228
3229         /*
3230          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
3231          * entire page.
3232          */
3233         if (eoff > soff) {
3234                 vm_page_set_validclean(
3235                     m,
3236                    (vm_offset_t) (soff & PAGE_MASK),
3237                    (vm_offset_t) (eoff - soff)
3238                 );
3239         }
3240 }
3241
3242 /*
3243  * This routine is called before a device strategy routine.
3244  * It is used to tell the VM system that paging I/O is in
3245  * progress, and treat the pages associated with the buffer
3246  * almost as being PG_BUSY.  Also the object paging_in_progress
3247  * flag is handled to make sure that the object doesn't become
3248  * inconsistant.
3249  *
3250  * Since I/O has not been initiated yet, certain buffer flags
3251  * such as BIO_ERROR or B_INVAL may be in an inconsistant state
3252  * and should be ignored.
3253  */
3254 void
3255 vfs_busy_pages(struct buf *bp, int clear_modify)
3256 {
3257         int i, bogus;
3258         vm_object_t obj;
3259         vm_ooffset_t foff;
3260         vm_page_t m;
3261
3262         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
3263                 return;
3264
3265         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
3266         foff = bp->b_offset;
3267         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
3268             ("vfs_busy_pages: no buffer offset"));
3269         vfs_setdirty(bp);
3270         VM_OBJECT_LOCK(obj);
3271 retry:
3272         vm_page_lock_queues();
3273         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3274                 m = bp->b_pages[i];
3275
3276                 if (vm_page_sleep_if_busy(m, FALSE, "vbpage"))
3277                         goto retry;
3278         }
3279         bogus = 0;
3280         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3281                 m = bp->b_pages[i];
3282
3283                 if ((bp->b_flags & B_CLUSTER) == 0) {
3284                         vm_object_pip_add(obj, 1);
3285                         vm_page_io_start(m);
3286                 }
3287                 /*
3288                  * When readying a buffer for a read ( i.e
3289                  * clear_modify == 0 ), it is important to do
3290                  * bogus_page replacement for valid pages in 
3291                  * partially instantiated buffers.  Partially 
3292                  * instantiated buffers can, in turn, occur when
3293                  * reconstituting a buffer from its VM backing store
3294                  * base.  We only have to do this if B_CACHE is
3295                  * clear ( which causes the I/O to occur in the
3296                  * first place ).  The replacement prevents the read
3297                  * I/O from overwriting potentially dirty VM-backed
3298                  * pages.  XXX bogus page replacement is, uh, bogus.
3299                  * It may not work properly with small-block devices.
3300                  * We need to find a better way.
3301                  */
3302                 pmap_remove_all(m);
3303                 if (clear_modify)
3304                         vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3305                 else if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL &&
3306                     (bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
3307                         bp->b_pages[i] = bogus_page;
3308                         bogus++;
3309                 }
3310                 foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3311         }
3312         vm_page_unlock_queues();
3313         VM_OBJECT_UNLOCK(obj);
3314         if (bogus)
3315                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
3316                     bp->b_pages, bp->b_npages);
3317 }
3318
3319 /*
3320  * Tell the VM system that the pages associated with this buffer
3321  * are clean.  This is used for delayed writes where the data is
3322  * going to go to disk eventually without additional VM intevention.
3323  *
3324  * Note that while we only really need to clean through to b_bcount, we
3325  * just go ahead and clean through to b_bufsize.
3326  */
3327 static void
3328 vfs_clean_pages(struct buf *bp)
3329 {
3330         int i;
3331         vm_ooffset_t foff, noff, eoff;
3332         vm_page_t m;
3333
3334         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
3335                 return;
3336
3337         foff = bp->b_offset;
3338         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
3339             ("vfs_clean_pages: no buffer offset"));
3340         VM_OBJECT_LOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
3341         vm_page_lock_queues();
3342         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3343                 m = bp->b_pages[i];
3344                 noff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3345                 eoff = noff;
3346
3347                 if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bufsize)
3348                         eoff = bp->b_offset + bp->b_bufsize;
3349                 vfs_page_set_valid(bp, foff, i, m);
3350                 /* vm_page_clear_dirty(m, foff & PAGE_MASK, eoff - foff); */
3351                 foff = noff;
3352         }
3353         vm_page_unlock_queues();
3354         VM_OBJECT_UNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
3355 }
3356
3357 /*
3358  *      vfs_bio_set_validclean:
3359  *
3360  *      Set the range within the buffer to valid and clean.  The range is 
3361  *      relative to the beginning of the buffer, b_offset.  Note that b_offset
3362  *      itself may be offset from the beginning of the first page.
3363  *
3364  */
3365
3366 void   
3367 vfs_bio_set_validclean(struct buf *bp, int base, int size)
3368 {
3369         int i, n;
3370         vm_page_t m;
3371
3372         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
3373                 return;
3374         /*
3375          * Fixup base to be relative to beginning of first page.
3376          * Set initial n to be the maximum number of bytes in the
3377          * first page that can be validated.
3378          */
3379
3380         base += (bp->b_offset & PAGE_MASK);
3381         n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
3382
3383         VM_OBJECT_LOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
3384         vm_page_lock_queues();
3385         for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_npages; ++i) {
3386                 m = bp->b_pages[i];
3387                 if (n > size)
3388                         n = size;
3389                 vm_page_set_validclean(m, base & PAGE_MASK, n);
3390                 base += n;
3391                 size -= n;
3392                 n = PAGE_SIZE;
3393         }
3394         vm_page_unlock_queues();
3395         VM_OBJECT_UNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
3396 }
3397
3398 /*
3399  *      vfs_bio_clrbuf:
3400  *
3401  *      clear a buffer.  This routine essentially fakes an I/O, so we need
3402  *      to clear BIO_ERROR and B_INVAL.
3403  *
3404  *      Note that while we only theoretically need to clear through b_bcount,
3405  *      we go ahead and clear through b_bufsize.
3406  */
3407
3408 void
3409 vfs_bio_clrbuf(struct buf *bp) 
3410 {
3411         int i, j, mask = 0;
3412         caddr_t sa, ea;
3413
3414         if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_MALLOC)) != B_VMIO) {
3415                 clrbuf(bp);
3416                 return;
3417         }
3418
3419         bp->b_flags &= ~B_INVAL;
3420         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
3421         VM_OBJECT_LOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
3422         if ((bp->b_npages == 1) && (bp->b_bufsize < PAGE_SIZE) &&
3423             (bp->b_offset & PAGE_MASK) == 0) {
3424                 if (bp->b_pages[0] == bogus_page)
3425                         goto unlock;
3426                 mask = (1 << (bp->b_bufsize / DEV_BSIZE)) - 1;
3427                 VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(bp->b_pages[0]->object, MA_OWNED);
3428                 if ((bp->b_pages[0]->valid & mask) == mask)
3429                         goto unlock;
3430                 if (((bp->b_pages[0]->flags & PG_ZERO) == 0) &&
3431                     ((bp->b_pages[0]->valid & mask) == 0)) {
3432                         bzero(bp->b_data, bp->b_bufsize);
3433                         bp->b_pages[0]->valid |= mask;
3434                         goto unlock;
3435                 }
3436         }
3437         ea = sa = bp->b_data;
3438         for(i = 0; i < bp->b_npages; i++, sa = ea) {
3439                 ea = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)sa + PAGE_SIZE);
3440                 ea = (caddr_t)(vm_offset_t)ulmin(
3441                     (u_long)(vm_offset_t)ea,
3442                     (u_long)(vm_offset_t)bp->b_data + bp->b_bufsize);
3443                 if (bp->b_pages[i] == bogus_page)
3444                         continue;
3445                 j = ((vm_offset_t)sa & PAGE_MASK) / DEV_BSIZE;
3446                 mask = ((1 << ((ea - sa) / DEV_BSIZE)) - 1) << j;
3447                 VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(bp->b_pages[i]->object, MA_OWNED);
3448                 if ((bp->b_pages[i]->valid & mask) == mask)
3449                         continue;
3450                 if ((bp->b_pages[i]->valid & mask) == 0) {
3451                         if ((bp->b_pages[i]->flags & PG_ZERO) == 0)
3452                                 bzero(sa, ea - sa);
3453                 } else {
3454                         for (; sa < ea; sa += DEV_BSIZE, j++) {
3455                                 if (((bp->b_pages[i]->flags & PG_ZERO) == 0) &&
3456                                     (bp->b_pages[i]->valid & (1 << j)) == 0)
3457                                         bzero(sa, DEV_BSIZE);
3458                         }
3459                 }
3460                 bp->b_pages[i]->valid |= mask;
3461         }
3462 unlock:
3463         VM_OBJECT_UNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
3464         bp->b_resid = 0;
3465 }
3466
3467 /*
3468  * vm_hold_load_pages and vm_hold_free_pages get pages into
3469  * a buffers address space.  The pages are anonymous and are
3470  * not associated with a file object.
3471  */
3472 static void
3473 vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
3474 {
3475         vm_offset_t pg;
3476         vm_page_t p;
3477         int index;
3478
3479         to = round_page(to);
3480         from = round_page(from);
3481         index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
3482
3483         VM_OBJECT_LOCK(kernel_object);
3484         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
3485 tryagain:
3486                 /*
3487                  * note: must allocate system pages since blocking here
3488                  * could intefere with paging I/O, no matter which
3489                  * process we are.
3490                  */
3491                 p = vm_page_alloc(kernel_object,
3492                         ((pg - VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) >> PAGE_SHIFT),
3493                     VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_WIRED);
3494                 if (!p) {
3495                         atomic_add_int(&vm_pageout_deficit,
3496                             (to - pg) >> PAGE_SHIFT);
3497                         VM_OBJECT_UNLOCK(kernel_object);
3498                         VM_WAIT;
3499                         VM_OBJECT_LOCK(kernel_object);
3500                         goto tryagain;
3501                 }
3502                 p->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
3503                 pmap_qenter(pg, &p, 1);
3504                 bp->b_pages[index] = p;
3505         }
3506         VM_OBJECT_UNLOCK(kernel_object);
3507         bp->b_npages = index;
3508 }
3509
3510 /* Return pages associated with this buf to the vm system */
3511 static void
3512 vm_hold_free_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
3513 {
3514         vm_offset_t pg;
3515         vm_page_t p;
3516         int index, newnpages;
3517
3518         from = round_page(from);
3519         to = round_page(to);
3520         newnpages = index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
3521
3522         VM_OBJECT_LOCK(kernel_object);
3523         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
3524                 p = bp->b_pages[index];
3525                 if (p && (index < bp->b_npages)) {
3526                         if (p->busy) {
3527                                 printf(
3528                             "vm_hold_free_pages: blkno: %jd, lblkno: %jd\n",
3529                                     (intmax_t)bp->b_blkno,
3530                                     (intmax_t)bp->b_lblkno);
3531                         }
3532                         bp->b_pages[index] = NULL;
3533                         pmap_qremove(pg, 1);
3534                         vm_page_lock_queues();
3535                         vm_page_unwire(p, 0);
3536                         vm_page_free(p);
3537                         vm_page_unlock_queues();
3538                 }
3539         }
3540         VM_OBJECT_UNLOCK(kernel_object);
3541         bp->b_npages = newnpages;
3542 }
3543
3544 /*
3545  * Map an IO request into kernel virtual address space.
3546  *
3547  * All requests are (re)mapped into kernel VA space.
3548  * Notice that we use b_bufsize for the size of the buffer
3549  * to be mapped.  b_bcount might be modified by the driver.
3550  *
3551  * Note that even if the caller determines that the address space should
3552  * be valid, a race or a smaller-file mapped into a larger space may
3553  * actually cause vmapbuf() to fail, so all callers of vmapbuf() MUST
3554  * check the return value.
3555  */
3556 int
3557 vmapbuf(struct buf *bp)
3558 {
3559         caddr_t addr, kva;
3560         vm_prot_t prot;
3561         int pidx, i;
3562         struct vm_page *m;
3563         struct pmap *pmap = &curproc->p_vmspace->vm_pmap;
3564
3565         if (bp->b_bufsize < 0)
3566                 return (-1);
3567         prot = VM_PROT_READ;
3568         if (bp->b_iocmd == BIO_READ)
3569                 prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
3570         for (addr = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), pidx = 0;
3571              addr < bp->b_data + bp->b_bufsize;
3572              addr += PAGE_SIZE, pidx++) {
3573                 /*
3574                  * Do the vm_fault if needed; do the copy-on-write thing
3575                  * when reading stuff off device into memory.
3576                  *
3577                  * NOTE! Must use pmap_extract() because addr may be in
3578                  * the userland address space, and kextract is only guarenteed
3579                  * to work for the kernland address space (see: sparc64 port).
3580                  */
3581 retry:
3582                 if (vm_fault_quick(addr >= bp->b_data ? addr : bp->b_data,
3583                     prot) < 0) {
3584                         vm_page_lock_queues();
3585                         for (i = 0; i < pidx; ++i) {
3586                                 vm_page_unhold(bp->b_pages[i]);
3587                                 bp->b_pages[i] = NULL;
3588                         }
3589                         vm_page_unlock_queues();
3590                         return(-1);
3591                 }
3592                 m = pmap_extract_and_hold(pmap, (vm_offset_t)addr, prot);
3593                 if (m == NULL)
3594                         goto retry;
3595                 bp->b_pages[pidx] = m;
3596         }
3597         if (pidx > btoc(MAXPHYS))
3598                 panic("vmapbuf: mapped more than MAXPHYS");
3599         pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_saveaddr, bp->b_pages, pidx);
3600         
3601         kva = bp->b_saveaddr;
3602         bp->b_npages = pidx;
3603         bp->b_saveaddr = bp->b_data;
3604         bp->b_data = kva + (((vm_offset_t) bp->b_data) & PAGE_MASK);
3605         return(0);
3606 }
3607
3608 /*
3609  * Free the io map PTEs associated with this IO operation.
3610  * We also invalidate the TLB entries and restore the original b_addr.
3611  */
3612 void
3613 vunmapbuf(struct buf *bp)
3614 {
3615         int pidx;
3616         int npages;
3617
3618         npages = bp->b_npages;
3619         pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), npages);
3620         vm_page_lock_queues();
3621         for (pidx = 0; pidx < npages; pidx++)
3622                 vm_page_unhold(bp->b_pages[pidx]);
3623         vm_page_unlock_queues();
3624
3625         bp->b_data = bp->b_saveaddr;
3626 }
3627
3628 void
3629 bdone(struct buf *bp)
3630 {
3631
3632         mtx_lock(&bdonelock);
3633         bp->b_flags |= B_DONE;
3634         wakeup(bp);
3635         mtx_unlock(&bdonelock);
3636 }
3637
3638 void
3639 bwait(struct buf *bp, u_char pri, const char *wchan)
3640 {
3641
3642         mtx_lock(&bdonelock);
3643         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0)
3644                 msleep(bp, &bdonelock, pri, wchan, 0);
3645         mtx_unlock(&bdonelock);
3646 }
3647
3648 int
3649 bufsync(struct bufobj *bo, int waitfor, struct thread *td)
3650 {
3651
3652         return (VOP_FSYNC(bo->__bo_vnode, waitfor, td));
3653 }
3654
3655 void
3656 bufstrategy(struct bufobj *bo, struct buf *bp)
3657 {
3658         int i = 0;
3659         struct vnode *vp;
3660
3661         vp = bp->b_vp;
3662         KASSERT(vp == bo->bo_private, ("Inconsistent vnode bufstrategy"));
3663         KASSERT(vp->v_type != VCHR && vp->v_type != VBLK,
3664             ("Wrong vnode in bufstrategy(bp=%p, vp=%p)", bp, vp));
3665         i = VOP_STRATEGY(vp, bp);
3666         KASSERT(i == 0, ("VOP_STRATEGY failed bp=%p vp=%p", bp, bp->b_vp));
3667 }
3668
3669 void
3670 bufobj_wrefl(struct bufobj *bo)
3671 {
3672
3673         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wref"));
3674         ASSERT_BO_LOCKED(bo);
3675         bo->bo_numoutput++;
3676 }
3677
3678 void
3679 bufobj_wref(struct bufobj *bo)
3680 {
3681
3682         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wref"));
3683         BO_LOCK(bo);
3684         bo->bo_numoutput++;
3685         BO_UNLOCK(bo);
3686 }
3687
3688 void
3689 bufobj_wdrop(struct bufobj *bo)
3690 {
3691
3692         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wdrop"));
3693         BO_LOCK(bo);
3694         KASSERT(bo->bo_numoutput > 0, ("bufobj_wdrop non-positive count"));
3695         if ((--bo->bo_numoutput == 0) && (bo->bo_flag & BO_WWAIT)) {
3696                 bo->bo_flag &= ~BO_WWAIT;
3697                 wakeup(&bo->bo_numoutput);
3698         }
3699         BO_UNLOCK(bo);
3700 }
3701
3702 int
3703 bufobj_wwait(struct bufobj *bo, int slpflag, int timeo)
3704 {
3705         int error;
3706
3707         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wwait"));
3708         ASSERT_BO_LOCKED(bo);
3709         error = 0;
3710         while (bo->bo_numoutput) {
3711                 bo->bo_flag |= BO_WWAIT;
3712                 error = msleep(&bo->bo_numoutput, BO_MTX(bo),
3713                     slpflag | (PRIBIO + 1), "bo_wwait", timeo);
3714                 if (error)
3715                         break;
3716         }
3717         return (error);
3718 }
3719
3720 #include "opt_ddb.h"
3721 #ifdef DDB
3722 #include <ddb/ddb.h>
3723
3724 /* DDB command to show buffer data */
3725 DB_SHOW_COMMAND(buffer, db_show_buffer)
3726 {
3727         /* get args */
3728         struct buf *bp = (struct buf *)addr;
3729
3730         if (!have_addr) {
3731                 db_printf("usage: show buffer <addr>\n");
3732                 return;
3733         }
3734
3735         db_printf("buf at %p\n", bp);
3736         db_printf("b_flags = 0x%b\n", (u_int)bp->b_flags, PRINT_BUF_FLAGS);
3737         db_printf(
3738             "b_error = %d, b_bufsize = %ld, b_bcount = %ld, b_resid = %ld\n"
3739             "b_bufobj = (%p), b_data = %p, b_blkno = %jd\n",
3740             bp->b_error, bp->b_bufsize, bp->b_bcount, bp->b_resid,
3741             bp->b_bufobj, bp->b_data, (intmax_t)bp->b_blkno);
3742         db_printf("lockstatus = %d, excl count = %d, excl owner %p\n",
3743             lockstatus(&bp->b_lock, NULL), bp->b_lock.lk_exclusivecount,
3744             bp->b_lock.lk_lockholder);
3745         if (bp->b_npages) {
3746                 int i;
3747                 db_printf("b_npages = %d, pages(OBJ, IDX, PA): ", bp->b_npages);
3748                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3749                         vm_page_t m;
3750                         m = bp->b_pages[i];
3751                         db_printf("(%p, 0x%lx, 0x%lx)", (void *)m->object,
3752                             (u_long)m->pindex, (u_long)VM_PAGE_TO_PHYS(m));
3753                         if ((i + 1) < bp->b_npages)
3754                                 db_printf(",");
3755                 }
3756                 db_printf("\n");
3757         }
3758 }
3759
3760 DB_SHOW_COMMAND(lockedbufs, lockedbufs)
3761 {
3762         struct buf *bp;
3763         int i;
3764
3765         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
3766                 bp = &buf[i];
3767                 if (lockcount(&bp->b_lock)) {
3768                         db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
3769                         db_printf("\n");
3770                 }
3771         }
3772 }
3773 #endif /* DDB */