]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_bio.c
MFC r317348:
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / kern / vfs_bio.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2004 Poul-Henning Kamp
3  * Copyright (c) 1994,1997 John S. Dyson
4  * Copyright (c) 2013 The FreeBSD Foundation
5  * All rights reserved.
6  *
7  * Portions of this software were developed by Konstantin Belousov
8  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
9  *
10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
11  * modification, are permitted provided that the following conditions
12  * are met:
13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
18  *
19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
29  * SUCH DAMAGE.
30  */
31
32 /*
33  * this file contains a new buffer I/O scheme implementing a coherent
34  * VM object and buffer cache scheme.  Pains have been taken to make
35  * sure that the performance degradation associated with schemes such
36  * as this is not realized.
37  *
38  * Author:  John S. Dyson
39  * Significant help during the development and debugging phases
40  * had been provided by David Greenman, also of the FreeBSD core team.
41  *
42  * see man buf(9) for more info.
43  */
44
45 #include <sys/cdefs.h>
46 __FBSDID("$FreeBSD$");
47
48 #include <sys/param.h>
49 #include <sys/systm.h>
50 #include <sys/bio.h>
51 #include <sys/conf.h>
52 #include <sys/buf.h>
53 #include <sys/devicestat.h>
54 #include <sys/eventhandler.h>
55 #include <sys/fail.h>
56 #include <sys/limits.h>
57 #include <sys/lock.h>
58 #include <sys/malloc.h>
59 #include <sys/mount.h>
60 #include <sys/mutex.h>
61 #include <sys/kernel.h>
62 #include <sys/kthread.h>
63 #include <sys/proc.h>
64 #include <sys/racct.h>
65 #include <sys/resourcevar.h>
66 #include <sys/rwlock.h>
67 #include <sys/smp.h>
68 #include <sys/sysctl.h>
69 #include <sys/sysproto.h>
70 #include <sys/vmem.h>
71 #include <sys/vmmeter.h>
72 #include <sys/vnode.h>
73 #include <sys/watchdog.h>
74 #include <geom/geom.h>
75 #include <vm/vm.h>
76 #include <vm/vm_param.h>
77 #include <vm/vm_kern.h>
78 #include <vm/vm_object.h>
79 #include <vm/vm_page.h>
80 #include <vm/vm_pageout.h>
81 #include <vm/vm_pager.h>
82 #include <vm/vm_extern.h>
83 #include <vm/vm_map.h>
84 #include <vm/swap_pager.h>
85 #include "opt_compat.h"
86 #include "opt_swap.h"
87
88 static MALLOC_DEFINE(M_BIOBUF, "biobuf", "BIO buffer");
89
90 struct  bio_ops bioops;         /* I/O operation notification */
91
92 struct  buf_ops buf_ops_bio = {
93         .bop_name       =       "buf_ops_bio",
94         .bop_write      =       bufwrite,
95         .bop_strategy   =       bufstrategy,
96         .bop_sync       =       bufsync,
97         .bop_bdflush    =       bufbdflush,
98 };
99
100 static struct buf *buf;         /* buffer header pool */
101 extern struct buf *swbuf;       /* Swap buffer header pool. */
102 caddr_t unmapped_buf;
103
104 /* Used below and for softdep flushing threads in ufs/ffs/ffs_softdep.c */
105 struct proc *bufdaemonproc;
106 struct proc *bufspacedaemonproc;
107
108 static int inmem(struct vnode *vp, daddr_t blkno);
109 static void vm_hold_free_pages(struct buf *bp, int newbsize);
110 static void vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from,
111                 vm_offset_t to);
112 static void vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m);
113 static void vfs_page_set_validclean(struct buf *bp, vm_ooffset_t off,
114                 vm_page_t m);
115 static void vfs_clean_pages_dirty_buf(struct buf *bp);
116 static void vfs_setdirty_locked_object(struct buf *bp);
117 static void vfs_vmio_invalidate(struct buf *bp);
118 static void vfs_vmio_truncate(struct buf *bp, int npages);
119 static void vfs_vmio_extend(struct buf *bp, int npages, int size);
120 static int vfs_bio_clcheck(struct vnode *vp, int size,
121                 daddr_t lblkno, daddr_t blkno);
122 static int buf_flush(struct vnode *vp, int);
123 static int buf_recycle(bool);
124 static int buf_scan(bool);
125 static int flushbufqueues(struct vnode *, int, int);
126 static void buf_daemon(void);
127 static void bremfreel(struct buf *bp);
128 static __inline void bd_wakeup(void);
129 static int sysctl_runningspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
130 static void bufkva_reclaim(vmem_t *, int);
131 static void bufkva_free(struct buf *);
132 static int buf_import(void *, void **, int, int);
133 static void buf_release(void *, void **, int);
134
135 #if defined(COMPAT_FREEBSD4) || defined(COMPAT_FREEBSD5) || \
136     defined(COMPAT_FREEBSD6) || defined(COMPAT_FREEBSD7)
137 static int sysctl_bufspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
138 #endif
139
140 int vmiodirenable = TRUE;
141 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, vmiodirenable, CTLFLAG_RW, &vmiodirenable, 0,
142     "Use the VM system for directory writes");
143 long runningbufspace;
144 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, runningbufspace, CTLFLAG_RD, &runningbufspace, 0,
145     "Amount of presently outstanding async buffer io");
146 static long bufspace;
147 #if defined(COMPAT_FREEBSD4) || defined(COMPAT_FREEBSD5) || \
148     defined(COMPAT_FREEBSD6) || defined(COMPAT_FREEBSD7)
149 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, bufspace, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RD,
150     &bufspace, 0, sysctl_bufspace, "L", "Virtual memory used for buffers");
151 #else
152 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, bufspace, CTLFLAG_RD, &bufspace, 0,
153     "Physical memory used for buffers");
154 #endif
155 static long bufkvaspace;
156 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, bufkvaspace, CTLFLAG_RD, &bufkvaspace, 0,
157     "Kernel virtual memory used for buffers");
158 static long maxbufspace;
159 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, maxbufspace, CTLFLAG_RW, &maxbufspace, 0,
160     "Maximum allowed value of bufspace (including metadata)");
161 static long bufmallocspace;
162 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, bufmallocspace, CTLFLAG_RD, &bufmallocspace, 0,
163     "Amount of malloced memory for buffers");
164 static long maxbufmallocspace;
165 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, maxmallocbufspace, CTLFLAG_RW, &maxbufmallocspace,
166     0, "Maximum amount of malloced memory for buffers");
167 static long lobufspace;
168 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, lobufspace, CTLFLAG_RW, &lobufspace, 0,
169     "Minimum amount of buffers we want to have");
170 long hibufspace;
171 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, hibufspace, CTLFLAG_RW, &hibufspace, 0,
172     "Maximum allowed value of bufspace (excluding metadata)");
173 long bufspacethresh;
174 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, bufspacethresh, CTLFLAG_RW, &bufspacethresh,
175     0, "Bufspace consumed before waking the daemon to free some");
176 static int buffreekvacnt;
177 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, buffreekvacnt, CTLFLAG_RW, &buffreekvacnt, 0,
178     "Number of times we have freed the KVA space from some buffer");
179 static int bufdefragcnt;
180 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufdefragcnt, CTLFLAG_RW, &bufdefragcnt, 0,
181     "Number of times we have had to repeat buffer allocation to defragment");
182 static long lorunningspace;
183 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, lorunningspace, CTLTYPE_LONG | CTLFLAG_MPSAFE |
184     CTLFLAG_RW, &lorunningspace, 0, sysctl_runningspace, "L",
185     "Minimum preferred space used for in-progress I/O");
186 static long hirunningspace;
187 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, hirunningspace, CTLTYPE_LONG | CTLFLAG_MPSAFE |
188     CTLFLAG_RW, &hirunningspace, 0, sysctl_runningspace, "L",
189     "Maximum amount of space to use for in-progress I/O");
190 int dirtybufferflushes;
191 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufferflushes, CTLFLAG_RW, &dirtybufferflushes,
192     0, "Number of bdwrite to bawrite conversions to limit dirty buffers");
193 int bdwriteskip;
194 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bdwriteskip, CTLFLAG_RW, &bdwriteskip,
195     0, "Number of buffers supplied to bdwrite with snapshot deadlock risk");
196 int altbufferflushes;
197 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, altbufferflushes, CTLFLAG_RW, &altbufferflushes,
198     0, "Number of fsync flushes to limit dirty buffers");
199 static int recursiveflushes;
200 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, recursiveflushes, CTLFLAG_RW, &recursiveflushes,
201     0, "Number of flushes skipped due to being recursive");
202 static int numdirtybuffers;
203 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numdirtybuffers, CTLFLAG_RD, &numdirtybuffers, 0,
204     "Number of buffers that are dirty (has unwritten changes) at the moment");
205 static int lodirtybuffers;
206 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lodirtybuffers, CTLFLAG_RW, &lodirtybuffers, 0,
207     "How many buffers we want to have free before bufdaemon can sleep");
208 static int hidirtybuffers;
209 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hidirtybuffers, CTLFLAG_RW, &hidirtybuffers, 0,
210     "When the number of dirty buffers is considered severe");
211 int dirtybufthresh;
212 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufthresh, CTLFLAG_RW, &dirtybufthresh,
213     0, "Number of bdwrite to bawrite conversions to clear dirty buffers");
214 static int numfreebuffers;
215 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numfreebuffers, CTLFLAG_RD, &numfreebuffers, 0,
216     "Number of free buffers");
217 static int lofreebuffers;
218 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lofreebuffers, CTLFLAG_RW, &lofreebuffers, 0,
219    "Target number of free buffers");
220 static int hifreebuffers;
221 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hifreebuffers, CTLFLAG_RW, &hifreebuffers, 0,
222    "Threshold for clean buffer recycling");
223 static int getnewbufcalls;
224 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufcalls, CTLFLAG_RW, &getnewbufcalls, 0,
225    "Number of calls to getnewbuf");
226 static int getnewbufrestarts;
227 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufrestarts, CTLFLAG_RW, &getnewbufrestarts, 0,
228     "Number of times getnewbuf has had to restart a buffer acquisition");
229 static int mappingrestarts;
230 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, mappingrestarts, CTLFLAG_RW, &mappingrestarts, 0,
231     "Number of times getblk has had to restart a buffer mapping for "
232     "unmapped buffer");
233 static int numbufallocfails;
234 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numbufallocfails, CTLFLAG_RW, &numbufallocfails, 0,
235     "Number of times buffer allocations failed");
236 static int flushbufqtarget = 100;
237 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, flushbufqtarget, CTLFLAG_RW, &flushbufqtarget, 0,
238     "Amount of work to do in flushbufqueues when helping bufdaemon");
239 static long notbufdflushes;
240 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, notbufdflushes, CTLFLAG_RD, &notbufdflushes, 0,
241     "Number of dirty buffer flushes done by the bufdaemon helpers");
242 static long barrierwrites;
243 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, barrierwrites, CTLFLAG_RW, &barrierwrites, 0,
244     "Number of barrier writes");
245 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, unmapped_buf_allowed, CTLFLAG_RD,
246     &unmapped_buf_allowed, 0,
247     "Permit the use of the unmapped i/o");
248
249 /*
250  * This lock synchronizes access to bd_request.
251  */
252 static struct mtx_padalign bdlock;
253
254 /*
255  * This lock protects the runningbufreq and synchronizes runningbufwakeup and
256  * waitrunningbufspace().
257  */
258 static struct mtx_padalign rbreqlock;
259
260 /*
261  * Lock that protects needsbuffer and the sleeps/wakeups surrounding it.
262  */
263 static struct rwlock_padalign nblock;
264
265 /*
266  * Lock that protects bdirtywait.
267  */
268 static struct mtx_padalign bdirtylock;
269
270 /*
271  * Wakeup point for bufdaemon, as well as indicator of whether it is already
272  * active.  Set to 1 when the bufdaemon is already "on" the queue, 0 when it
273  * is idling.
274  */
275 static int bd_request;
276
277 /*
278  * Request/wakeup point for the bufspace daemon.
279  */
280 static int bufspace_request;
281
282 /*
283  * Request for the buf daemon to write more buffers than is indicated by
284  * lodirtybuf.  This may be necessary to push out excess dependencies or
285  * defragment the address space where a simple count of the number of dirty
286  * buffers is insufficient to characterize the demand for flushing them.
287  */
288 static int bd_speedupreq;
289
290 /*
291  * bogus page -- for I/O to/from partially complete buffers
292  * this is a temporary solution to the problem, but it is not
293  * really that bad.  it would be better to split the buffer
294  * for input in the case of buffers partially already in memory,
295  * but the code is intricate enough already.
296  */
297 vm_page_t bogus_page;
298
299 /*
300  * Synchronization (sleep/wakeup) variable for active buffer space requests.
301  * Set when wait starts, cleared prior to wakeup().
302  * Used in runningbufwakeup() and waitrunningbufspace().
303  */
304 static int runningbufreq;
305
306 /* 
307  * Synchronization (sleep/wakeup) variable for buffer requests.
308  * Can contain the VFS_BIO_NEED flags defined below; setting/clearing is done
309  * by and/or.
310  * Used in numdirtywakeup(), bufspace_wakeup(), bwillwrite(),
311  * getnewbuf(), and getblk().
312  */
313 static volatile int needsbuffer;
314
315 /*
316  * Synchronization for bwillwrite() waiters.
317  */
318 static int bdirtywait;
319
320 /*
321  * Definitions for the buffer free lists.
322  */
323 #define QUEUE_NONE      0       /* on no queue */
324 #define QUEUE_EMPTY     1       /* empty buffer headers */
325 #define QUEUE_DIRTY     2       /* B_DELWRI buffers */
326 #define QUEUE_CLEAN     3       /* non-B_DELWRI buffers */
327 #define QUEUE_SENTINEL  1024    /* not an queue index, but mark for sentinel */
328
329 /* Maximum number of clean buffer queues. */
330 #define CLEAN_QUEUES    16
331
332 /* Configured number of clean queues. */
333 static int clean_queues;
334
335 /* Maximum number of buffer queues. */
336 #define BUFFER_QUEUES   (QUEUE_CLEAN + CLEAN_QUEUES)
337
338 /* Queues for free buffers with various properties */
339 static TAILQ_HEAD(bqueues, buf) bufqueues[BUFFER_QUEUES] = { { 0 } };
340 #ifdef INVARIANTS
341 static int bq_len[BUFFER_QUEUES];
342 #endif
343
344 /*
345  * Lock for each bufqueue
346  */
347 static struct mtx_padalign bqlocks[BUFFER_QUEUES];
348
349 /*
350  * per-cpu empty buffer cache.
351  */
352 uma_zone_t buf_zone;
353
354 /*
355  * Single global constant for BUF_WMESG, to avoid getting multiple references.
356  * buf_wmesg is referred from macros.
357  */
358 const char *buf_wmesg = BUF_WMESG;
359
360 static int
361 sysctl_runningspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
362 {
363         long value;
364         int error;
365
366         value = *(long *)arg1;
367         error = sysctl_handle_long(oidp, &value, 0, req);
368         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
369                 return (error);
370         mtx_lock(&rbreqlock);
371         if (arg1 == &hirunningspace) {
372                 if (value < lorunningspace)
373                         error = EINVAL;
374                 else
375                         hirunningspace = value;
376         } else {
377                 KASSERT(arg1 == &lorunningspace,
378                     ("%s: unknown arg1", __func__));
379                 if (value > hirunningspace)
380                         error = EINVAL;
381                 else
382                         lorunningspace = value;
383         }
384         mtx_unlock(&rbreqlock);
385         return (error);
386 }
387
388 #if defined(COMPAT_FREEBSD4) || defined(COMPAT_FREEBSD5) || \
389     defined(COMPAT_FREEBSD6) || defined(COMPAT_FREEBSD7)
390 static int
391 sysctl_bufspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
392 {
393         long lvalue;
394         int ivalue;
395
396         if (sizeof(int) == sizeof(long) || req->oldlen >= sizeof(long))
397                 return (sysctl_handle_long(oidp, arg1, arg2, req));
398         lvalue = *(long *)arg1;
399         if (lvalue > INT_MAX)
400                 /* On overflow, still write out a long to trigger ENOMEM. */
401                 return (sysctl_handle_long(oidp, &lvalue, 0, req));
402         ivalue = lvalue;
403         return (sysctl_handle_int(oidp, &ivalue, 0, req));
404 }
405 #endif
406
407 static int
408 bqcleanq(void)
409 {
410         static int nextq;
411
412         return ((atomic_fetchadd_int(&nextq, 1) % clean_queues) + QUEUE_CLEAN);
413 }
414
415 static int
416 bqisclean(int qindex)
417 {
418
419         return (qindex >= QUEUE_CLEAN && qindex < QUEUE_CLEAN + CLEAN_QUEUES);
420 }
421
422 /*
423  *      bqlock:
424  *
425  *      Return the appropriate queue lock based on the index.
426  */
427 static inline struct mtx *
428 bqlock(int qindex)
429 {
430
431         return (struct mtx *)&bqlocks[qindex];
432 }
433
434 /*
435  *      bdirtywakeup:
436  *
437  *      Wakeup any bwillwrite() waiters.
438  */
439 static void
440 bdirtywakeup(void)
441 {
442         mtx_lock(&bdirtylock);
443         if (bdirtywait) {
444                 bdirtywait = 0;
445                 wakeup(&bdirtywait);
446         }
447         mtx_unlock(&bdirtylock);
448 }
449
450 /*
451  *      bdirtysub:
452  *
453  *      Decrement the numdirtybuffers count by one and wakeup any
454  *      threads blocked in bwillwrite().
455  */
456 static void
457 bdirtysub(void)
458 {
459
460         if (atomic_fetchadd_int(&numdirtybuffers, -1) ==
461             (lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2)
462                 bdirtywakeup();
463 }
464
465 /*
466  *      bdirtyadd:
467  *
468  *      Increment the numdirtybuffers count by one and wakeup the buf 
469  *      daemon if needed.
470  */
471 static void
472 bdirtyadd(void)
473 {
474
475         /*
476          * Only do the wakeup once as we cross the boundary.  The
477          * buf daemon will keep running until the condition clears.
478          */
479         if (atomic_fetchadd_int(&numdirtybuffers, 1) ==
480             (lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2)
481                 bd_wakeup();
482 }
483
484 /*
485  *      bufspace_wakeup:
486  *
487  *      Called when buffer space is potentially available for recovery.
488  *      getnewbuf() will block on this flag when it is unable to free 
489  *      sufficient buffer space.  Buffer space becomes recoverable when 
490  *      bp's get placed back in the queues.
491  */
492 static void
493 bufspace_wakeup(void)
494 {
495
496         /*
497          * If someone is waiting for bufspace, wake them up.
498          *
499          * Since needsbuffer is set prior to doing an additional queue
500          * scan it is safe to check for the flag prior to acquiring the
501          * lock.  The thread that is preparing to scan again before
502          * blocking would discover the buf we released.
503          */
504         if (needsbuffer) {
505                 rw_rlock(&nblock);
506                 if (atomic_cmpset_int(&needsbuffer, 1, 0) == 1)
507                         wakeup(__DEVOLATILE(void *, &needsbuffer));
508                 rw_runlock(&nblock);
509         }
510 }
511
512 /*
513  *      bufspace_daemonwakeup:
514  *
515  *      Wakeup the daemon responsible for freeing clean bufs.
516  */
517 static void
518 bufspace_daemonwakeup(void)
519 {
520         rw_rlock(&nblock);
521         if (bufspace_request == 0) {
522                 bufspace_request = 1;
523                 wakeup(&bufspace_request);
524         }
525         rw_runlock(&nblock);
526 }
527
528 /*
529  *      bufspace_adjust:
530  *
531  *      Adjust the reported bufspace for a KVA managed buffer, possibly
532  *      waking any waiters.
533  */
534 static void
535 bufspace_adjust(struct buf *bp, int bufsize)
536 {
537         long space;
538         int diff;
539
540         KASSERT((bp->b_flags & B_MALLOC) == 0,
541             ("bufspace_adjust: malloc buf %p", bp));
542         diff = bufsize - bp->b_bufsize;
543         if (diff < 0) {
544                 atomic_subtract_long(&bufspace, -diff);
545                 bufspace_wakeup();
546         } else {
547                 space = atomic_fetchadd_long(&bufspace, diff);
548                 /* Wake up the daemon on the transition. */
549                 if (space < bufspacethresh && space + diff >= bufspacethresh)
550                         bufspace_daemonwakeup();
551         }
552         bp->b_bufsize = bufsize;
553 }
554
555 /*
556  *      bufspace_reserve:
557  *
558  *      Reserve bufspace before calling allocbuf().  metadata has a
559  *      different space limit than data.
560  */
561 static int
562 bufspace_reserve(int size, bool metadata)
563 {
564         long limit;
565         long space;
566
567         if (metadata)
568                 limit = maxbufspace;
569         else
570                 limit = hibufspace;
571         do {
572                 space = bufspace;
573                 if (space + size > limit)
574                         return (ENOSPC);
575         } while (atomic_cmpset_long(&bufspace, space, space + size) == 0);
576
577         /* Wake up the daemon on the transition. */
578         if (space < bufspacethresh && space + size >= bufspacethresh)
579                 bufspace_daemonwakeup();
580
581         return (0);
582 }
583
584 /*
585  *      bufspace_release:
586  *
587  *      Release reserved bufspace after bufspace_adjust() has consumed it.
588  */
589 static void
590 bufspace_release(int size)
591 {
592         atomic_subtract_long(&bufspace, size);
593         bufspace_wakeup();
594 }
595
596 /*
597  *      bufspace_wait:
598  *
599  *      Wait for bufspace, acting as the buf daemon if a locked vnode is
600  *      supplied.  needsbuffer must be set in a safe fashion prior to
601  *      polling for space.  The operation must be re-tried on return.
602  */
603 static void
604 bufspace_wait(struct vnode *vp, int gbflags, int slpflag, int slptimeo)
605 {
606         struct thread *td;
607         int error, fl, norunbuf;
608
609         if ((gbflags & GB_NOWAIT_BD) != 0)
610                 return;
611
612         td = curthread;
613         rw_wlock(&nblock);
614         while (needsbuffer != 0) {
615                 if (vp != NULL && vp->v_type != VCHR &&
616                     (td->td_pflags & TDP_BUFNEED) == 0) {
617                         rw_wunlock(&nblock);
618                         /*
619                          * getblk() is called with a vnode locked, and
620                          * some majority of the dirty buffers may as
621                          * well belong to the vnode.  Flushing the
622                          * buffers there would make a progress that
623                          * cannot be achieved by the buf_daemon, that
624                          * cannot lock the vnode.
625                          */
626                         norunbuf = ~(TDP_BUFNEED | TDP_NORUNNINGBUF) |
627                             (td->td_pflags & TDP_NORUNNINGBUF);
628
629                         /*
630                          * Play bufdaemon.  The getnewbuf() function
631                          * may be called while the thread owns lock
632                          * for another dirty buffer for the same
633                          * vnode, which makes it impossible to use
634                          * VOP_FSYNC() there, due to the buffer lock
635                          * recursion.
636                          */
637                         td->td_pflags |= TDP_BUFNEED | TDP_NORUNNINGBUF;
638                         fl = buf_flush(vp, flushbufqtarget);
639                         td->td_pflags &= norunbuf;
640                         rw_wlock(&nblock);
641                         if (fl != 0)
642                                 continue;
643                         if (needsbuffer == 0)
644                                 break;
645                 }
646                 error = rw_sleep(__DEVOLATILE(void *, &needsbuffer), &nblock,
647                     (PRIBIO + 4) | slpflag, "newbuf", slptimeo);
648                 if (error != 0)
649                         break;
650         }
651         rw_wunlock(&nblock);
652 }
653
654
655 /*
656  *      bufspace_daemon:
657  *
658  *      buffer space management daemon.  Tries to maintain some marginal
659  *      amount of free buffer space so that requesting processes neither
660  *      block nor work to reclaim buffers.
661  */
662 static void
663 bufspace_daemon(void)
664 {
665         for (;;) {
666                 kproc_suspend_check(bufspacedaemonproc);
667
668                 /*
669                  * Free buffers from the clean queue until we meet our
670                  * targets.
671                  *
672                  * Theory of operation:  The buffer cache is most efficient
673                  * when some free buffer headers and space are always
674                  * available to getnewbuf().  This daemon attempts to prevent
675                  * the excessive blocking and synchronization associated
676                  * with shortfall.  It goes through three phases according
677                  * demand:
678                  *
679                  * 1)   The daemon wakes up voluntarily once per-second
680                  *      during idle periods when the counters are below
681                  *      the wakeup thresholds (bufspacethresh, lofreebuffers).
682                  *
683                  * 2)   The daemon wakes up as we cross the thresholds
684                  *      ahead of any potential blocking.  This may bounce
685                  *      slightly according to the rate of consumption and
686                  *      release.
687                  *
688                  * 3)   The daemon and consumers are starved for working
689                  *      clean buffers.  This is the 'bufspace' sleep below
690                  *      which will inefficiently trade bufs with bqrelse
691                  *      until we return to condition 2.
692                  */
693                 while (bufspace > lobufspace ||
694                     numfreebuffers < hifreebuffers) {
695                         if (buf_recycle(false) != 0) {
696                                 atomic_set_int(&needsbuffer, 1);
697                                 if (buf_recycle(false) != 0) {
698                                         rw_wlock(&nblock);
699                                         if (needsbuffer)
700                                                 rw_sleep(__DEVOLATILE(void *,
701                                                     &needsbuffer), &nblock,
702                                                     PRIBIO|PDROP, "bufspace",
703                                                     hz/10);
704                                         else
705                                                 rw_wunlock(&nblock);
706                                 }
707                         }
708                         maybe_yield();
709                 }
710
711                 /*
712                  * Re-check our limits under the exclusive nblock.
713                  */
714                 rw_wlock(&nblock);
715                 if (bufspace < bufspacethresh &&
716                     numfreebuffers > lofreebuffers) {
717                         bufspace_request = 0;
718                         rw_sleep(&bufspace_request, &nblock, PRIBIO|PDROP,
719                             "-", hz);
720                 } else
721                         rw_wunlock(&nblock);
722         }
723 }
724
725 static struct kproc_desc bufspace_kp = {
726         "bufspacedaemon",
727         bufspace_daemon,
728         &bufspacedaemonproc
729 };
730 SYSINIT(bufspacedaemon, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST, kproc_start,
731     &bufspace_kp);
732
733 /*
734  *      bufmallocadjust:
735  *
736  *      Adjust the reported bufspace for a malloc managed buffer, possibly
737  *      waking any waiters.
738  */
739 static void
740 bufmallocadjust(struct buf *bp, int bufsize)
741 {
742         int diff;
743
744         KASSERT((bp->b_flags & B_MALLOC) != 0,
745             ("bufmallocadjust: non-malloc buf %p", bp));
746         diff = bufsize - bp->b_bufsize;
747         if (diff < 0)
748                 atomic_subtract_long(&bufmallocspace, -diff);
749         else
750                 atomic_add_long(&bufmallocspace, diff);
751         bp->b_bufsize = bufsize;
752 }
753
754 /*
755  *      runningwakeup:
756  *
757  *      Wake up processes that are waiting on asynchronous writes to fall
758  *      below lorunningspace.
759  */
760 static void
761 runningwakeup(void)
762 {
763
764         mtx_lock(&rbreqlock);
765         if (runningbufreq) {
766                 runningbufreq = 0;
767                 wakeup(&runningbufreq);
768         }
769         mtx_unlock(&rbreqlock);
770 }
771
772 /*
773  *      runningbufwakeup:
774  *
775  *      Decrement the outstanding write count according.
776  */
777 void
778 runningbufwakeup(struct buf *bp)
779 {
780         long space, bspace;
781
782         bspace = bp->b_runningbufspace;
783         if (bspace == 0)
784                 return;
785         space = atomic_fetchadd_long(&runningbufspace, -bspace);
786         KASSERT(space >= bspace, ("runningbufspace underflow %ld %ld",
787             space, bspace));
788         bp->b_runningbufspace = 0;
789         /*
790          * Only acquire the lock and wakeup on the transition from exceeding
791          * the threshold to falling below it.
792          */
793         if (space < lorunningspace)
794                 return;
795         if (space - bspace > lorunningspace)
796                 return;
797         runningwakeup();
798 }
799
800 /*
801  *      waitrunningbufspace()
802  *
803  *      runningbufspace is a measure of the amount of I/O currently
804  *      running.  This routine is used in async-write situations to
805  *      prevent creating huge backups of pending writes to a device.
806  *      Only asynchronous writes are governed by this function.
807  *
808  *      This does NOT turn an async write into a sync write.  It waits  
809  *      for earlier writes to complete and generally returns before the
810  *      caller's write has reached the device.
811  */
812 void
813 waitrunningbufspace(void)
814 {
815
816         mtx_lock(&rbreqlock);
817         while (runningbufspace > hirunningspace) {
818                 runningbufreq = 1;
819                 msleep(&runningbufreq, &rbreqlock, PVM, "wdrain", 0);
820         }
821         mtx_unlock(&rbreqlock);
822 }
823
824
825 /*
826  *      vfs_buf_test_cache:
827  *
828  *      Called when a buffer is extended.  This function clears the B_CACHE
829  *      bit if the newly extended portion of the buffer does not contain
830  *      valid data.
831  */
832 static __inline void
833 vfs_buf_test_cache(struct buf *bp, vm_ooffset_t foff, vm_offset_t off,
834     vm_offset_t size, vm_page_t m)
835 {
836
837         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m->object);
838         if (bp->b_flags & B_CACHE) {
839                 int base = (foff + off) & PAGE_MASK;
840                 if (vm_page_is_valid(m, base, size) == 0)
841                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
842         }
843 }
844
845 /* Wake up the buffer daemon if necessary */
846 static __inline void
847 bd_wakeup(void)
848 {
849
850         mtx_lock(&bdlock);
851         if (bd_request == 0) {
852                 bd_request = 1;
853                 wakeup(&bd_request);
854         }
855         mtx_unlock(&bdlock);
856 }
857
858 /*
859  * bd_speedup - speedup the buffer cache flushing code
860  */
861 void
862 bd_speedup(void)
863 {
864         int needwake;
865
866         mtx_lock(&bdlock);
867         needwake = 0;
868         if (bd_speedupreq == 0 || bd_request == 0)
869                 needwake = 1;
870         bd_speedupreq = 1;
871         bd_request = 1;
872         if (needwake)
873                 wakeup(&bd_request);
874         mtx_unlock(&bdlock);
875 }
876
877 #ifndef NSWBUF_MIN
878 #define NSWBUF_MIN      16
879 #endif
880
881 #ifdef __i386__
882 #define TRANSIENT_DENOM 5
883 #else
884 #define TRANSIENT_DENOM 10
885 #endif
886
887 /*
888  * Calculating buffer cache scaling values and reserve space for buffer
889  * headers.  This is called during low level kernel initialization and
890  * may be called more then once.  We CANNOT write to the memory area
891  * being reserved at this time.
892  */
893 caddr_t
894 kern_vfs_bio_buffer_alloc(caddr_t v, long physmem_est)
895 {
896         int tuned_nbuf;
897         long maxbuf, maxbuf_sz, buf_sz, biotmap_sz;
898
899         /*
900          * physmem_est is in pages.  Convert it to kilobytes (assumes
901          * PAGE_SIZE is >= 1K)
902          */
903         physmem_est = physmem_est * (PAGE_SIZE / 1024);
904
905         /*
906          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
907          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
908          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
909          * buffers to cover 1/10 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
910          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
911          * maxbcache bytes.
912          *
913          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
914          */
915         if (nbuf == 0) {
916                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
917
918                 nbuf = 50;
919                 if (physmem_est > 4096)
920                         nbuf += min((physmem_est - 4096) / factor,
921                             65536 / factor);
922                 if (physmem_est > 65536)
923                         nbuf += min((physmem_est - 65536) * 2 / (factor * 5),
924                             32 * 1024 * 1024 / (factor * 5));
925
926                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
927                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
928                 tuned_nbuf = 1;
929         } else
930                 tuned_nbuf = 0;
931
932         /* XXX Avoid unsigned long overflows later on with maxbufspace. */
933         maxbuf = (LONG_MAX / 3) / BKVASIZE;
934         if (nbuf > maxbuf) {
935                 if (!tuned_nbuf)
936                         printf("Warning: nbufs lowered from %d to %ld\n", nbuf,
937                             maxbuf);
938                 nbuf = maxbuf;
939         }
940
941         /*
942          * Ideal allocation size for the transient bio submap is 10%
943          * of the maximal space buffer map.  This roughly corresponds
944          * to the amount of the buffer mapped for typical UFS load.
945          *
946          * Clip the buffer map to reserve space for the transient
947          * BIOs, if its extent is bigger than 90% (80% on i386) of the
948          * maximum buffer map extent on the platform.
949          *
950          * The fall-back to the maxbuf in case of maxbcache unset,
951          * allows to not trim the buffer KVA for the architectures
952          * with ample KVA space.
953          */
954         if (bio_transient_maxcnt == 0 && unmapped_buf_allowed) {
955                 maxbuf_sz = maxbcache != 0 ? maxbcache : maxbuf * BKVASIZE;
956                 buf_sz = (long)nbuf * BKVASIZE;
957                 if (buf_sz < maxbuf_sz / TRANSIENT_DENOM *
958                     (TRANSIENT_DENOM - 1)) {
959                         /*
960                          * There is more KVA than memory.  Do not
961                          * adjust buffer map size, and assign the rest
962                          * of maxbuf to transient map.
963                          */
964                         biotmap_sz = maxbuf_sz - buf_sz;
965                 } else {
966                         /*
967                          * Buffer map spans all KVA we could afford on
968                          * this platform.  Give 10% (20% on i386) of
969                          * the buffer map to the transient bio map.
970                          */
971                         biotmap_sz = buf_sz / TRANSIENT_DENOM;
972                         buf_sz -= biotmap_sz;
973                 }
974                 if (biotmap_sz / INT_MAX > MAXPHYS)
975                         bio_transient_maxcnt = INT_MAX;
976                 else
977                         bio_transient_maxcnt = biotmap_sz / MAXPHYS;
978                 /*
979                  * Artificially limit to 1024 simultaneous in-flight I/Os
980                  * using the transient mapping.
981                  */
982                 if (bio_transient_maxcnt > 1024)
983                         bio_transient_maxcnt = 1024;
984                 if (tuned_nbuf)
985                         nbuf = buf_sz / BKVASIZE;
986         }
987
988         /*
989          * swbufs are used as temporary holders for I/O, such as paging I/O.
990          * We have no less then 16 and no more then 256.
991          */
992         nswbuf = min(nbuf / 4, 256);
993         TUNABLE_INT_FETCH("kern.nswbuf", &nswbuf);
994         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
995                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
996
997         /*
998          * Reserve space for the buffer cache buffers
999          */
1000         swbuf = (void *)v;
1001         v = (caddr_t)(swbuf + nswbuf);
1002         buf = (void *)v;
1003         v = (caddr_t)(buf + nbuf);
1004
1005         return(v);
1006 }
1007
1008 /* Initialize the buffer subsystem.  Called before use of any buffers. */
1009 void
1010 bufinit(void)
1011 {
1012         struct buf *bp;
1013         int i;
1014
1015         CTASSERT(MAXBCACHEBUF >= MAXBSIZE);
1016         mtx_init(&bqlocks[QUEUE_DIRTY], "bufq dirty lock", NULL, MTX_DEF);
1017         mtx_init(&bqlocks[QUEUE_EMPTY], "bufq empty lock", NULL, MTX_DEF);
1018         for (i = QUEUE_CLEAN; i < QUEUE_CLEAN + CLEAN_QUEUES; i++)
1019                 mtx_init(&bqlocks[i], "bufq clean lock", NULL, MTX_DEF);
1020         mtx_init(&rbreqlock, "runningbufspace lock", NULL, MTX_DEF);
1021         rw_init(&nblock, "needsbuffer lock");
1022         mtx_init(&bdlock, "buffer daemon lock", NULL, MTX_DEF);
1023         mtx_init(&bdirtylock, "dirty buf lock", NULL, MTX_DEF);
1024
1025         /* next, make a null set of free lists */
1026         for (i = 0; i < BUFFER_QUEUES; i++)
1027                 TAILQ_INIT(&bufqueues[i]);
1028
1029         unmapped_buf = (caddr_t)kva_alloc(MAXPHYS);
1030
1031         /* finally, initialize each buffer header and stick on empty q */
1032         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
1033                 bp = &buf[i];
1034                 bzero(bp, sizeof *bp);
1035                 bp->b_flags = B_INVAL;
1036                 bp->b_rcred = NOCRED;
1037                 bp->b_wcred = NOCRED;
1038                 bp->b_qindex = QUEUE_EMPTY;
1039                 bp->b_xflags = 0;
1040                 bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
1041                 LIST_INIT(&bp->b_dep);
1042                 BUF_LOCKINIT(bp);
1043                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[QUEUE_EMPTY], bp, b_freelist);
1044 #ifdef INVARIANTS
1045                 bq_len[QUEUE_EMPTY]++;
1046 #endif
1047         }
1048
1049         /*
1050          * maxbufspace is the absolute maximum amount of buffer space we are 
1051          * allowed to reserve in KVM and in real terms.  The absolute maximum
1052          * is nominally used by metadata.  hibufspace is the nominal maximum
1053          * used by most other requests.  The differential is required to 
1054          * ensure that metadata deadlocks don't occur.
1055          *
1056          * maxbufspace is based on BKVASIZE.  Allocating buffers larger then
1057          * this may result in KVM fragmentation which is not handled optimally
1058          * by the system. XXX This is less true with vmem.  We could use
1059          * PAGE_SIZE.
1060          */
1061         maxbufspace = (long)nbuf * BKVASIZE;
1062         hibufspace = lmax(3 * maxbufspace / 4, maxbufspace - MAXBCACHEBUF * 10);
1063         lobufspace = (hibufspace / 20) * 19; /* 95% */
1064         bufspacethresh = lobufspace + (hibufspace - lobufspace) / 2;
1065
1066         /*
1067          * Note: The 16 MiB upper limit for hirunningspace was chosen
1068          * arbitrarily and may need further tuning. It corresponds to
1069          * 128 outstanding write IO requests (if IO size is 128 KiB),
1070          * which fits with many RAID controllers' tagged queuing limits.
1071          * The lower 1 MiB limit is the historical upper limit for
1072          * hirunningspace.
1073          */
1074         hirunningspace = lmax(lmin(roundup(hibufspace / 64, MAXBCACHEBUF),
1075             16 * 1024 * 1024), 1024 * 1024);
1076         lorunningspace = roundup((hirunningspace * 2) / 3, MAXBCACHEBUF);
1077
1078         /*
1079          * Limit the amount of malloc memory since it is wired permanently into
1080          * the kernel space.  Even though this is accounted for in the buffer
1081          * allocation, we don't want the malloced region to grow uncontrolled.
1082          * The malloc scheme improves memory utilization significantly on
1083          * average (small) directories.
1084          */
1085         maxbufmallocspace = hibufspace / 20;
1086
1087         /*
1088          * Reduce the chance of a deadlock occurring by limiting the number
1089          * of delayed-write dirty buffers we allow to stack up.
1090          */
1091         hidirtybuffers = nbuf / 4 + 20;
1092         dirtybufthresh = hidirtybuffers * 9 / 10;
1093         numdirtybuffers = 0;
1094         /*
1095          * To support extreme low-memory systems, make sure hidirtybuffers
1096          * cannot eat up all available buffer space.  This occurs when our
1097          * minimum cannot be met.  We try to size hidirtybuffers to 3/4 our
1098          * buffer space assuming BKVASIZE'd buffers.
1099          */
1100         while ((long)hidirtybuffers * BKVASIZE > 3 * hibufspace / 4) {
1101                 hidirtybuffers >>= 1;
1102         }
1103         lodirtybuffers = hidirtybuffers / 2;
1104
1105         /*
1106          * lofreebuffers should be sufficient to avoid stalling waiting on
1107          * buf headers under heavy utilization.  The bufs in per-cpu caches
1108          * are counted as free but will be unavailable to threads executing
1109          * on other cpus.
1110          *
1111          * hifreebuffers is the free target for the bufspace daemon.  This
1112          * should be set appropriately to limit work per-iteration.
1113          */
1114         lofreebuffers = MIN((nbuf / 25) + (20 * mp_ncpus), 128 * mp_ncpus);
1115         hifreebuffers = (3 * lofreebuffers) / 2;
1116         numfreebuffers = nbuf;
1117
1118         bogus_page = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NOOBJ |
1119             VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_WIRED);
1120
1121         /* Setup the kva and free list allocators. */
1122         vmem_set_reclaim(buffer_arena, bufkva_reclaim);
1123         buf_zone = uma_zcache_create("buf free cache", sizeof(struct buf),
1124             NULL, NULL, NULL, NULL, buf_import, buf_release, NULL, 0);
1125
1126         /*
1127          * Size the clean queue according to the amount of buffer space.
1128          * One queue per-256mb up to the max.  More queues gives better
1129          * concurrency but less accurate LRU.
1130          */
1131         clean_queues = MIN(howmany(maxbufspace, 256*1024*1024), CLEAN_QUEUES);
1132
1133 }
1134
1135 #ifdef INVARIANTS
1136 static inline void
1137 vfs_buf_check_mapped(struct buf *bp)
1138 {
1139
1140         KASSERT(bp->b_kvabase != unmapped_buf,
1141             ("mapped buf: b_kvabase was not updated %p", bp));
1142         KASSERT(bp->b_data != unmapped_buf,
1143             ("mapped buf: b_data was not updated %p", bp));
1144         KASSERT(bp->b_data < unmapped_buf || bp->b_data >= unmapped_buf +
1145             MAXPHYS, ("b_data + b_offset unmapped %p", bp));
1146 }
1147
1148 static inline void
1149 vfs_buf_check_unmapped(struct buf *bp)
1150 {
1151
1152         KASSERT(bp->b_data == unmapped_buf,
1153             ("unmapped buf: corrupted b_data %p", bp));
1154 }
1155
1156 #define BUF_CHECK_MAPPED(bp) vfs_buf_check_mapped(bp)
1157 #define BUF_CHECK_UNMAPPED(bp) vfs_buf_check_unmapped(bp)
1158 #else
1159 #define BUF_CHECK_MAPPED(bp) do {} while (0)
1160 #define BUF_CHECK_UNMAPPED(bp) do {} while (0)
1161 #endif
1162
1163 static int
1164 isbufbusy(struct buf *bp)
1165 {
1166         if (((bp->b_flags & B_INVAL) == 0 && BUF_ISLOCKED(bp)) ||
1167             ((bp->b_flags & (B_DELWRI | B_INVAL)) == B_DELWRI))
1168                 return (1);
1169         return (0);
1170 }
1171
1172 /*
1173  * Shutdown the system cleanly to prepare for reboot, halt, or power off.
1174  */
1175 void
1176 bufshutdown(int show_busybufs)
1177 {
1178         static int first_buf_printf = 1;
1179         struct buf *bp;
1180         int iter, nbusy, pbusy;
1181 #ifndef PREEMPTION
1182         int subiter;
1183 #endif
1184
1185         /* 
1186          * Sync filesystems for shutdown
1187          */
1188         wdog_kern_pat(WD_LASTVAL);
1189         sys_sync(curthread, NULL);
1190
1191         /*
1192          * With soft updates, some buffers that are
1193          * written will be remarked as dirty until other
1194          * buffers are written.
1195          */
1196         for (iter = pbusy = 0; iter < 20; iter++) {
1197                 nbusy = 0;
1198                 for (bp = &buf[nbuf]; --bp >= buf; )
1199                         if (isbufbusy(bp))
1200                                 nbusy++;
1201                 if (nbusy == 0) {
1202                         if (first_buf_printf)
1203                                 printf("All buffers synced.");
1204                         break;
1205                 }
1206                 if (first_buf_printf) {
1207                         printf("Syncing disks, buffers remaining... ");
1208                         first_buf_printf = 0;
1209                 }
1210                 printf("%d ", nbusy);
1211                 if (nbusy < pbusy)
1212                         iter = 0;
1213                 pbusy = nbusy;
1214
1215                 wdog_kern_pat(WD_LASTVAL);
1216                 sys_sync(curthread, NULL);
1217
1218 #ifdef PREEMPTION
1219                 /*
1220                  * Drop Giant and spin for a while to allow
1221                  * interrupt threads to run.
1222                  */
1223                 DROP_GIANT();
1224                 DELAY(50000 * iter);
1225                 PICKUP_GIANT();
1226 #else
1227                 /*
1228                  * Drop Giant and context switch several times to
1229                  * allow interrupt threads to run.
1230                  */
1231                 DROP_GIANT();
1232                 for (subiter = 0; subiter < 50 * iter; subiter++) {
1233                         thread_lock(curthread);
1234                         mi_switch(SW_VOL, NULL);
1235                         thread_unlock(curthread);
1236                         DELAY(1000);
1237                 }
1238                 PICKUP_GIANT();
1239 #endif
1240         }
1241         printf("\n");
1242         /*
1243          * Count only busy local buffers to prevent forcing 
1244          * a fsck if we're just a client of a wedged NFS server
1245          */
1246         nbusy = 0;
1247         for (bp = &buf[nbuf]; --bp >= buf; ) {
1248                 if (isbufbusy(bp)) {
1249 #if 0
1250 /* XXX: This is bogus.  We should probably have a BO_REMOTE flag instead */
1251                         if (bp->b_dev == NULL) {
1252                                 TAILQ_REMOVE(&mountlist,
1253                                     bp->b_vp->v_mount, mnt_list);
1254                                 continue;
1255                         }
1256 #endif
1257                         nbusy++;
1258                         if (show_busybufs > 0) {
1259                                 printf(
1260             "%d: buf:%p, vnode:%p, flags:%0x, blkno:%jd, lblkno:%jd, buflock:",
1261                                     nbusy, bp, bp->b_vp, bp->b_flags,
1262                                     (intmax_t)bp->b_blkno,
1263                                     (intmax_t)bp->b_lblkno);
1264                                 BUF_LOCKPRINTINFO(bp);
1265                                 if (show_busybufs > 1)
1266                                         vn_printf(bp->b_vp,
1267                                             "vnode content: ");
1268                         }
1269                 }
1270         }
1271         if (nbusy) {
1272                 /*
1273                  * Failed to sync all blocks. Indicate this and don't
1274                  * unmount filesystems (thus forcing an fsck on reboot).
1275                  */
1276                 printf("Giving up on %d buffers\n", nbusy);
1277                 DELAY(5000000); /* 5 seconds */
1278         } else {
1279                 if (!first_buf_printf)
1280                         printf("Final sync complete\n");
1281                 /*
1282                  * Unmount filesystems
1283                  */
1284                 if (panicstr == NULL)
1285                         vfs_unmountall();
1286         }
1287         swapoff_all();
1288         DELAY(100000);          /* wait for console output to finish */
1289 }
1290
1291 static void
1292 bpmap_qenter(struct buf *bp)
1293 {
1294
1295         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
1296
1297         /*
1298          * bp->b_data is relative to bp->b_offset, but
1299          * bp->b_offset may be offset into the first page.
1300          */
1301         bp->b_data = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data);
1302         pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_pages, bp->b_npages);
1303         bp->b_data = (caddr_t)((vm_offset_t)bp->b_data |
1304             (vm_offset_t)(bp->b_offset & PAGE_MASK));
1305 }
1306
1307 /*
1308  *      binsfree:
1309  *
1310  *      Insert the buffer into the appropriate free list.
1311  */
1312 static void
1313 binsfree(struct buf *bp, int qindex)
1314 {
1315         struct mtx *olock, *nlock;
1316
1317         if (qindex != QUEUE_EMPTY) {
1318                 BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1319         }
1320
1321         /*
1322          * Stick to the same clean queue for the lifetime of the buf to
1323          * limit locking below.  Otherwise pick ont sequentially.
1324          */
1325         if (qindex == QUEUE_CLEAN) {
1326                 if (bqisclean(bp->b_qindex))
1327                         qindex = bp->b_qindex;
1328                 else
1329                         qindex = bqcleanq();
1330         }
1331
1332         /*
1333          * Handle delayed bremfree() processing.
1334          */
1335         nlock = bqlock(qindex);
1336         if (bp->b_flags & B_REMFREE) {
1337                 olock = bqlock(bp->b_qindex);
1338                 mtx_lock(olock);
1339                 bremfreel(bp);
1340                 if (olock != nlock) {
1341                         mtx_unlock(olock);
1342                         mtx_lock(nlock);
1343                 }
1344         } else
1345                 mtx_lock(nlock);
1346
1347         if (bp->b_qindex != QUEUE_NONE)
1348                 panic("binsfree: free buffer onto another queue???");
1349
1350         bp->b_qindex = qindex;
1351         if (bp->b_flags & B_AGE)
1352                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1353         else
1354                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1355 #ifdef INVARIANTS
1356         bq_len[bp->b_qindex]++;
1357 #endif
1358         mtx_unlock(nlock);
1359 }
1360
1361 /*
1362  * buf_free:
1363  *
1364  *      Free a buffer to the buf zone once it no longer has valid contents.
1365  */
1366 static void
1367 buf_free(struct buf *bp)
1368 {
1369
1370         if (bp->b_flags & B_REMFREE)
1371                 bremfreef(bp);
1372         if (bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG)
1373                 panic("losing buffer 1");
1374         if (bp->b_rcred != NOCRED) {
1375                 crfree(bp->b_rcred);
1376                 bp->b_rcred = NOCRED;
1377         }
1378         if (bp->b_wcred != NOCRED) {
1379                 crfree(bp->b_wcred);
1380                 bp->b_wcred = NOCRED;
1381         }
1382         if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
1383                 buf_deallocate(bp);
1384         bufkva_free(bp);
1385         BUF_UNLOCK(bp);
1386         uma_zfree(buf_zone, bp);
1387         atomic_add_int(&numfreebuffers, 1);
1388         bufspace_wakeup();
1389 }
1390
1391 /*
1392  * buf_import:
1393  *
1394  *      Import bufs into the uma cache from the buf list.  The system still
1395  *      expects a static array of bufs and much of the synchronization
1396  *      around bufs assumes type stable storage.  As a result, UMA is used
1397  *      only as a per-cpu cache of bufs still maintained on a global list.
1398  */
1399 static int
1400 buf_import(void *arg, void **store, int cnt, int flags)
1401 {
1402         struct buf *bp;
1403         int i;
1404
1405         mtx_lock(&bqlocks[QUEUE_EMPTY]);
1406         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1407                 bp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[QUEUE_EMPTY]);
1408                 if (bp == NULL)
1409                         break;
1410                 bremfreel(bp);
1411                 store[i] = bp;
1412         }
1413         mtx_unlock(&bqlocks[QUEUE_EMPTY]);
1414
1415         return (i);
1416 }
1417
1418 /*
1419  * buf_release:
1420  *
1421  *      Release bufs from the uma cache back to the buffer queues.
1422  */
1423 static void
1424 buf_release(void *arg, void **store, int cnt)
1425 {
1426         int i;
1427
1428         for (i = 0; i < cnt; i++)
1429                 binsfree(store[i], QUEUE_EMPTY);
1430 }
1431
1432 /*
1433  * buf_alloc:
1434  *
1435  *      Allocate an empty buffer header.
1436  */
1437 static struct buf *
1438 buf_alloc(void)
1439 {
1440         struct buf *bp;
1441
1442         bp = uma_zalloc(buf_zone, M_NOWAIT);
1443         if (bp == NULL) {
1444                 bufspace_daemonwakeup();
1445                 atomic_add_int(&numbufallocfails, 1);
1446                 return (NULL);
1447         }
1448
1449         /*
1450          * Wake-up the bufspace daemon on transition.
1451          */
1452         if (atomic_fetchadd_int(&numfreebuffers, -1) == lofreebuffers)
1453                 bufspace_daemonwakeup();
1454
1455         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
1456                 panic("getnewbuf_empty: Locked buf %p on free queue.", bp);
1457         
1458         KASSERT(bp->b_vp == NULL,
1459             ("bp: %p still has vnode %p.", bp, bp->b_vp));
1460         KASSERT((bp->b_flags & (B_DELWRI | B_NOREUSE)) == 0,
1461             ("invalid buffer %p flags %#x", bp, bp->b_flags));
1462         KASSERT((bp->b_xflags & (BX_VNCLEAN|BX_VNDIRTY)) == 0,
1463             ("bp: %p still on a buffer list. xflags %X", bp, bp->b_xflags));
1464         KASSERT(bp->b_npages == 0,
1465             ("bp: %p still has %d vm pages\n", bp, bp->b_npages));
1466         KASSERT(bp->b_kvasize == 0, ("bp: %p still has kva\n", bp));
1467         KASSERT(bp->b_bufsize == 0, ("bp: %p still has bufspace\n", bp));
1468
1469         bp->b_flags = 0;
1470         bp->b_ioflags = 0;
1471         bp->b_xflags = 0;
1472         bp->b_vflags = 0;
1473         bp->b_vp = NULL;
1474         bp->b_blkno = bp->b_lblkno = 0;
1475         bp->b_offset = NOOFFSET;
1476         bp->b_iodone = 0;
1477         bp->b_error = 0;
1478         bp->b_resid = 0;
1479         bp->b_bcount = 0;
1480         bp->b_npages = 0;
1481         bp->b_dirtyoff = bp->b_dirtyend = 0;
1482         bp->b_bufobj = NULL;
1483         bp->b_pin_count = 0;
1484         bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
1485         bp->b_fsprivate1 = NULL;
1486         bp->b_fsprivate2 = NULL;
1487         bp->b_fsprivate3 = NULL;
1488         LIST_INIT(&bp->b_dep);
1489
1490         return (bp);
1491 }
1492
1493 /*
1494  *      buf_qrecycle:
1495  *
1496  *      Free a buffer from the given bufqueue.  kva controls whether the
1497  *      freed buf must own some kva resources.  This is used for
1498  *      defragmenting.
1499  */
1500 static int
1501 buf_qrecycle(int qindex, bool kva)
1502 {
1503         struct buf *bp, *nbp;
1504
1505         if (kva)
1506                 atomic_add_int(&bufdefragcnt, 1);
1507         nbp = NULL;
1508         mtx_lock(&bqlocks[qindex]);
1509         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[qindex]);
1510
1511         /*
1512          * Run scan, possibly freeing data and/or kva mappings on the fly
1513          * depending.
1514          */
1515         while ((bp = nbp) != NULL) {
1516                 /*
1517                  * Calculate next bp (we can only use it if we do not
1518                  * release the bqlock).
1519                  */
1520                 nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist);
1521
1522                 /*
1523                  * If we are defragging then we need a buffer with 
1524                  * some kva to reclaim.
1525                  */
1526                 if (kva && bp->b_kvasize == 0)
1527                         continue;
1528
1529                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
1530                         continue;
1531
1532                 /*
1533                  * Skip buffers with background writes in progress.
1534                  */
1535                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) != 0) {
1536                         BUF_UNLOCK(bp);
1537                         continue;
1538                 }
1539
1540                 KASSERT(bp->b_qindex == qindex,
1541                     ("getnewbuf: inconsistent queue %d bp %p", qindex, bp));
1542                 /*
1543                  * NOTE:  nbp is now entirely invalid.  We can only restart
1544                  * the scan from this point on.
1545                  */
1546                 bremfreel(bp);
1547                 mtx_unlock(&bqlocks[qindex]);
1548
1549                 /*
1550                  * Requeue the background write buffer with error and
1551                  * restart the scan.
1552                  */
1553                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDERR) != 0) {
1554                         bqrelse(bp);
1555                         mtx_lock(&bqlocks[qindex]);
1556                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[qindex]);
1557                         continue;
1558                 }
1559                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1560                 brelse(bp);
1561                 return (0);
1562         }
1563         mtx_unlock(&bqlocks[qindex]);
1564
1565         return (ENOBUFS);
1566 }
1567
1568 /*
1569  *      buf_recycle:
1570  *
1571  *      Iterate through all clean queues until we find a buf to recycle or
1572  *      exhaust the search.
1573  */
1574 static int
1575 buf_recycle(bool kva)
1576 {
1577         int qindex, first_qindex;
1578
1579         qindex = first_qindex = bqcleanq();
1580         do {
1581                 if (buf_qrecycle(qindex, kva) == 0)
1582                         return (0);
1583                 if (++qindex == QUEUE_CLEAN + clean_queues)
1584                         qindex = QUEUE_CLEAN;
1585         } while (qindex != first_qindex);
1586
1587         return (ENOBUFS);
1588 }
1589
1590 /*
1591  *      buf_scan:
1592  *
1593  *      Scan the clean queues looking for a buffer to recycle.  needsbuffer
1594  *      is set on failure so that the caller may optionally bufspace_wait()
1595  *      in a race-free fashion.
1596  */
1597 static int
1598 buf_scan(bool defrag)
1599 {
1600         int error;
1601
1602         /*
1603          * To avoid heavy synchronization and wakeup races we set
1604          * needsbuffer and re-poll before failing.  This ensures that
1605          * no frees can be missed between an unsuccessful poll and
1606          * going to sleep in a synchronized fashion.
1607          */
1608         if ((error = buf_recycle(defrag)) != 0) {
1609                 atomic_set_int(&needsbuffer, 1);
1610                 bufspace_daemonwakeup();
1611                 error = buf_recycle(defrag);
1612         }
1613         if (error == 0)
1614                 atomic_add_int(&getnewbufrestarts, 1);
1615         return (error);
1616 }
1617
1618 /*
1619  *      bremfree:
1620  *
1621  *      Mark the buffer for removal from the appropriate free list.
1622  *      
1623  */
1624 void
1625 bremfree(struct buf *bp)
1626 {
1627
1628         CTR3(KTR_BUF, "bremfree(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1629         KASSERT((bp->b_flags & B_REMFREE) == 0,
1630             ("bremfree: buffer %p already marked for delayed removal.", bp));
1631         KASSERT(bp->b_qindex != QUEUE_NONE,
1632             ("bremfree: buffer %p not on a queue.", bp));
1633         BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1634
1635         bp->b_flags |= B_REMFREE;
1636 }
1637
1638 /*
1639  *      bremfreef:
1640  *
1641  *      Force an immediate removal from a free list.  Used only in nfs when
1642  *      it abuses the b_freelist pointer.
1643  */
1644 void
1645 bremfreef(struct buf *bp)
1646 {
1647         struct mtx *qlock;
1648
1649         qlock = bqlock(bp->b_qindex);
1650         mtx_lock(qlock);
1651         bremfreel(bp);
1652         mtx_unlock(qlock);
1653 }
1654
1655 /*
1656  *      bremfreel:
1657  *
1658  *      Removes a buffer from the free list, must be called with the
1659  *      correct qlock held.
1660  */
1661 static void
1662 bremfreel(struct buf *bp)
1663 {
1664
1665         CTR3(KTR_BUF, "bremfreel(%p) vp %p flags %X",
1666             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1667         KASSERT(bp->b_qindex != QUEUE_NONE,
1668             ("bremfreel: buffer %p not on a queue.", bp));
1669         if (bp->b_qindex != QUEUE_EMPTY) {
1670                 BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1671         }
1672         mtx_assert(bqlock(bp->b_qindex), MA_OWNED);
1673
1674         TAILQ_REMOVE(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1675 #ifdef INVARIANTS
1676         KASSERT(bq_len[bp->b_qindex] >= 1, ("queue %d underflow",
1677             bp->b_qindex));
1678         bq_len[bp->b_qindex]--;
1679 #endif
1680         bp->b_qindex = QUEUE_NONE;
1681         bp->b_flags &= ~B_REMFREE;
1682 }
1683
1684 /*
1685  *      bufkva_free:
1686  *
1687  *      Free the kva allocation for a buffer.
1688  *
1689  */
1690 static void
1691 bufkva_free(struct buf *bp)
1692 {
1693
1694 #ifdef INVARIANTS
1695         if (bp->b_kvasize == 0) {
1696                 KASSERT(bp->b_kvabase == unmapped_buf &&
1697                     bp->b_data == unmapped_buf,
1698                     ("Leaked KVA space on %p", bp));
1699         } else if (buf_mapped(bp))
1700                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
1701         else
1702                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
1703 #endif
1704         if (bp->b_kvasize == 0)
1705                 return;
1706
1707         vmem_free(buffer_arena, (vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_kvasize);
1708         atomic_subtract_long(&bufkvaspace, bp->b_kvasize);
1709         atomic_add_int(&buffreekvacnt, 1);
1710         bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
1711         bp->b_kvasize = 0;
1712 }
1713
1714 /*
1715  *      bufkva_alloc:
1716  *
1717  *      Allocate the buffer KVA and set b_kvasize and b_kvabase.
1718  */
1719 static int
1720 bufkva_alloc(struct buf *bp, int maxsize, int gbflags)
1721 {
1722         vm_offset_t addr;
1723         int error;
1724
1725         KASSERT((gbflags & GB_UNMAPPED) == 0 || (gbflags & GB_KVAALLOC) != 0,
1726             ("Invalid gbflags 0x%x in %s", gbflags, __func__));
1727
1728         bufkva_free(bp);
1729
1730         addr = 0;
1731         error = vmem_alloc(buffer_arena, maxsize, M_BESTFIT | M_NOWAIT, &addr);
1732         if (error != 0) {
1733                 /*
1734                  * Buffer map is too fragmented.  Request the caller
1735                  * to defragment the map.
1736                  */
1737                 return (error);
1738         }
1739         bp->b_kvabase = (caddr_t)addr;
1740         bp->b_kvasize = maxsize;
1741         atomic_add_long(&bufkvaspace, bp->b_kvasize);
1742         if ((gbflags & GB_UNMAPPED) != 0) {
1743                 bp->b_data = unmapped_buf;
1744                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
1745         } else {
1746                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
1747                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
1748         }
1749         return (0);
1750 }
1751
1752 /*
1753  *      bufkva_reclaim:
1754  *
1755  *      Reclaim buffer kva by freeing buffers holding kva.  This is a vmem
1756  *      callback that fires to avoid returning failure.
1757  */
1758 static void
1759 bufkva_reclaim(vmem_t *vmem, int flags)
1760 {
1761         int i;
1762
1763         for (i = 0; i < 5; i++)
1764                 if (buf_scan(true) != 0)
1765                         break;
1766         return;
1767 }
1768
1769
1770 /*
1771  * Attempt to initiate asynchronous I/O on read-ahead blocks.  We must
1772  * clear BIO_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O . If B_CACHE is set,
1773  * the buffer is valid and we do not have to do anything.
1774  */
1775 void
1776 breada(struct vnode * vp, daddr_t * rablkno, int * rabsize,
1777     int cnt, struct ucred * cred)
1778 {
1779         struct buf *rabp;
1780         int i;
1781
1782         for (i = 0; i < cnt; i++, rablkno++, rabsize++) {
1783                 if (inmem(vp, *rablkno))
1784                         continue;
1785                 rabp = getblk(vp, *rablkno, *rabsize, 0, 0, 0);
1786
1787                 if ((rabp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
1788                         if (!TD_IS_IDLETHREAD(curthread)) {
1789 #ifdef RACCT
1790                                 if (racct_enable) {
1791                                         PROC_LOCK(curproc);
1792                                         racct_add_buf(curproc, rabp, 0);
1793                                         PROC_UNLOCK(curproc);
1794                                 }
1795 #endif /* RACCT */
1796                                 curthread->td_ru.ru_inblock++;
1797                         }
1798                         rabp->b_flags |= B_ASYNC;
1799                         rabp->b_flags &= ~B_INVAL;
1800                         rabp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
1801                         rabp->b_iocmd = BIO_READ;
1802                         if (rabp->b_rcred == NOCRED && cred != NOCRED)
1803                                 rabp->b_rcred = crhold(cred);
1804                         vfs_busy_pages(rabp, 0);
1805                         BUF_KERNPROC(rabp);
1806                         rabp->b_iooffset = dbtob(rabp->b_blkno);
1807                         bstrategy(rabp);
1808                 } else {
1809                         brelse(rabp);
1810                 }
1811         }
1812 }
1813
1814 /*
1815  * Entry point for bread() and breadn() via #defines in sys/buf.h.
1816  *
1817  * Get a buffer with the specified data.  Look in the cache first.  We
1818  * must clear BIO_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O.  If B_CACHE
1819  * is set, the buffer is valid and we do not have to do anything, see
1820  * getblk(). Also starts asynchronous I/O on read-ahead blocks.
1821  *
1822  * Always return a NULL buffer pointer (in bpp) when returning an error.
1823  */
1824 int
1825 breadn_flags(struct vnode *vp, daddr_t blkno, int size, daddr_t *rablkno,
1826     int *rabsize, int cnt, struct ucred *cred, int flags, struct buf **bpp)
1827 {
1828         struct buf *bp;
1829         int rv = 0, readwait = 0;
1830
1831         CTR3(KTR_BUF, "breadn(%p, %jd, %d)", vp, blkno, size);
1832         /*
1833          * Can only return NULL if GB_LOCK_NOWAIT flag is specified.
1834          */
1835         *bpp = bp = getblk(vp, blkno, size, 0, 0, flags);
1836         if (bp == NULL)
1837                 return (EBUSY);
1838
1839         /* if not found in cache, do some I/O */
1840         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
1841                 if (!TD_IS_IDLETHREAD(curthread)) {
1842 #ifdef RACCT
1843                         if (racct_enable) {
1844                                 PROC_LOCK(curproc);
1845                                 racct_add_buf(curproc, bp, 0);
1846                                 PROC_UNLOCK(curproc);
1847                         }
1848 #endif /* RACCT */
1849                         curthread->td_ru.ru_inblock++;
1850                 }
1851                 bp->b_iocmd = BIO_READ;
1852                 bp->b_flags &= ~B_INVAL;
1853                 bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
1854                 if (bp->b_rcred == NOCRED && cred != NOCRED)
1855                         bp->b_rcred = crhold(cred);
1856                 vfs_busy_pages(bp, 0);
1857                 bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
1858                 bstrategy(bp);
1859                 ++readwait;
1860         }
1861
1862         breada(vp, rablkno, rabsize, cnt, cred);
1863
1864         if (readwait) {
1865                 rv = bufwait(bp);
1866                 if (rv != 0) {
1867                         brelse(bp);
1868                         *bpp = NULL;
1869                 }
1870         }
1871         return (rv);
1872 }
1873
1874 /*
1875  * Write, release buffer on completion.  (Done by iodone
1876  * if async).  Do not bother writing anything if the buffer
1877  * is invalid.
1878  *
1879  * Note that we set B_CACHE here, indicating that buffer is
1880  * fully valid and thus cacheable.  This is true even of NFS
1881  * now so we set it generally.  This could be set either here 
1882  * or in biodone() since the I/O is synchronous.  We put it
1883  * here.
1884  */
1885 int
1886 bufwrite(struct buf *bp)
1887 {
1888         int oldflags;
1889         struct vnode *vp;
1890         long space;
1891         int vp_md;
1892
1893         CTR3(KTR_BUF, "bufwrite(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1894         if ((bp->b_bufobj->bo_flag & BO_DEAD) != 0) {
1895                 bp->b_flags |= B_INVAL | B_RELBUF;
1896                 bp->b_flags &= ~B_CACHE;
1897                 brelse(bp);
1898                 return (ENXIO);
1899         }
1900         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
1901                 brelse(bp);
1902                 return (0);
1903         }
1904
1905         if (bp->b_flags & B_BARRIER)
1906                 barrierwrites++;
1907
1908         oldflags = bp->b_flags;
1909
1910         BUF_ASSERT_HELD(bp);
1911
1912         if (bp->b_pin_count > 0)
1913                 bunpin_wait(bp);
1914
1915         KASSERT(!(bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG),
1916             ("FFS background buffer should not get here %p", bp));
1917
1918         vp = bp->b_vp;
1919         if (vp)
1920                 vp_md = vp->v_vflag & VV_MD;
1921         else
1922                 vp_md = 0;
1923
1924         /*
1925          * Mark the buffer clean.  Increment the bufobj write count
1926          * before bundirty() call, to prevent other thread from seeing
1927          * empty dirty list and zero counter for writes in progress,
1928          * falsely indicating that the bufobj is clean.
1929          */
1930         bufobj_wref(bp->b_bufobj);
1931         bundirty(bp);
1932
1933         bp->b_flags &= ~B_DONE;
1934         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
1935         bp->b_flags |= B_CACHE;
1936         bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
1937
1938         vfs_busy_pages(bp, 1);
1939
1940         /*
1941          * Normal bwrites pipeline writes
1942          */
1943         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
1944         space = atomic_fetchadd_long(&runningbufspace, bp->b_runningbufspace);
1945
1946         if (!TD_IS_IDLETHREAD(curthread)) {
1947 #ifdef RACCT
1948                 if (racct_enable) {
1949                         PROC_LOCK(curproc);
1950                         racct_add_buf(curproc, bp, 1);
1951                         PROC_UNLOCK(curproc);
1952                 }
1953 #endif /* RACCT */
1954                 curthread->td_ru.ru_oublock++;
1955         }
1956         if (oldflags & B_ASYNC)
1957                 BUF_KERNPROC(bp);
1958         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
1959         bstrategy(bp);
1960
1961         if ((oldflags & B_ASYNC) == 0) {
1962                 int rtval = bufwait(bp);
1963                 brelse(bp);
1964                 return (rtval);
1965         } else if (space > hirunningspace) {
1966                 /*
1967                  * don't allow the async write to saturate the I/O
1968                  * system.  We will not deadlock here because
1969                  * we are blocking waiting for I/O that is already in-progress
1970                  * to complete. We do not block here if it is the update
1971                  * or syncer daemon trying to clean up as that can lead
1972                  * to deadlock.
1973                  */
1974                 if ((curthread->td_pflags & TDP_NORUNNINGBUF) == 0 && !vp_md)
1975                         waitrunningbufspace();
1976         }
1977
1978         return (0);
1979 }
1980
1981 void
1982 bufbdflush(struct bufobj *bo, struct buf *bp)
1983 {
1984         struct buf *nbp;
1985
1986         if (bo->bo_dirty.bv_cnt > dirtybufthresh + 10) {
1987                 (void) VOP_FSYNC(bp->b_vp, MNT_NOWAIT, curthread);
1988                 altbufferflushes++;
1989         } else if (bo->bo_dirty.bv_cnt > dirtybufthresh) {
1990                 BO_LOCK(bo);
1991                 /*
1992                  * Try to find a buffer to flush.
1993                  */
1994                 TAILQ_FOREACH(nbp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
1995                         if ((nbp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) ||
1996                             BUF_LOCK(nbp,
1997                                      LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL))
1998                                 continue;
1999                         if (bp == nbp)
2000                                 panic("bdwrite: found ourselves");
2001                         BO_UNLOCK(bo);
2002                         /* Don't countdeps with the bo lock held. */
2003                         if (buf_countdeps(nbp, 0)) {
2004                                 BO_LOCK(bo);
2005                                 BUF_UNLOCK(nbp);
2006                                 continue;
2007                         }
2008                         if (nbp->b_flags & B_CLUSTEROK) {
2009                                 vfs_bio_awrite(nbp);
2010                         } else {
2011                                 bremfree(nbp);
2012                                 bawrite(nbp);
2013                         }
2014                         dirtybufferflushes++;
2015                         break;
2016                 }
2017                 if (nbp == NULL)
2018                         BO_UNLOCK(bo);
2019         }
2020 }
2021
2022 /*
2023  * Delayed write. (Buffer is marked dirty).  Do not bother writing
2024  * anything if the buffer is marked invalid.
2025  *
2026  * Note that since the buffer must be completely valid, we can safely
2027  * set B_CACHE.  In fact, we have to set B_CACHE here rather then in
2028  * biodone() in order to prevent getblk from writing the buffer
2029  * out synchronously.
2030  */
2031 void
2032 bdwrite(struct buf *bp)
2033 {
2034         struct thread *td = curthread;
2035         struct vnode *vp;
2036         struct bufobj *bo;
2037
2038         CTR3(KTR_BUF, "bdwrite(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2039         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
2040         KASSERT((bp->b_flags & B_BARRIER) == 0,
2041             ("Barrier request in delayed write %p", bp));
2042         BUF_ASSERT_HELD(bp);
2043
2044         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2045                 brelse(bp);
2046                 return;
2047         }
2048
2049         /*
2050          * If we have too many dirty buffers, don't create any more.
2051          * If we are wildly over our limit, then force a complete
2052          * cleanup. Otherwise, just keep the situation from getting
2053          * out of control. Note that we have to avoid a recursive
2054          * disaster and not try to clean up after our own cleanup!
2055          */
2056         vp = bp->b_vp;
2057         bo = bp->b_bufobj;
2058         if ((td->td_pflags & (TDP_COWINPROGRESS|TDP_INBDFLUSH)) == 0) {
2059                 td->td_pflags |= TDP_INBDFLUSH;
2060                 BO_BDFLUSH(bo, bp);
2061                 td->td_pflags &= ~TDP_INBDFLUSH;
2062         } else
2063                 recursiveflushes++;
2064
2065         bdirty(bp);
2066         /*
2067          * Set B_CACHE, indicating that the buffer is fully valid.  This is
2068          * true even of NFS now.
2069          */
2070         bp->b_flags |= B_CACHE;
2071
2072         /*
2073          * This bmap keeps the system from needing to do the bmap later,
2074          * perhaps when the system is attempting to do a sync.  Since it
2075          * is likely that the indirect block -- or whatever other datastructure
2076          * that the filesystem needs is still in memory now, it is a good
2077          * thing to do this.  Note also, that if the pageout daemon is
2078          * requesting a sync -- there might not be enough memory to do
2079          * the bmap then...  So, this is important to do.
2080          */
2081         if (vp->v_type != VCHR && bp->b_lblkno == bp->b_blkno) {
2082                 VOP_BMAP(vp, bp->b_lblkno, NULL, &bp->b_blkno, NULL, NULL);
2083         }
2084
2085         /*
2086          * Set the *dirty* buffer range based upon the VM system dirty
2087          * pages.
2088          *
2089          * Mark the buffer pages as clean.  We need to do this here to
2090          * satisfy the vnode_pager and the pageout daemon, so that it
2091          * thinks that the pages have been "cleaned".  Note that since
2092          * the pages are in a delayed write buffer -- the VFS layer
2093          * "will" see that the pages get written out on the next sync,
2094          * or perhaps the cluster will be completed.
2095          */
2096         vfs_clean_pages_dirty_buf(bp);
2097         bqrelse(bp);
2098
2099         /*
2100          * note: we cannot initiate I/O from a bdwrite even if we wanted to,
2101          * due to the softdep code.
2102          */
2103 }
2104
2105 /*
2106  *      bdirty:
2107  *
2108  *      Turn buffer into delayed write request.  We must clear BIO_READ and
2109  *      B_RELBUF, and we must set B_DELWRI.  We reassign the buffer to 
2110  *      itself to properly update it in the dirty/clean lists.  We mark it
2111  *      B_DONE to ensure that any asynchronization of the buffer properly
2112  *      clears B_DONE ( else a panic will occur later ).  
2113  *
2114  *      bdirty() is kinda like bdwrite() - we have to clear B_INVAL which
2115  *      might have been set pre-getblk().  Unlike bwrite/bdwrite, bdirty()
2116  *      should only be called if the buffer is known-good.
2117  *
2118  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the numfreebuffers
2119  *      count.
2120  *
2121  *      The buffer must be on QUEUE_NONE.
2122  */
2123 void
2124 bdirty(struct buf *bp)
2125 {
2126
2127         CTR3(KTR_BUF, "bdirty(%p) vp %p flags %X",
2128             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2129         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
2130         KASSERT(bp->b_flags & B_REMFREE || bp->b_qindex == QUEUE_NONE,
2131             ("bdirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
2132         BUF_ASSERT_HELD(bp);
2133         bp->b_flags &= ~(B_RELBUF);
2134         bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
2135
2136         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
2137                 bp->b_flags |= /* XXX B_DONE | */ B_DELWRI;
2138                 reassignbuf(bp);
2139                 bdirtyadd();
2140         }
2141 }
2142
2143 /*
2144  *      bundirty:
2145  *
2146  *      Clear B_DELWRI for buffer.
2147  *
2148  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the numfreebuffers
2149  *      count.
2150  *      
2151  *      The buffer must be on QUEUE_NONE.
2152  */
2153
2154 void
2155 bundirty(struct buf *bp)
2156 {
2157
2158         CTR3(KTR_BUF, "bundirty(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2159         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
2160         KASSERT(bp->b_flags & B_REMFREE || bp->b_qindex == QUEUE_NONE,
2161             ("bundirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
2162         BUF_ASSERT_HELD(bp);
2163
2164         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2165                 bp->b_flags &= ~B_DELWRI;
2166                 reassignbuf(bp);
2167                 bdirtysub();
2168         }
2169         /*
2170          * Since it is now being written, we can clear its deferred write flag.
2171          */
2172         bp->b_flags &= ~B_DEFERRED;
2173 }
2174
2175 /*
2176  *      bawrite:
2177  *
2178  *      Asynchronous write.  Start output on a buffer, but do not wait for
2179  *      it to complete.  The buffer is released when the output completes.
2180  *
2181  *      bwrite() ( or the VOP routine anyway ) is responsible for handling 
2182  *      B_INVAL buffers.  Not us.
2183  */
2184 void
2185 bawrite(struct buf *bp)
2186 {
2187
2188         bp->b_flags |= B_ASYNC;
2189         (void) bwrite(bp);
2190 }
2191
2192 /*
2193  *      babarrierwrite:
2194  *
2195  *      Asynchronous barrier write.  Start output on a buffer, but do not
2196  *      wait for it to complete.  Place a write barrier after this write so
2197  *      that this buffer and all buffers written before it are committed to
2198  *      the disk before any buffers written after this write are committed
2199  *      to the disk.  The buffer is released when the output completes.
2200  */
2201 void
2202 babarrierwrite(struct buf *bp)
2203 {
2204
2205         bp->b_flags |= B_ASYNC | B_BARRIER;
2206         (void) bwrite(bp);
2207 }
2208
2209 /*
2210  *      bbarrierwrite:
2211  *
2212  *      Synchronous barrier write.  Start output on a buffer and wait for
2213  *      it to complete.  Place a write barrier after this write so that
2214  *      this buffer and all buffers written before it are committed to 
2215  *      the disk before any buffers written after this write are committed
2216  *      to the disk.  The buffer is released when the output completes.
2217  */
2218 int
2219 bbarrierwrite(struct buf *bp)
2220 {
2221
2222         bp->b_flags |= B_BARRIER;
2223         return (bwrite(bp));
2224 }
2225
2226 /*
2227  *      bwillwrite:
2228  *
2229  *      Called prior to the locking of any vnodes when we are expecting to
2230  *      write.  We do not want to starve the buffer cache with too many
2231  *      dirty buffers so we block here.  By blocking prior to the locking
2232  *      of any vnodes we attempt to avoid the situation where a locked vnode
2233  *      prevents the various system daemons from flushing related buffers.
2234  */
2235 void
2236 bwillwrite(void)
2237 {
2238
2239         if (numdirtybuffers >= hidirtybuffers) {
2240                 mtx_lock(&bdirtylock);
2241                 while (numdirtybuffers >= hidirtybuffers) {
2242                         bdirtywait = 1;
2243                         msleep(&bdirtywait, &bdirtylock, (PRIBIO + 4),
2244                             "flswai", 0);
2245                 }
2246                 mtx_unlock(&bdirtylock);
2247         }
2248 }
2249
2250 /*
2251  * Return true if we have too many dirty buffers.
2252  */
2253 int
2254 buf_dirty_count_severe(void)
2255 {
2256
2257         return(numdirtybuffers >= hidirtybuffers);
2258 }
2259
2260 /*
2261  *      brelse:
2262  *
2263  *      Release a busy buffer and, if requested, free its resources.  The
2264  *      buffer will be stashed in the appropriate bufqueue[] allowing it
2265  *      to be accessed later as a cache entity or reused for other purposes.
2266  */
2267 void
2268 brelse(struct buf *bp)
2269 {
2270         int qindex;
2271
2272         /*
2273          * Many functions erroneously call brelse with a NULL bp under rare
2274          * error conditions. Simply return when called with a NULL bp.
2275          */
2276         if (bp == NULL)
2277                 return;
2278         CTR3(KTR_BUF, "brelse(%p) vp %p flags %X",
2279             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2280         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)),
2281             ("brelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
2282         KASSERT((bp->b_flags & B_VMIO) != 0 || (bp->b_flags & B_NOREUSE) == 0,
2283             ("brelse: non-VMIO buffer marked NOREUSE"));
2284
2285         if (BUF_LOCKRECURSED(bp)) {
2286                 /*
2287                  * Do not process, in particular, do not handle the
2288                  * B_INVAL/B_RELBUF and do not release to free list.
2289                  */
2290                 BUF_UNLOCK(bp);
2291                 return;
2292         }
2293
2294         if (bp->b_flags & B_MANAGED) {
2295                 bqrelse(bp);
2296                 return;
2297         }
2298
2299         if ((bp->b_vflags & (BV_BKGRDINPROG | BV_BKGRDERR)) == BV_BKGRDERR) {
2300                 BO_LOCK(bp->b_bufobj);
2301                 bp->b_vflags &= ~BV_BKGRDERR;
2302                 BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
2303                 bdirty(bp);
2304         }
2305         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE && (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) &&
2306             (bp->b_error != ENXIO || !LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) &&
2307             !(bp->b_flags & B_INVAL)) {
2308                 /*
2309                  * Failed write, redirty.  All errors except ENXIO (which
2310                  * means the device is gone) are expected to be potentially
2311                  * transient - underlying media might work if tried again
2312                  * after EIO, and memory might be available after an ENOMEM.
2313                  *
2314                  * Do this also for buffers that failed with ENXIO, but have
2315                  * non-empty dependencies - the soft updates code might need
2316                  * to access the buffer to untangle them.
2317                  *
2318                  * Must clear BIO_ERROR to prevent pages from being scrapped.
2319                  */
2320                 bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
2321                 bdirty(bp);
2322         } else if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL)) ||
2323             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) || (bp->b_bufsize <= 0)) {
2324                 /*
2325                  * Either a failed read I/O, or we were asked to free or not
2326                  * cache the buffer, or we failed to write to a device that's
2327                  * no longer present.
2328                  */
2329                 bp->b_flags |= B_INVAL;
2330                 if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
2331                         buf_deallocate(bp);
2332                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2333                         bdirtysub();
2334                 bp->b_flags &= ~(B_DELWRI | B_CACHE);
2335                 if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
2336                         allocbuf(bp, 0);
2337                         if (bp->b_vp)
2338                                 brelvp(bp);
2339                 }
2340         }
2341
2342         /*
2343          * We must clear B_RELBUF if B_DELWRI is set.  If vfs_vmio_truncate() 
2344          * is called with B_DELWRI set, the underlying pages may wind up
2345          * getting freed causing a previous write (bdwrite()) to get 'lost'
2346          * because pages associated with a B_DELWRI bp are marked clean.
2347          * 
2348          * We still allow the B_INVAL case to call vfs_vmio_truncate(), even
2349          * if B_DELWRI is set.
2350          */
2351         if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2352                 bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
2353
2354         /*
2355          * VMIO buffer rundown.  It is not very necessary to keep a VMIO buffer
2356          * constituted, not even NFS buffers now.  Two flags effect this.  If
2357          * B_INVAL, the struct buf is invalidated but the VM object is kept
2358          * around ( i.e. so it is trivial to reconstitute the buffer later ).
2359          *
2360          * If BIO_ERROR or B_NOCACHE is set, pages in the VM object will be
2361          * invalidated.  BIO_ERROR cannot be set for a failed write unless the
2362          * buffer is also B_INVAL because it hits the re-dirtying code above.
2363          *
2364          * Normally we can do this whether a buffer is B_DELWRI or not.  If
2365          * the buffer is an NFS buffer, it is tracking piecemeal writes or
2366          * the commit state and we cannot afford to lose the buffer. If the
2367          * buffer has a background write in progress, we need to keep it
2368          * around to prevent it from being reconstituted and starting a second
2369          * background write.
2370          */
2371         if ((bp->b_flags & B_VMIO) && (bp->b_flags & B_NOCACHE ||
2372             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR && bp->b_iocmd == BIO_READ)) &&
2373             !(bp->b_vp->v_mount != NULL &&
2374             (bp->b_vp->v_mount->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_NETWORK) != 0 &&
2375             !vn_isdisk(bp->b_vp, NULL) && (bp->b_flags & B_DELWRI))) {
2376                 vfs_vmio_invalidate(bp);
2377                 allocbuf(bp, 0);
2378         }
2379
2380         if ((bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF)) != 0 ||
2381             (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_NOREUSE)) == B_NOREUSE) {
2382                 allocbuf(bp, 0);
2383                 bp->b_flags &= ~B_NOREUSE;
2384                 if (bp->b_vp != NULL)
2385                         brelvp(bp);
2386         }
2387                         
2388         /*
2389          * If the buffer has junk contents signal it and eventually
2390          * clean up B_DELWRI and diassociate the vnode so that gbincore()
2391          * doesn't find it.
2392          */
2393         if (bp->b_bufsize == 0 || (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) != 0 ||
2394             (bp->b_flags & (B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF)) != 0)
2395                 bp->b_flags |= B_INVAL;
2396         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2397                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2398                         bundirty(bp);
2399                 if (bp->b_vp)
2400                         brelvp(bp);
2401         }
2402
2403         /* buffers with no memory */
2404         if (bp->b_bufsize == 0) {
2405                 buf_free(bp);
2406                 return;
2407         }
2408         /* buffers with junk contents */
2409         if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF) ||
2410             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR)) {
2411                 bp->b_xflags &= ~(BX_BKGRDWRITE | BX_ALTDATA);
2412                 if (bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG)
2413                         panic("losing buffer 2");
2414                 qindex = QUEUE_CLEAN;
2415                 bp->b_flags |= B_AGE;
2416         /* remaining buffers */
2417         } else if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2418                 qindex = QUEUE_DIRTY;
2419         else
2420                 qindex = QUEUE_CLEAN;
2421
2422         binsfree(bp, qindex);
2423
2424         bp->b_flags &= ~(B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF | B_DIRECT);
2425         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0 && (bp->b_xflags & BX_VNDIRTY))
2426                 panic("brelse: not dirty");
2427         /* unlock */
2428         BUF_UNLOCK(bp);
2429         if (qindex == QUEUE_CLEAN)
2430                 bufspace_wakeup();
2431 }
2432
2433 /*
2434  * Release a buffer back to the appropriate queue but do not try to free
2435  * it.  The buffer is expected to be used again soon.
2436  *
2437  * bqrelse() is used by bdwrite() to requeue a delayed write, and used by
2438  * biodone() to requeue an async I/O on completion.  It is also used when
2439  * known good buffers need to be requeued but we think we may need the data
2440  * again soon.
2441  *
2442  * XXX we should be able to leave the B_RELBUF hint set on completion.
2443  */
2444 void
2445 bqrelse(struct buf *bp)
2446 {
2447         int qindex;
2448
2449         CTR3(KTR_BUF, "bqrelse(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2450         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)),
2451             ("bqrelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
2452
2453         qindex = QUEUE_NONE;
2454         if (BUF_LOCKRECURSED(bp)) {
2455                 /* do not release to free list */
2456                 BUF_UNLOCK(bp);
2457                 return;
2458         }
2459         bp->b_flags &= ~(B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF);
2460
2461         if (bp->b_flags & B_MANAGED) {
2462                 if (bp->b_flags & B_REMFREE)
2463                         bremfreef(bp);
2464                 goto out;
2465         }
2466
2467         /* buffers with stale but valid contents */
2468         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) != 0 || (bp->b_vflags & (BV_BKGRDINPROG |
2469             BV_BKGRDERR)) == BV_BKGRDERR) {
2470                 BO_LOCK(bp->b_bufobj);
2471                 bp->b_vflags &= ~BV_BKGRDERR;
2472                 BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
2473                 qindex = QUEUE_DIRTY;
2474         } else {
2475                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0 &&
2476                     (bp->b_xflags & BX_VNDIRTY))
2477                         panic("bqrelse: not dirty");
2478                 if ((bp->b_flags & B_NOREUSE) != 0) {
2479                         brelse(bp);
2480                         return;
2481                 }
2482                 qindex = QUEUE_CLEAN;
2483         }
2484         binsfree(bp, qindex);
2485
2486 out:
2487         /* unlock */
2488         BUF_UNLOCK(bp);
2489         if (qindex == QUEUE_CLEAN)
2490                 bufspace_wakeup();
2491 }
2492
2493 /*
2494  * Complete I/O to a VMIO backed page.  Validate the pages as appropriate,
2495  * restore bogus pages.
2496  */
2497 static void
2498 vfs_vmio_iodone(struct buf *bp)
2499 {
2500         vm_ooffset_t foff;
2501         vm_page_t m;
2502         vm_object_t obj;
2503         struct vnode *vp;
2504         int bogus, i, iosize;
2505
2506         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2507         KASSERT(obj->paging_in_progress >= bp->b_npages,
2508             ("vfs_vmio_iodone: paging in progress(%d) < b_npages(%d)",
2509             obj->paging_in_progress, bp->b_npages));
2510
2511         vp = bp->b_vp;
2512         KASSERT(vp->v_holdcnt > 0,
2513             ("vfs_vmio_iodone: vnode %p has zero hold count", vp));
2514         KASSERT(vp->v_object != NULL,
2515             ("vfs_vmio_iodone: vnode %p has no vm_object", vp));
2516
2517         foff = bp->b_offset;
2518         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
2519             ("vfs_vmio_iodone: bp %p has no buffer offset", bp));
2520
2521         bogus = 0;
2522         iosize = bp->b_bcount - bp->b_resid;
2523         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2524         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
2525                 int resid;
2526
2527                 resid = ((foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK) - foff;
2528                 if (resid > iosize)
2529                         resid = iosize;
2530
2531                 /*
2532                  * cleanup bogus pages, restoring the originals
2533                  */
2534                 m = bp->b_pages[i];
2535                 if (m == bogus_page) {
2536                         bogus = 1;
2537                         m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(foff));
2538                         if (m == NULL)
2539                                 panic("biodone: page disappeared!");
2540                         bp->b_pages[i] = m;
2541                 } else if ((bp->b_iocmd == BIO_READ) && resid > 0) {
2542                         /*
2543                          * In the write case, the valid and clean bits are
2544                          * already changed correctly ( see bdwrite() ), so we 
2545                          * only need to do this here in the read case.
2546                          */
2547                         KASSERT((m->dirty & vm_page_bits(foff & PAGE_MASK,
2548                             resid)) == 0, ("vfs_vmio_iodone: page %p "
2549                             "has unexpected dirty bits", m));
2550                         vfs_page_set_valid(bp, foff, m);
2551                 }
2552                 KASSERT(OFF_TO_IDX(foff) == m->pindex,
2553                     ("vfs_vmio_iodone: foff(%jd)/pindex(%ju) mismatch",
2554                     (intmax_t)foff, (uintmax_t)m->pindex));
2555
2556                 vm_page_sunbusy(m);
2557                 foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
2558                 iosize -= resid;
2559         }
2560         vm_object_pip_wakeupn(obj, bp->b_npages);
2561         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2562         if (bogus && buf_mapped(bp)) {
2563                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2564                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
2565                     bp->b_pages, bp->b_npages);
2566         }
2567 }
2568
2569 /*
2570  * Unwire a page held by a buf and place it on the appropriate vm queue.
2571  */
2572 static void
2573 vfs_vmio_unwire(struct buf *bp, vm_page_t m)
2574 {
2575         bool freed;
2576
2577         vm_page_lock(m);
2578         if (vm_page_unwire(m, PQ_NONE)) {
2579                 /*
2580                  * Determine if the page should be freed before adding
2581                  * it to the inactive queue.
2582                  */
2583                 if (m->valid == 0) {
2584                         freed = !vm_page_busied(m);
2585                         if (freed)
2586                                 vm_page_free(m);
2587                 } else if ((bp->b_flags & B_DIRECT) != 0)
2588                         freed = vm_page_try_to_free(m);
2589                 else
2590                         freed = false;
2591                 if (!freed) {
2592                         /*
2593                          * If the page is unlikely to be reused, let the
2594                          * VM know.  Otherwise, maintain LRU page
2595                          * ordering and put the page at the tail of the
2596                          * inactive queue.
2597                          */
2598                         if ((bp->b_flags & B_NOREUSE) != 0)
2599                                 vm_page_deactivate_noreuse(m);
2600                         else
2601                                 vm_page_deactivate(m);
2602                 }
2603         }
2604         vm_page_unlock(m);
2605 }
2606
2607 /*
2608  * Perform page invalidation when a buffer is released.  The fully invalid
2609  * pages will be reclaimed later in vfs_vmio_truncate().
2610  */
2611 static void
2612 vfs_vmio_invalidate(struct buf *bp)
2613 {
2614         vm_object_t obj;
2615         vm_page_t m;
2616         int i, resid, poffset, presid;
2617
2618         if (buf_mapped(bp)) {
2619                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2620                 pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), bp->b_npages);
2621         } else
2622                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2623         /*
2624          * Get the base offset and length of the buffer.  Note that 
2625          * in the VMIO case if the buffer block size is not
2626          * page-aligned then b_data pointer may not be page-aligned.
2627          * But our b_pages[] array *IS* page aligned.
2628          *
2629          * block sizes less then DEV_BSIZE (usually 512) are not 
2630          * supported due to the page granularity bits (m->valid,
2631          * m->dirty, etc...). 
2632          *
2633          * See man buf(9) for more information
2634          */
2635         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2636         resid = bp->b_bufsize;
2637         poffset = bp->b_offset & PAGE_MASK;
2638         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2639         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
2640                 m = bp->b_pages[i];
2641                 if (m == bogus_page)
2642                         panic("vfs_vmio_invalidate: Unexpected bogus page.");
2643                 bp->b_pages[i] = NULL;
2644
2645                 presid = resid > (PAGE_SIZE - poffset) ?
2646                     (PAGE_SIZE - poffset) : resid;
2647                 KASSERT(presid >= 0, ("brelse: extra page"));
2648                 while (vm_page_xbusied(m)) {
2649                         vm_page_lock(m);
2650                         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2651                         vm_page_busy_sleep(m, "mbncsh", true);
2652                         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2653                 }
2654                 if (pmap_page_wired_mappings(m) == 0)
2655                         vm_page_set_invalid(m, poffset, presid);
2656                 vfs_vmio_unwire(bp, m);
2657                 resid -= presid;
2658                 poffset = 0;
2659         }
2660         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2661         bp->b_npages = 0;
2662 }
2663
2664 /*
2665  * Page-granular truncation of an existing VMIO buffer.
2666  */
2667 static void
2668 vfs_vmio_truncate(struct buf *bp, int desiredpages)
2669 {
2670         vm_object_t obj;
2671         vm_page_t m;
2672         int i;
2673
2674         if (bp->b_npages == desiredpages)
2675                 return;
2676
2677         if (buf_mapped(bp)) {
2678                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2679                 pmap_qremove((vm_offset_t)trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data) +
2680                     (desiredpages << PAGE_SHIFT), bp->b_npages - desiredpages);
2681         } else
2682                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2683         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2684         if (obj != NULL)
2685                 VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2686         for (i = desiredpages; i < bp->b_npages; i++) {
2687                 m = bp->b_pages[i];
2688                 KASSERT(m != bogus_page, ("allocbuf: bogus page found"));
2689                 bp->b_pages[i] = NULL;
2690                 vfs_vmio_unwire(bp, m);
2691         }
2692         if (obj != NULL)
2693                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2694         bp->b_npages = desiredpages;
2695 }
2696
2697 /*
2698  * Byte granular extension of VMIO buffers.
2699  */
2700 static void
2701 vfs_vmio_extend(struct buf *bp, int desiredpages, int size)
2702 {
2703         /*
2704          * We are growing the buffer, possibly in a 
2705          * byte-granular fashion.
2706          */
2707         vm_object_t obj;
2708         vm_offset_t toff;
2709         vm_offset_t tinc;
2710         vm_page_t m;
2711
2712         /*
2713          * Step 1, bring in the VM pages from the object, allocating
2714          * them if necessary.  We must clear B_CACHE if these pages
2715          * are not valid for the range covered by the buffer.
2716          */
2717         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2718         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2719         while (bp->b_npages < desiredpages) {
2720                 /*
2721                  * We must allocate system pages since blocking
2722                  * here could interfere with paging I/O, no
2723                  * matter which process we are.
2724                  *
2725                  * Only exclusive busy can be tested here.
2726                  * Blocking on shared busy might lead to
2727                  * deadlocks once allocbuf() is called after
2728                  * pages are vfs_busy_pages().
2729                  */
2730                 m = vm_page_grab(obj, OFF_TO_IDX(bp->b_offset) + bp->b_npages,
2731                     VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_SYSTEM |
2732                     VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_IGN_SBUSY |
2733                     VM_ALLOC_COUNT(desiredpages - bp->b_npages));
2734                 if (m->valid == 0)
2735                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2736                 bp->b_pages[bp->b_npages] = m;
2737                 ++bp->b_npages;
2738         }
2739
2740         /*
2741          * Step 2.  We've loaded the pages into the buffer,
2742          * we have to figure out if we can still have B_CACHE
2743          * set.  Note that B_CACHE is set according to the
2744          * byte-granular range ( bcount and size ), not the
2745          * aligned range ( newbsize ).
2746          *
2747          * The VM test is against m->valid, which is DEV_BSIZE
2748          * aligned.  Needless to say, the validity of the data
2749          * needs to also be DEV_BSIZE aligned.  Note that this
2750          * fails with NFS if the server or some other client
2751          * extends the file's EOF.  If our buffer is resized, 
2752          * B_CACHE may remain set! XXX
2753          */
2754         toff = bp->b_bcount;
2755         tinc = PAGE_SIZE - ((bp->b_offset + toff) & PAGE_MASK);
2756         while ((bp->b_flags & B_CACHE) && toff < size) {
2757                 vm_pindex_t pi;
2758
2759                 if (tinc > (size - toff))
2760                         tinc = size - toff;
2761                 pi = ((bp->b_offset & PAGE_MASK) + toff) >> PAGE_SHIFT;
2762                 m = bp->b_pages[pi];
2763                 vfs_buf_test_cache(bp, bp->b_offset, toff, tinc, m);
2764                 toff += tinc;
2765                 tinc = PAGE_SIZE;
2766         }
2767         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2768
2769         /*
2770          * Step 3, fixup the KVA pmap.
2771          */
2772         if (buf_mapped(bp))
2773                 bpmap_qenter(bp);
2774         else
2775                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2776 }
2777
2778 /*
2779  * Check to see if a block at a particular lbn is available for a clustered
2780  * write.
2781  */
2782 static int
2783 vfs_bio_clcheck(struct vnode *vp, int size, daddr_t lblkno, daddr_t blkno)
2784 {
2785         struct buf *bpa;
2786         int match;
2787
2788         match = 0;
2789
2790         /* If the buf isn't in core skip it */
2791         if ((bpa = gbincore(&vp->v_bufobj, lblkno)) == NULL)
2792                 return (0);
2793
2794         /* If the buf is busy we don't want to wait for it */
2795         if (BUF_LOCK(bpa, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
2796                 return (0);
2797
2798         /* Only cluster with valid clusterable delayed write buffers */
2799         if ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) !=
2800             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK))
2801                 goto done;
2802
2803         if (bpa->b_bufsize != size)
2804                 goto done;
2805
2806         /*
2807          * Check to see if it is in the expected place on disk and that the
2808          * block has been mapped.
2809          */
2810         if ((bpa->b_blkno != bpa->b_lblkno) && (bpa->b_blkno == blkno))
2811                 match = 1;
2812 done:
2813         BUF_UNLOCK(bpa);
2814         return (match);
2815 }
2816
2817 /*
2818  *      vfs_bio_awrite:
2819  *
2820  *      Implement clustered async writes for clearing out B_DELWRI buffers.
2821  *      This is much better then the old way of writing only one buffer at
2822  *      a time.  Note that we may not be presented with the buffers in the 
2823  *      correct order, so we search for the cluster in both directions.
2824  */
2825 int
2826 vfs_bio_awrite(struct buf *bp)
2827 {
2828         struct bufobj *bo;
2829         int i;
2830         int j;
2831         daddr_t lblkno = bp->b_lblkno;
2832         struct vnode *vp = bp->b_vp;
2833         int ncl;
2834         int nwritten;
2835         int size;
2836         int maxcl;
2837         int gbflags;
2838
2839         bo = &vp->v_bufobj;
2840         gbflags = (bp->b_data == unmapped_buf) ? GB_UNMAPPED : 0;
2841         /*
2842          * right now we support clustered writing only to regular files.  If
2843          * we find a clusterable block we could be in the middle of a cluster
2844          * rather then at the beginning.
2845          */
2846         if ((vp->v_type == VREG) && 
2847             (vp->v_mount != 0) && /* Only on nodes that have the size info */
2848             (bp->b_flags & (B_CLUSTEROK | B_INVAL)) == B_CLUSTEROK) {
2849
2850                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2851                 maxcl = MAXPHYS / size;
2852
2853                 BO_RLOCK(bo);
2854                 for (i = 1; i < maxcl; i++)
2855                         if (vfs_bio_clcheck(vp, size, lblkno + i,
2856                             bp->b_blkno + ((i * size) >> DEV_BSHIFT)) == 0)
2857                                 break;
2858
2859                 for (j = 1; i + j <= maxcl && j <= lblkno; j++) 
2860                         if (vfs_bio_clcheck(vp, size, lblkno - j,
2861                             bp->b_blkno - ((j * size) >> DEV_BSHIFT)) == 0)
2862                                 break;
2863                 BO_RUNLOCK(bo);
2864                 --j;
2865                 ncl = i + j;
2866                 /*
2867                  * this is a possible cluster write
2868                  */
2869                 if (ncl != 1) {
2870                         BUF_UNLOCK(bp);
2871                         nwritten = cluster_wbuild(vp, size, lblkno - j, ncl,
2872                             gbflags);
2873                         return (nwritten);
2874                 }
2875         }
2876         bremfree(bp);
2877         bp->b_flags |= B_ASYNC;
2878         /*
2879          * default (old) behavior, writing out only one block
2880          *
2881          * XXX returns b_bufsize instead of b_bcount for nwritten?
2882          */
2883         nwritten = bp->b_bufsize;
2884         (void) bwrite(bp);
2885
2886         return (nwritten);
2887 }
2888
2889 /*
2890  *      getnewbuf_kva:
2891  *
2892  *      Allocate KVA for an empty buf header according to gbflags.
2893  */
2894 static int
2895 getnewbuf_kva(struct buf *bp, int gbflags, int maxsize)
2896 {
2897
2898         if ((gbflags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_UNMAPPED) {
2899                 /*
2900                  * In order to keep fragmentation sane we only allocate kva
2901                  * in BKVASIZE chunks.  XXX with vmem we can do page size.
2902                  */
2903                 maxsize = (maxsize + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
2904
2905                 if (maxsize != bp->b_kvasize &&
2906                     bufkva_alloc(bp, maxsize, gbflags))
2907                         return (ENOSPC);
2908         }
2909         return (0);
2910 }
2911
2912 /*
2913  *      getnewbuf:
2914  *
2915  *      Find and initialize a new buffer header, freeing up existing buffers
2916  *      in the bufqueues as necessary.  The new buffer is returned locked.
2917  *
2918  *      We block if:
2919  *              We have insufficient buffer headers
2920  *              We have insufficient buffer space
2921  *              buffer_arena is too fragmented ( space reservation fails )
2922  *              If we have to flush dirty buffers ( but we try to avoid this )
2923  *
2924  *      The caller is responsible for releasing the reserved bufspace after
2925  *      allocbuf() is called.
2926  */
2927 static struct buf *
2928 getnewbuf(struct vnode *vp, int slpflag, int slptimeo, int maxsize, int gbflags)
2929 {
2930         struct buf *bp;
2931         bool metadata, reserved;
2932
2933         bp = NULL;
2934         KASSERT((gbflags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_KVAALLOC,
2935             ("GB_KVAALLOC only makes sense with GB_UNMAPPED"));
2936         if (!unmapped_buf_allowed)
2937                 gbflags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
2938
2939         if (vp == NULL || (vp->v_vflag & (VV_MD | VV_SYSTEM)) != 0 ||
2940             vp->v_type == VCHR)
2941                 metadata = true;
2942         else
2943                 metadata = false;
2944         atomic_add_int(&getnewbufcalls, 1);
2945         reserved = false;
2946         do {
2947                 if (reserved == false &&
2948                     bufspace_reserve(maxsize, metadata) != 0)
2949                         continue;
2950                 reserved = true;
2951                 if ((bp = buf_alloc()) == NULL)
2952                         continue;
2953                 if (getnewbuf_kva(bp, gbflags, maxsize) == 0)
2954                         return (bp);
2955                 break;
2956         } while(buf_scan(false) == 0);
2957
2958         if (reserved)
2959                 atomic_subtract_long(&bufspace, maxsize);
2960         if (bp != NULL) {
2961                 bp->b_flags |= B_INVAL;
2962                 brelse(bp);
2963         }
2964         bufspace_wait(vp, gbflags, slpflag, slptimeo);
2965
2966         return (NULL);
2967 }
2968
2969 /*
2970  *      buf_daemon:
2971  *
2972  *      buffer flushing daemon.  Buffers are normally flushed by the
2973  *      update daemon but if it cannot keep up this process starts to
2974  *      take the load in an attempt to prevent getnewbuf() from blocking.
2975  */
2976 static struct kproc_desc buf_kp = {
2977         "bufdaemon",
2978         buf_daemon,
2979         &bufdaemonproc
2980 };
2981 SYSINIT(bufdaemon, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST, kproc_start, &buf_kp);
2982
2983 static int
2984 buf_flush(struct vnode *vp, int target)
2985 {
2986         int flushed;
2987
2988         flushed = flushbufqueues(vp, target, 0);
2989         if (flushed == 0) {
2990                 /*
2991                  * Could not find any buffers without rollback
2992                  * dependencies, so just write the first one
2993                  * in the hopes of eventually making progress.
2994                  */
2995                 if (vp != NULL && target > 2)
2996                         target /= 2;
2997                 flushbufqueues(vp, target, 1);
2998         }
2999         return (flushed);
3000 }
3001
3002 static void
3003 buf_daemon()
3004 {
3005         int lodirty;
3006
3007         /*
3008          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
3009          */
3010         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, kproc_shutdown, bufdaemonproc,
3011             SHUTDOWN_PRI_LAST);
3012
3013         /*
3014          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
3015          */
3016         curthread->td_pflags |= TDP_NORUNNINGBUF | TDP_BUFNEED;
3017         mtx_lock(&bdlock);
3018         for (;;) {
3019                 bd_request = 0;
3020                 mtx_unlock(&bdlock);
3021
3022                 kproc_suspend_check(bufdaemonproc);
3023                 lodirty = lodirtybuffers;
3024                 if (bd_speedupreq) {
3025                         lodirty = numdirtybuffers / 2;
3026                         bd_speedupreq = 0;
3027                 }
3028                 /*
3029                  * Do the flush.  Limit the amount of in-transit I/O we
3030                  * allow to build up, otherwise we would completely saturate
3031                  * the I/O system.
3032                  */
3033                 while (numdirtybuffers > lodirty) {
3034                         if (buf_flush(NULL, numdirtybuffers - lodirty) == 0)
3035                                 break;
3036                         kern_yield(PRI_USER);
3037                 }
3038
3039                 /*
3040                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
3041                  * mark.  The buf_daemon normally waits 1 second and
3042                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
3043                  * built up, within reason.
3044                  *
3045                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
3046                  * find any flushable buffers, we sleep for a short period
3047                  * to avoid endless loops on unlockable buffers.
3048                  */
3049                 mtx_lock(&bdlock);
3050                 if (numdirtybuffers <= lodirtybuffers) {
3051                         /*
3052                          * We reached our low water mark, reset the
3053                          * request and sleep until we are needed again.
3054                          * The sleep is just so the suspend code works.
3055                          */
3056                         bd_request = 0;
3057                         /*
3058                          * Do an extra wakeup in case dirty threshold
3059                          * changed via sysctl and the explicit transition
3060                          * out of shortfall was missed.
3061                          */
3062                         bdirtywakeup();
3063                         if (runningbufspace <= lorunningspace)
3064                                 runningwakeup();
3065                         msleep(&bd_request, &bdlock, PVM, "psleep", hz);
3066                 } else {
3067                         /*
3068                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
3069                          * still have too many dirty buffers, we
3070                          * have to sleep and try again.  (rare)
3071                          */
3072                         msleep(&bd_request, &bdlock, PVM, "qsleep", hz / 10);
3073                 }
3074         }
3075 }
3076
3077 /*
3078  *      flushbufqueues:
3079  *
3080  *      Try to flush a buffer in the dirty queue.  We must be careful to
3081  *      free up B_INVAL buffers instead of write them, which NFS is 
3082  *      particularly sensitive to.
3083  */
3084 static int flushwithdeps = 0;
3085 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, flushwithdeps, CTLFLAG_RW, &flushwithdeps,
3086     0, "Number of buffers flushed with dependecies that require rollbacks");
3087
3088 static int
3089 flushbufqueues(struct vnode *lvp, int target, int flushdeps)
3090 {
3091         struct buf *sentinel;
3092         struct vnode *vp;
3093         struct mount *mp;
3094         struct buf *bp;
3095         int hasdeps;
3096         int flushed;
3097         int queue;
3098         int error;
3099         bool unlock;
3100
3101         flushed = 0;
3102         queue = QUEUE_DIRTY;
3103         bp = NULL;
3104         sentinel = malloc(sizeof(struct buf), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
3105         sentinel->b_qindex = QUEUE_SENTINEL;
3106         mtx_lock(&bqlocks[queue]);
3107         TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[queue], sentinel, b_freelist);
3108         mtx_unlock(&bqlocks[queue]);
3109         while (flushed != target) {
3110                 maybe_yield();
3111                 mtx_lock(&bqlocks[queue]);
3112                 bp = TAILQ_NEXT(sentinel, b_freelist);
3113                 if (bp != NULL) {
3114                         TAILQ_REMOVE(&bufqueues[queue], sentinel, b_freelist);
3115                         TAILQ_INSERT_AFTER(&bufqueues[queue], bp, sentinel,
3116                             b_freelist);
3117                 } else {
3118                         mtx_unlock(&bqlocks[queue]);
3119                         break;
3120                 }
3121                 /*
3122                  * Skip sentinels inserted by other invocations of the
3123                  * flushbufqueues(), taking care to not reorder them.
3124                  *
3125                  * Only flush the buffers that belong to the
3126                  * vnode locked by the curthread.
3127                  */
3128                 if (bp->b_qindex == QUEUE_SENTINEL || (lvp != NULL &&
3129                     bp->b_vp != lvp)) {
3130                         mtx_unlock(&bqlocks[queue]);
3131                         continue;
3132                 }
3133                 error = BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL);
3134                 mtx_unlock(&bqlocks[queue]);
3135                 if (error != 0)
3136                         continue;
3137                 if (bp->b_pin_count > 0) {
3138                         BUF_UNLOCK(bp);
3139                         continue;
3140                 }
3141                 /*
3142                  * BKGRDINPROG can only be set with the buf and bufobj
3143                  * locks both held.  We tolerate a race to clear it here.
3144                  */
3145                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) != 0 ||
3146                     (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
3147                         BUF_UNLOCK(bp);
3148                         continue;
3149                 }
3150                 if (bp->b_flags & B_INVAL) {
3151                         bremfreef(bp);
3152                         brelse(bp);
3153                         flushed++;
3154                         continue;
3155                 }
3156
3157                 if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep) && buf_countdeps(bp, 0)) {
3158                         if (flushdeps == 0) {
3159                                 BUF_UNLOCK(bp);
3160                                 continue;
3161                         }
3162                         hasdeps = 1;
3163                 } else
3164                         hasdeps = 0;
3165                 /*
3166                  * We must hold the lock on a vnode before writing
3167                  * one of its buffers. Otherwise we may confuse, or
3168                  * in the case of a snapshot vnode, deadlock the
3169                  * system.
3170                  *
3171                  * The lock order here is the reverse of the normal
3172                  * of vnode followed by buf lock.  This is ok because
3173                  * the NOWAIT will prevent deadlock.
3174                  */
3175                 vp = bp->b_vp;
3176                 if (vn_start_write(vp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
3177                         BUF_UNLOCK(bp);
3178                         continue;
3179                 }
3180                 if (lvp == NULL) {
3181                         unlock = true;
3182                         error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT);
3183                 } else {
3184                         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "getbuf");
3185                         unlock = false;
3186                         error = VOP_ISLOCKED(vp) == LK_EXCLUSIVE ? 0 :
3187                             vn_lock(vp, LK_TRYUPGRADE);
3188                 }
3189                 if (error == 0) {
3190                         CTR3(KTR_BUF, "flushbufqueue(%p) vp %p flags %X",
3191                             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
3192                         if (curproc == bufdaemonproc) {
3193                                 vfs_bio_awrite(bp);
3194                         } else {
3195                                 bremfree(bp);
3196                                 bwrite(bp);
3197                                 notbufdflushes++;
3198                         }
3199                         vn_finished_write(mp);
3200                         if (unlock)
3201                                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
3202                         flushwithdeps += hasdeps;
3203                         flushed++;
3204
3205                         /*
3206                          * Sleeping on runningbufspace while holding
3207                          * vnode lock leads to deadlock.
3208                          */
3209                         if (curproc == bufdaemonproc &&
3210                             runningbufspace > hirunningspace)
3211                                 waitrunningbufspace();
3212                         continue;
3213                 }
3214                 vn_finished_write(mp);
3215                 BUF_UNLOCK(bp);
3216         }
3217         mtx_lock(&bqlocks[queue]);
3218         TAILQ_REMOVE(&bufqueues[queue], sentinel, b_freelist);
3219         mtx_unlock(&bqlocks[queue]);
3220         free(sentinel, M_TEMP);
3221         return (flushed);
3222 }
3223
3224 /*
3225  * Check to see if a block is currently memory resident.
3226  */
3227 struct buf *
3228 incore(struct bufobj *bo, daddr_t blkno)
3229 {
3230         struct buf *bp;
3231
3232         BO_RLOCK(bo);
3233         bp = gbincore(bo, blkno);
3234         BO_RUNLOCK(bo);
3235         return (bp);
3236 }
3237
3238 /*
3239  * Returns true if no I/O is needed to access the
3240  * associated VM object.  This is like incore except
3241  * it also hunts around in the VM system for the data.
3242  */
3243
3244 static int
3245 inmem(struct vnode * vp, daddr_t blkno)
3246 {
3247         vm_object_t obj;
3248         vm_offset_t toff, tinc, size;
3249         vm_page_t m;
3250         vm_ooffset_t off;
3251
3252         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "inmem");
3253
3254         if (incore(&vp->v_bufobj, blkno))
3255                 return 1;
3256         if (vp->v_mount == NULL)
3257                 return 0;
3258         obj = vp->v_object;
3259         if (obj == NULL)
3260                 return (0);
3261
3262         size = PAGE_SIZE;
3263         if (size > vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize)
3264                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3265         off = (vm_ooffset_t)blkno * (vm_ooffset_t)vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3266
3267         VM_OBJECT_RLOCK(obj);
3268         for (toff = 0; toff < vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize; toff += tinc) {
3269                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(off + toff));
3270                 if (!m)
3271                         goto notinmem;
3272                 tinc = size;
3273                 if (tinc > PAGE_SIZE - ((toff + off) & PAGE_MASK))
3274                         tinc = PAGE_SIZE - ((toff + off) & PAGE_MASK);
3275                 if (vm_page_is_valid(m,
3276                     (vm_offset_t) ((toff + off) & PAGE_MASK), tinc) == 0)
3277                         goto notinmem;
3278         }
3279         VM_OBJECT_RUNLOCK(obj);
3280         return 1;
3281
3282 notinmem:
3283         VM_OBJECT_RUNLOCK(obj);
3284         return (0);
3285 }
3286
3287 /*
3288  * Set the dirty range for a buffer based on the status of the dirty
3289  * bits in the pages comprising the buffer.  The range is limited
3290  * to the size of the buffer.
3291  *
3292  * Tell the VM system that the pages associated with this buffer
3293  * are clean.  This is used for delayed writes where the data is
3294  * going to go to disk eventually without additional VM intevention.
3295  *
3296  * Note that while we only really need to clean through to b_bcount, we
3297  * just go ahead and clean through to b_bufsize.
3298  */
3299 static void
3300 vfs_clean_pages_dirty_buf(struct buf *bp)
3301 {
3302         vm_ooffset_t foff, noff, eoff;
3303         vm_page_t m;
3304         int i;
3305
3306         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0 || bp->b_bufsize == 0)
3307                 return;
3308
3309         foff = bp->b_offset;
3310         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
3311             ("vfs_clean_pages_dirty_buf: no buffer offset"));
3312
3313         VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
3314         vfs_drain_busy_pages(bp);
3315         vfs_setdirty_locked_object(bp);
3316         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3317                 noff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3318                 eoff = noff;
3319                 if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bufsize)
3320                         eoff = bp->b_offset + bp->b_bufsize;
3321                 m = bp->b_pages[i];
3322                 vfs_page_set_validclean(bp, foff, m);
3323                 /* vm_page_clear_dirty(m, foff & PAGE_MASK, eoff - foff); */
3324                 foff = noff;
3325         }
3326         VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
3327 }
3328
3329 static void
3330 vfs_setdirty_locked_object(struct buf *bp)
3331 {
3332         vm_object_t object;
3333         int i;
3334
3335         object = bp->b_bufobj->bo_object;
3336         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
3337
3338         /*
3339          * We qualify the scan for modified pages on whether the
3340          * object has been flushed yet.
3341          */
3342         if ((object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY) != 0) {
3343                 vm_offset_t boffset;
3344                 vm_offset_t eoffset;
3345
3346                 /*
3347                  * test the pages to see if they have been modified directly
3348                  * by users through the VM system.
3349                  */
3350                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++)
3351                         vm_page_test_dirty(bp->b_pages[i]);
3352
3353                 /*
3354                  * Calculate the encompassing dirty range, boffset and eoffset,
3355                  * (eoffset - boffset) bytes.
3356                  */
3357
3358                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3359                         if (bp->b_pages[i]->dirty)
3360                                 break;
3361                 }
3362                 boffset = (i << PAGE_SHIFT) - (bp->b_offset & PAGE_MASK);
3363
3364                 for (i = bp->b_npages - 1; i >= 0; --i) {
3365                         if (bp->b_pages[i]->dirty) {
3366                                 break;
3367                         }
3368                 }
3369                 eoffset = ((i + 1) << PAGE_SHIFT) - (bp->b_offset & PAGE_MASK);
3370
3371                 /*
3372                  * Fit it to the buffer.
3373                  */
3374
3375                 if (eoffset > bp->b_bcount)
3376                         eoffset = bp->b_bcount;
3377
3378                 /*
3379                  * If we have a good dirty range, merge with the existing
3380                  * dirty range.
3381                  */
3382
3383                 if (boffset < eoffset) {
3384                         if (bp->b_dirtyoff > boffset)
3385                                 bp->b_dirtyoff = boffset;
3386                         if (bp->b_dirtyend < eoffset)
3387                                 bp->b_dirtyend = eoffset;
3388                 }
3389         }
3390 }
3391
3392 /*
3393  * Allocate the KVA mapping for an existing buffer.
3394  * If an unmapped buffer is provided but a mapped buffer is requested, take
3395  * also care to properly setup mappings between pages and KVA.
3396  */
3397 static void
3398 bp_unmapped_get_kva(struct buf *bp, daddr_t blkno, int size, int gbflags)
3399 {
3400         int bsize, maxsize, need_mapping, need_kva;
3401         off_t offset;
3402
3403         need_mapping = bp->b_data == unmapped_buf &&
3404             (gbflags & GB_UNMAPPED) == 0;
3405         need_kva = bp->b_kvabase == unmapped_buf &&
3406             bp->b_data == unmapped_buf &&
3407             (gbflags & GB_KVAALLOC) != 0;
3408         if (!need_mapping && !need_kva)
3409                 return;
3410
3411         BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
3412
3413         if (need_mapping && bp->b_kvabase != unmapped_buf) {
3414                 /*
3415                  * Buffer is not mapped, but the KVA was already
3416                  * reserved at the time of the instantiation.  Use the
3417                  * allocated space.
3418                  */
3419                 goto has_addr;
3420         }
3421
3422         /*
3423          * Calculate the amount of the address space we would reserve
3424          * if the buffer was mapped.
3425          */
3426         bsize = vn_isdisk(bp->b_vp, NULL) ? DEV_BSIZE : bp->b_bufobj->bo_bsize;
3427         KASSERT(bsize != 0, ("bsize == 0, check bo->bo_bsize"));
3428         offset = blkno * bsize;
3429         maxsize = size + (offset & PAGE_MASK);
3430         maxsize = imax(maxsize, bsize);
3431
3432         while (bufkva_alloc(bp, maxsize, gbflags) != 0) {
3433                 if ((gbflags & GB_NOWAIT_BD) != 0) {
3434                         /*
3435                          * XXXKIB: defragmentation cannot
3436                          * succeed, not sure what else to do.
3437                          */
3438                         panic("GB_NOWAIT_BD and GB_UNMAPPED %p", bp);
3439                 }
3440                 atomic_add_int(&mappingrestarts, 1);
3441                 bufspace_wait(bp->b_vp, gbflags, 0, 0);
3442         }
3443 has_addr:
3444         if (need_mapping) {
3445                 /* b_offset is handled by bpmap_qenter. */
3446                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
3447                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
3448                 bpmap_qenter(bp);
3449         }
3450 }
3451
3452 /*
3453  *      getblk:
3454  *
3455  *      Get a block given a specified block and offset into a file/device.
3456  *      The buffers B_DONE bit will be cleared on return, making it almost
3457  *      ready for an I/O initiation.  B_INVAL may or may not be set on 
3458  *      return.  The caller should clear B_INVAL prior to initiating a
3459  *      READ.
3460  *
3461  *      For a non-VMIO buffer, B_CACHE is set to the opposite of B_INVAL for
3462  *      an existing buffer.
3463  *
3464  *      For a VMIO buffer, B_CACHE is modified according to the backing VM.
3465  *      If getblk()ing a previously 0-sized invalid buffer, B_CACHE is set
3466  *      and then cleared based on the backing VM.  If the previous buffer is
3467  *      non-0-sized but invalid, B_CACHE will be cleared.
3468  *
3469  *      If getblk() must create a new buffer, the new buffer is returned with
3470  *      both B_INVAL and B_CACHE clear unless it is a VMIO buffer, in which
3471  *      case it is returned with B_INVAL clear and B_CACHE set based on the
3472  *      backing VM.
3473  *
3474  *      getblk() also forces a bwrite() for any B_DELWRI buffer whos
3475  *      B_CACHE bit is clear.
3476  *      
3477  *      What this means, basically, is that the caller should use B_CACHE to
3478  *      determine whether the buffer is fully valid or not and should clear
3479  *      B_INVAL prior to issuing a read.  If the caller intends to validate
3480  *      the buffer by loading its data area with something, the caller needs
3481  *      to clear B_INVAL.  If the caller does this without issuing an I/O, 
3482  *      the caller should set B_CACHE ( as an optimization ), else the caller
3483  *      should issue the I/O and biodone() will set B_CACHE if the I/O was
3484  *      a write attempt or if it was a successful read.  If the caller 
3485  *      intends to issue a READ, the caller must clear B_INVAL and BIO_ERROR
3486  *      prior to issuing the READ.  biodone() will *not* clear B_INVAL.
3487  */
3488 struct buf *
3489 getblk(struct vnode *vp, daddr_t blkno, int size, int slpflag, int slptimeo,
3490     int flags)
3491 {
3492         struct buf *bp;
3493         struct bufobj *bo;
3494         int bsize, error, maxsize, vmio;
3495         off_t offset;
3496
3497         CTR3(KTR_BUF, "getblk(%p, %ld, %d)", vp, (long)blkno, size);
3498         KASSERT((flags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_KVAALLOC,
3499             ("GB_KVAALLOC only makes sense with GB_UNMAPPED"));
3500         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "getblk");
3501         if (size > MAXBCACHEBUF)
3502                 panic("getblk: size(%d) > MAXBCACHEBUF(%d)\n", size,
3503                     MAXBCACHEBUF);
3504         if (!unmapped_buf_allowed)
3505                 flags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
3506
3507         bo = &vp->v_bufobj;
3508 loop:
3509         BO_RLOCK(bo);
3510         bp = gbincore(bo, blkno);
3511         if (bp != NULL) {
3512                 int lockflags;
3513                 /*
3514                  * Buffer is in-core.  If the buffer is not busy nor managed,
3515                  * it must be on a queue.
3516                  */
3517                 lockflags = LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL | LK_INTERLOCK;
3518
3519                 if (flags & GB_LOCK_NOWAIT)
3520                         lockflags |= LK_NOWAIT;
3521
3522                 error = BUF_TIMELOCK(bp, lockflags,
3523                     BO_LOCKPTR(bo), "getblk", slpflag, slptimeo);
3524
3525                 /*
3526                  * If we slept and got the lock we have to restart in case
3527                  * the buffer changed identities.
3528                  */
3529                 if (error == ENOLCK)
3530                         goto loop;
3531                 /* We timed out or were interrupted. */
3532                 else if (error)
3533                         return (NULL);
3534                 /* If recursed, assume caller knows the rules. */
3535                 else if (BUF_LOCKRECURSED(bp))
3536                         goto end;
3537
3538                 /*
3539                  * The buffer is locked.  B_CACHE is cleared if the buffer is 
3540                  * invalid.  Otherwise, for a non-VMIO buffer, B_CACHE is set
3541                  * and for a VMIO buffer B_CACHE is adjusted according to the
3542                  * backing VM cache.
3543                  */
3544                 if (bp->b_flags & B_INVAL)
3545                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
3546                 else if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_INVAL)) == 0)
3547                         bp->b_flags |= B_CACHE;
3548                 if (bp->b_flags & B_MANAGED)
3549                         MPASS(bp->b_qindex == QUEUE_NONE);
3550                 else
3551                         bremfree(bp);
3552
3553                 /*
3554                  * check for size inconsistencies for non-VMIO case.
3555                  */
3556                 if (bp->b_bcount != size) {
3557                         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0 ||
3558                             (size > bp->b_kvasize)) {
3559                                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
3560                                         /*
3561                                          * If buffer is pinned and caller does
3562                                          * not want sleep  waiting for it to be
3563                                          * unpinned, bail out
3564                                          * */
3565                                         if (bp->b_pin_count > 0) {
3566                                                 if (flags & GB_LOCK_NOWAIT) {
3567                                                         bqrelse(bp);
3568                                                         return (NULL);
3569                                                 } else {
3570                                                         bunpin_wait(bp);
3571                                                 }
3572                                         }
3573                                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3574                                         bwrite(bp);
3575                                 } else {
3576                                         if (LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
3577                                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
3578                                                 brelse(bp);
3579                                         } else {
3580                                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3581                                                 bwrite(bp);
3582                                         }
3583                                 }
3584                                 goto loop;
3585                         }
3586                 }
3587
3588                 /*
3589                  * Handle the case of unmapped buffer which should
3590                  * become mapped, or the buffer for which KVA
3591                  * reservation is requested.
3592                  */
3593                 bp_unmapped_get_kva(bp, blkno, size, flags);
3594
3595                 /*
3596                  * If the size is inconsistent in the VMIO case, we can resize
3597                  * the buffer.  This might lead to B_CACHE getting set or
3598                  * cleared.  If the size has not changed, B_CACHE remains
3599                  * unchanged from its previous state.
3600                  */
3601                 allocbuf(bp, size);
3602
3603                 KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET, 
3604                     ("getblk: no buffer offset"));
3605
3606                 /*
3607                  * A buffer with B_DELWRI set and B_CACHE clear must
3608                  * be committed before we can return the buffer in
3609                  * order to prevent the caller from issuing a read
3610                  * ( due to B_CACHE not being set ) and overwriting
3611                  * it.
3612                  *
3613                  * Most callers, including NFS and FFS, need this to
3614                  * operate properly either because they assume they
3615                  * can issue a read if B_CACHE is not set, or because
3616                  * ( for example ) an uncached B_DELWRI might loop due 
3617                  * to softupdates re-dirtying the buffer.  In the latter
3618                  * case, B_CACHE is set after the first write completes,
3619                  * preventing further loops.
3620                  * NOTE!  b*write() sets B_CACHE.  If we cleared B_CACHE
3621                  * above while extending the buffer, we cannot allow the
3622                  * buffer to remain with B_CACHE set after the write
3623                  * completes or it will represent a corrupt state.  To
3624                  * deal with this we set B_NOCACHE to scrap the buffer
3625                  * after the write.
3626                  *
3627                  * We might be able to do something fancy, like setting
3628                  * B_CACHE in bwrite() except if B_DELWRI is already set,
3629                  * so the below call doesn't set B_CACHE, but that gets real
3630                  * confusing.  This is much easier.
3631                  */
3632
3633                 if ((bp->b_flags & (B_CACHE|B_DELWRI)) == B_DELWRI) {
3634                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3635                         bwrite(bp);
3636                         goto loop;
3637                 }
3638                 bp->b_flags &= ~B_DONE;
3639         } else {
3640                 /*
3641                  * Buffer is not in-core, create new buffer.  The buffer
3642                  * returned by getnewbuf() is locked.  Note that the returned
3643                  * buffer is also considered valid (not marked B_INVAL).
3644                  */
3645                 BO_RUNLOCK(bo);
3646                 /*
3647                  * If the user does not want us to create the buffer, bail out
3648                  * here.
3649                  */
3650                 if (flags & GB_NOCREAT)
3651                         return NULL;
3652                 if (numfreebuffers == 0 && TD_IS_IDLETHREAD(curthread))
3653                         return NULL;
3654
3655                 bsize = vn_isdisk(vp, NULL) ? DEV_BSIZE : bo->bo_bsize;
3656                 KASSERT(bsize != 0, ("bsize == 0, check bo->bo_bsize"));
3657                 offset = blkno * bsize;
3658                 vmio = vp->v_object != NULL;
3659                 if (vmio) {
3660                         maxsize = size + (offset & PAGE_MASK);
3661                 } else {
3662                         maxsize = size;
3663                         /* Do not allow non-VMIO notmapped buffers. */
3664                         flags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
3665                 }
3666                 maxsize = imax(maxsize, bsize);
3667
3668                 bp = getnewbuf(vp, slpflag, slptimeo, maxsize, flags);
3669                 if (bp == NULL) {
3670                         if (slpflag || slptimeo)
3671                                 return NULL;
3672                         /*
3673                          * XXX This is here until the sleep path is diagnosed
3674                          * enough to work under very low memory conditions.
3675                          *
3676                          * There's an issue on low memory, 4BSD+non-preempt
3677                          * systems (eg MIPS routers with 32MB RAM) where buffer
3678                          * exhaustion occurs without sleeping for buffer
3679                          * reclaimation.  This just sticks in a loop and
3680                          * constantly attempts to allocate a buffer, which
3681                          * hits exhaustion and tries to wakeup bufdaemon.
3682                          * This never happens because we never yield.
3683                          *
3684                          * The real solution is to identify and fix these cases
3685                          * so we aren't effectively busy-waiting in a loop
3686                          * until the reclaimation path has cycles to run.
3687                          */
3688                         kern_yield(PRI_USER);
3689                         goto loop;
3690                 }
3691
3692                 /*
3693                  * This code is used to make sure that a buffer is not
3694                  * created while the getnewbuf routine is blocked.
3695                  * This can be a problem whether the vnode is locked or not.
3696                  * If the buffer is created out from under us, we have to
3697                  * throw away the one we just created.
3698                  *
3699                  * Note: this must occur before we associate the buffer
3700                  * with the vp especially considering limitations in
3701                  * the splay tree implementation when dealing with duplicate
3702                  * lblkno's.
3703                  */
3704                 BO_LOCK(bo);
3705                 if (gbincore(bo, blkno)) {
3706                         BO_UNLOCK(bo);
3707                         bp->b_flags |= B_INVAL;
3708                         brelse(bp);
3709                         bufspace_release(maxsize);
3710                         goto loop;
3711                 }
3712
3713                 /*
3714                  * Insert the buffer into the hash, so that it can
3715                  * be found by incore.
3716                  */
3717                 bp->b_blkno = bp->b_lblkno = blkno;
3718                 bp->b_offset = offset;
3719                 bgetvp(vp, bp);
3720                 BO_UNLOCK(bo);
3721
3722                 /*
3723                  * set B_VMIO bit.  allocbuf() the buffer bigger.  Since the
3724                  * buffer size starts out as 0, B_CACHE will be set by
3725                  * allocbuf() for the VMIO case prior to it testing the
3726                  * backing store for validity.
3727                  */
3728
3729                 if (vmio) {
3730                         bp->b_flags |= B_VMIO;
3731                         KASSERT(vp->v_object == bp->b_bufobj->bo_object,
3732                             ("ARGH! different b_bufobj->bo_object %p %p %p\n",
3733                             bp, vp->v_object, bp->b_bufobj->bo_object));
3734                 } else {
3735                         bp->b_flags &= ~B_VMIO;
3736                         KASSERT(bp->b_bufobj->bo_object == NULL,
3737                             ("ARGH! has b_bufobj->bo_object %p %p\n",
3738                             bp, bp->b_bufobj->bo_object));
3739                         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
3740                 }
3741
3742                 allocbuf(bp, size);
3743                 bufspace_release(maxsize);
3744                 bp->b_flags &= ~B_DONE;
3745         }
3746         CTR4(KTR_BUF, "getblk(%p, %ld, %d) = %p", vp, (long)blkno, size, bp);
3747         BUF_ASSERT_HELD(bp);
3748 end:
3749         KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
3750             ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p", bp, bp->b_bufobj, bo));
3751         return (bp);
3752 }
3753
3754 /*
3755  * Get an empty, disassociated buffer of given size.  The buffer is initially
3756  * set to B_INVAL.
3757  */
3758 struct buf *
3759 geteblk(int size, int flags)
3760 {
3761         struct buf *bp;
3762         int maxsize;
3763
3764         maxsize = (size + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
3765         while ((bp = getnewbuf(NULL, 0, 0, maxsize, flags)) == NULL) {
3766                 if ((flags & GB_NOWAIT_BD) &&
3767                     (curthread->td_pflags & TDP_BUFNEED) != 0)
3768                         return (NULL);
3769         }
3770         allocbuf(bp, size);
3771         bufspace_release(maxsize);
3772         bp->b_flags |= B_INVAL; /* b_dep cleared by getnewbuf() */
3773         BUF_ASSERT_HELD(bp);
3774         return (bp);
3775 }
3776
3777 /*
3778  * Truncate the backing store for a non-vmio buffer.
3779  */
3780 static void
3781 vfs_nonvmio_truncate(struct buf *bp, int newbsize)
3782 {
3783
3784         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
3785                 /*
3786                  * malloced buffers are not shrunk
3787                  */
3788                 if (newbsize == 0) {
3789                         bufmallocadjust(bp, 0);
3790                         free(bp->b_data, M_BIOBUF);
3791                         bp->b_data = bp->b_kvabase;
3792                         bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
3793                 }
3794                 return;
3795         }
3796         vm_hold_free_pages(bp, newbsize);
3797         bufspace_adjust(bp, newbsize);
3798 }
3799
3800 /*
3801  * Extend the backing for a non-VMIO buffer.
3802  */
3803 static void
3804 vfs_nonvmio_extend(struct buf *bp, int newbsize)
3805 {
3806         caddr_t origbuf;
3807         int origbufsize;
3808
3809         /*
3810          * We only use malloced memory on the first allocation.
3811          * and revert to page-allocated memory when the buffer
3812          * grows.
3813          *
3814          * There is a potential smp race here that could lead
3815          * to bufmallocspace slightly passing the max.  It
3816          * is probably extremely rare and not worth worrying
3817          * over.
3818          */
3819         if (bp->b_bufsize == 0 && newbsize <= PAGE_SIZE/2 &&
3820             bufmallocspace < maxbufmallocspace) {
3821                 bp->b_data = malloc(newbsize, M_BIOBUF, M_WAITOK);
3822                 bp->b_flags |= B_MALLOC;
3823                 bufmallocadjust(bp, newbsize);
3824                 return;
3825         }
3826
3827         /*
3828          * If the buffer is growing on its other-than-first
3829          * allocation then we revert to the page-allocation
3830          * scheme.
3831          */
3832         origbuf = NULL;
3833         origbufsize = 0;
3834         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
3835                 origbuf = bp->b_data;
3836                 origbufsize = bp->b_bufsize;
3837                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
3838                 bufmallocadjust(bp, 0);
3839                 bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
3840                 newbsize = round_page(newbsize);
3841         }
3842         vm_hold_load_pages(bp, (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize,
3843             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize);
3844         if (origbuf != NULL) {
3845                 bcopy(origbuf, bp->b_data, origbufsize);
3846                 free(origbuf, M_BIOBUF);
3847         }
3848         bufspace_adjust(bp, newbsize);
3849 }
3850
3851 /*
3852  * This code constitutes the buffer memory from either anonymous system
3853  * memory (in the case of non-VMIO operations) or from an associated
3854  * VM object (in the case of VMIO operations).  This code is able to
3855  * resize a buffer up or down.
3856  *
3857  * Note that this code is tricky, and has many complications to resolve
3858  * deadlock or inconsistent data situations.  Tread lightly!!! 
3859  * There are B_CACHE and B_DELWRI interactions that must be dealt with by 
3860  * the caller.  Calling this code willy nilly can result in the loss of data.
3861  *
3862  * allocbuf() only adjusts B_CACHE for VMIO buffers.  getblk() deals with
3863  * B_CACHE for the non-VMIO case.
3864  */
3865 int
3866 allocbuf(struct buf *bp, int size)
3867 {
3868         int newbsize;
3869
3870         BUF_ASSERT_HELD(bp);
3871
3872         if (bp->b_bcount == size)
3873                 return (1);
3874
3875         if (bp->b_kvasize != 0 && bp->b_kvasize < size)
3876                 panic("allocbuf: buffer too small");
3877
3878         newbsize = roundup2(size, DEV_BSIZE);
3879         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
3880                 if ((bp->b_flags & B_MALLOC) == 0)
3881                         newbsize = round_page(newbsize);
3882                 /*
3883                  * Just get anonymous memory from the kernel.  Don't
3884                  * mess with B_CACHE.
3885                  */
3886                 if (newbsize < bp->b_bufsize)
3887                         vfs_nonvmio_truncate(bp, newbsize);
3888                 else if (newbsize > bp->b_bufsize)
3889                         vfs_nonvmio_extend(bp, newbsize);
3890         } else {
3891                 int desiredpages;
3892
3893                 desiredpages = (size == 0) ? 0 :
3894                     num_pages((bp->b_offset & PAGE_MASK) + newbsize);
3895
3896                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
3897                         panic("allocbuf: VMIO buffer can't be malloced");
3898                 /*
3899                  * Set B_CACHE initially if buffer is 0 length or will become
3900                  * 0-length.
3901                  */
3902                 if (size == 0 || bp->b_bufsize == 0)
3903                         bp->b_flags |= B_CACHE;
3904
3905                 if (newbsize < bp->b_bufsize)
3906                         vfs_vmio_truncate(bp, desiredpages);
3907                 /* XXX This looks as if it should be newbsize > b_bufsize */
3908                 else if (size > bp->b_bcount)
3909                         vfs_vmio_extend(bp, desiredpages, size);
3910                 bufspace_adjust(bp, newbsize);
3911         }
3912         bp->b_bcount = size;            /* requested buffer size. */
3913         return (1);
3914 }
3915
3916 extern int inflight_transient_maps;
3917
3918 void
3919 biodone(struct bio *bp)
3920 {
3921         struct mtx *mtxp;
3922         void (*done)(struct bio *);
3923         vm_offset_t start, end;
3924
3925         if ((bp->bio_flags & BIO_TRANSIENT_MAPPING) != 0) {
3926                 bp->bio_flags &= ~BIO_TRANSIENT_MAPPING;
3927                 bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
3928                 start = trunc_page((vm_offset_t)bp->bio_data);
3929                 end = round_page((vm_offset_t)bp->bio_data + bp->bio_length);
3930                 bp->bio_data = unmapped_buf;
3931                 pmap_qremove(start, atop(end - start));
3932                 vmem_free(transient_arena, start, end - start);
3933                 atomic_add_int(&inflight_transient_maps, -1);
3934         }
3935         done = bp->bio_done;
3936         if (done == NULL) {
3937                 mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
3938                 mtx_lock(mtxp);
3939                 bp->bio_flags |= BIO_DONE;
3940                 wakeup(bp);
3941                 mtx_unlock(mtxp);
3942         } else
3943                 done(bp);
3944 }
3945
3946 /*
3947  * Wait for a BIO to finish.
3948  */
3949 int
3950 biowait(struct bio *bp, const char *wchan)
3951 {
3952         struct mtx *mtxp;
3953
3954         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
3955         mtx_lock(mtxp);
3956         while ((bp->bio_flags & BIO_DONE) == 0)
3957                 msleep(bp, mtxp, PRIBIO, wchan, 0);
3958         mtx_unlock(mtxp);
3959         if (bp->bio_error != 0)
3960                 return (bp->bio_error);
3961         if (!(bp->bio_flags & BIO_ERROR))
3962                 return (0);
3963         return (EIO);
3964 }
3965
3966 void
3967 biofinish(struct bio *bp, struct devstat *stat, int error)
3968 {
3969         
3970         if (error) {
3971                 bp->bio_error = error;
3972                 bp->bio_flags |= BIO_ERROR;
3973         }
3974         if (stat != NULL)
3975                 devstat_end_transaction_bio(stat, bp);
3976         biodone(bp);
3977 }
3978
3979 /*
3980  *      bufwait:
3981  *
3982  *      Wait for buffer I/O completion, returning error status.  The buffer
3983  *      is left locked and B_DONE on return.  B_EINTR is converted into an EINTR
3984  *      error and cleared.
3985  */
3986 int
3987 bufwait(struct buf *bp)
3988 {
3989         if (bp->b_iocmd == BIO_READ)
3990                 bwait(bp, PRIBIO, "biord");
3991         else
3992                 bwait(bp, PRIBIO, "biowr");
3993         if (bp->b_flags & B_EINTR) {
3994                 bp->b_flags &= ~B_EINTR;
3995                 return (EINTR);
3996         }
3997         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
3998                 return (bp->b_error ? bp->b_error : EIO);
3999         } else {
4000                 return (0);
4001         }
4002 }
4003
4004 /*
4005  *      bufdone:
4006  *
4007  *      Finish I/O on a buffer, optionally calling a completion function.
4008  *      This is usually called from an interrupt so process blocking is
4009  *      not allowed.
4010  *
4011  *      biodone is also responsible for setting B_CACHE in a B_VMIO bp.
4012  *      In a non-VMIO bp, B_CACHE will be set on the next getblk() 
4013  *      assuming B_INVAL is clear.
4014  *
4015  *      For the VMIO case, we set B_CACHE if the op was a read and no
4016  *      read error occurred, or if the op was a write.  B_CACHE is never
4017  *      set if the buffer is invalid or otherwise uncacheable.
4018  *
4019  *      biodone does not mess with B_INVAL, allowing the I/O routine or the
4020  *      initiator to leave B_INVAL set to brelse the buffer out of existence
4021  *      in the biodone routine.
4022  */
4023 void
4024 bufdone(struct buf *bp)
4025 {
4026         struct bufobj *dropobj;
4027         void    (*biodone)(struct buf *);
4028
4029         CTR3(KTR_BUF, "bufdone(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
4030         dropobj = NULL;
4031
4032         KASSERT(!(bp->b_flags & B_DONE), ("biodone: bp %p already done", bp));
4033         BUF_ASSERT_HELD(bp);
4034
4035         runningbufwakeup(bp);
4036         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE)
4037                 dropobj = bp->b_bufobj;
4038         /* call optional completion function if requested */
4039         if (bp->b_iodone != NULL) {
4040                 biodone = bp->b_iodone;
4041                 bp->b_iodone = NULL;
4042                 (*biodone) (bp);
4043                 if (dropobj)
4044                         bufobj_wdrop(dropobj);
4045                 return;
4046         }
4047
4048         bufdone_finish(bp);
4049
4050         if (dropobj)
4051                 bufobj_wdrop(dropobj);
4052 }
4053
4054 void
4055 bufdone_finish(struct buf *bp)
4056 {
4057         BUF_ASSERT_HELD(bp);
4058
4059         if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
4060                 buf_complete(bp);
4061
4062         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
4063                 /*
4064                  * Set B_CACHE if the op was a normal read and no error
4065                  * occurred.  B_CACHE is set for writes in the b*write()
4066                  * routines.
4067                  */
4068                 if (bp->b_iocmd == BIO_READ &&
4069                     !(bp->b_flags & (B_INVAL|B_NOCACHE)) &&
4070                     !(bp->b_ioflags & BIO_ERROR))
4071                         bp->b_flags |= B_CACHE;
4072                 vfs_vmio_iodone(bp);
4073         }
4074
4075         /*
4076          * For asynchronous completions, release the buffer now. The brelse
4077          * will do a wakeup there if necessary - so no need to do a wakeup
4078          * here in the async case. The sync case always needs to do a wakeup.
4079          */
4080         if (bp->b_flags & B_ASYNC) {
4081                 if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_RELBUF)) ||
4082                     (bp->b_ioflags & BIO_ERROR))
4083                         brelse(bp);
4084                 else
4085                         bqrelse(bp);
4086         } else
4087                 bdone(bp);
4088 }
4089
4090 /*
4091  * This routine is called in lieu of iodone in the case of
4092  * incomplete I/O.  This keeps the busy status for pages
4093  * consistent.
4094  */
4095 void
4096 vfs_unbusy_pages(struct buf *bp)
4097 {
4098         int i;
4099         vm_object_t obj;
4100         vm_page_t m;
4101
4102         runningbufwakeup(bp);
4103         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4104                 return;
4105
4106         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
4107         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
4108         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4109                 m = bp->b_pages[i];
4110                 if (m == bogus_page) {
4111                         m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(bp->b_offset) + i);
4112                         if (!m)
4113                                 panic("vfs_unbusy_pages: page missing\n");
4114                         bp->b_pages[i] = m;
4115                         if (buf_mapped(bp)) {
4116                                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4117                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
4118                                     bp->b_pages, bp->b_npages);
4119                         } else
4120                                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
4121                 }
4122                 vm_page_sunbusy(m);
4123         }
4124         vm_object_pip_wakeupn(obj, bp->b_npages);
4125         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
4126 }
4127
4128 /*
4129  * vfs_page_set_valid:
4130  *
4131  *      Set the valid bits in a page based on the supplied offset.   The
4132  *      range is restricted to the buffer's size.
4133  *
4134  *      This routine is typically called after a read completes.
4135  */
4136 static void
4137 vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m)
4138 {
4139         vm_ooffset_t eoff;
4140
4141         /*
4142          * Compute the end offset, eoff, such that [off, eoff) does not span a
4143          * page boundary and eoff is not greater than the end of the buffer.
4144          * The end of the buffer, in this case, is our file EOF, not the
4145          * allocation size of the buffer.
4146          */
4147         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(vm_ooffset_t)PAGE_MASK;
4148         if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bcount)
4149                 eoff = bp->b_offset + bp->b_bcount;
4150
4151         /*
4152          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
4153          * entire page.
4154          */
4155         if (eoff > off)
4156                 vm_page_set_valid_range(m, off & PAGE_MASK, eoff - off);
4157 }
4158
4159 /*
4160  * vfs_page_set_validclean:
4161  *
4162  *      Set the valid bits and clear the dirty bits in a page based on the
4163  *      supplied offset.   The range is restricted to the buffer's size.
4164  */
4165 static void
4166 vfs_page_set_validclean(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m)
4167 {
4168         vm_ooffset_t soff, eoff;
4169
4170         /*
4171          * Start and end offsets in buffer.  eoff - soff may not cross a
4172          * page boundary or cross the end of the buffer.  The end of the
4173          * buffer, in this case, is our file EOF, not the allocation size
4174          * of the buffer.
4175          */
4176         soff = off;
4177         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
4178         if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bcount)
4179                 eoff = bp->b_offset + bp->b_bcount;
4180
4181         /*
4182          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
4183          * entire page.
4184          */
4185         if (eoff > soff) {
4186                 vm_page_set_validclean(
4187                     m,
4188                    (vm_offset_t) (soff & PAGE_MASK),
4189                    (vm_offset_t) (eoff - soff)
4190                 );
4191         }
4192 }
4193
4194 /*
4195  * Ensure that all buffer pages are not exclusive busied.  If any page is
4196  * exclusive busy, drain it.
4197  */
4198 void
4199 vfs_drain_busy_pages(struct buf *bp)
4200 {
4201         vm_page_t m;
4202         int i, last_busied;
4203
4204         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(bp->b_bufobj->bo_object);
4205         last_busied = 0;
4206         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4207                 m = bp->b_pages[i];
4208                 if (vm_page_xbusied(m)) {
4209                         for (; last_busied < i; last_busied++)
4210                                 vm_page_sbusy(bp->b_pages[last_busied]);
4211                         while (vm_page_xbusied(m)) {
4212                                 vm_page_lock(m);
4213                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4214                                 vm_page_busy_sleep(m, "vbpage", true);
4215                                 VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4216                         }
4217                 }
4218         }
4219         for (i = 0; i < last_busied; i++)
4220                 vm_page_sunbusy(bp->b_pages[i]);
4221 }
4222
4223 /*
4224  * This routine is called before a device strategy routine.
4225  * It is used to tell the VM system that paging I/O is in
4226  * progress, and treat the pages associated with the buffer
4227  * almost as being exclusive busy.  Also the object paging_in_progress
4228  * flag is handled to make sure that the object doesn't become
4229  * inconsistent.
4230  *
4231  * Since I/O has not been initiated yet, certain buffer flags
4232  * such as BIO_ERROR or B_INVAL may be in an inconsistent state
4233  * and should be ignored.
4234  */
4235 void
4236 vfs_busy_pages(struct buf *bp, int clear_modify)
4237 {
4238         int i, bogus;
4239         vm_object_t obj;
4240         vm_ooffset_t foff;
4241         vm_page_t m;
4242
4243         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4244                 return;
4245
4246         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
4247         foff = bp->b_offset;
4248         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
4249             ("vfs_busy_pages: no buffer offset"));
4250         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
4251         vfs_drain_busy_pages(bp);
4252         if (bp->b_bufsize != 0)
4253                 vfs_setdirty_locked_object(bp);
4254         bogus = 0;
4255         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4256                 m = bp->b_pages[i];
4257
4258                 if ((bp->b_flags & B_CLUSTER) == 0) {
4259                         vm_object_pip_add(obj, 1);
4260                         vm_page_sbusy(m);
4261                 }
4262                 /*
4263                  * When readying a buffer for a read ( i.e
4264                  * clear_modify == 0 ), it is important to do
4265                  * bogus_page replacement for valid pages in 
4266                  * partially instantiated buffers.  Partially 
4267                  * instantiated buffers can, in turn, occur when
4268                  * reconstituting a buffer from its VM backing store
4269                  * base.  We only have to do this if B_CACHE is
4270                  * clear ( which causes the I/O to occur in the
4271                  * first place ).  The replacement prevents the read
4272                  * I/O from overwriting potentially dirty VM-backed
4273                  * pages.  XXX bogus page replacement is, uh, bogus.
4274                  * It may not work properly with small-block devices.
4275                  * We need to find a better way.
4276                  */
4277                 if (clear_modify) {
4278                         pmap_remove_write(m);
4279                         vfs_page_set_validclean(bp, foff, m);
4280                 } else if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL &&
4281                     (bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
4282                         bp->b_pages[i] = bogus_page;
4283                         bogus++;
4284                 }
4285                 foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
4286         }
4287         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
4288         if (bogus && buf_mapped(bp)) {
4289                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4290                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
4291                     bp->b_pages, bp->b_npages);
4292         }
4293 }
4294
4295 /*
4296  *      vfs_bio_set_valid:
4297  *
4298  *      Set the range within the buffer to valid.  The range is
4299  *      relative to the beginning of the buffer, b_offset.  Note that
4300  *      b_offset itself may be offset from the beginning of the first
4301  *      page.
4302  */
4303 void   
4304 vfs_bio_set_valid(struct buf *bp, int base, int size)
4305 {
4306         int i, n;
4307         vm_page_t m;
4308
4309         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4310                 return;
4311
4312         /*
4313          * Fixup base to be relative to beginning of first page.
4314          * Set initial n to be the maximum number of bytes in the
4315          * first page that can be validated.
4316          */
4317         base += (bp->b_offset & PAGE_MASK);
4318         n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
4319
4320         VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4321         for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_npages; ++i) {
4322                 m = bp->b_pages[i];
4323                 if (n > size)
4324                         n = size;
4325                 vm_page_set_valid_range(m, base & PAGE_MASK, n);
4326                 base += n;
4327                 size -= n;
4328                 n = PAGE_SIZE;
4329         }
4330         VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4331 }
4332
4333 /*
4334  *      vfs_bio_clrbuf:
4335  *
4336  *      If the specified buffer is a non-VMIO buffer, clear the entire
4337  *      buffer.  If the specified buffer is a VMIO buffer, clear and
4338  *      validate only the previously invalid portions of the buffer.
4339  *      This routine essentially fakes an I/O, so we need to clear
4340  *      BIO_ERROR and B_INVAL.
4341  *
4342  *      Note that while we only theoretically need to clear through b_bcount,
4343  *      we go ahead and clear through b_bufsize.
4344  */
4345 void
4346 vfs_bio_clrbuf(struct buf *bp) 
4347 {
4348         int i, j, mask, sa, ea, slide;
4349
4350         if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_MALLOC)) != B_VMIO) {
4351                 clrbuf(bp);
4352                 return;
4353         }
4354         bp->b_flags &= ~B_INVAL;
4355         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
4356         VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4357         if ((bp->b_npages == 1) && (bp->b_bufsize < PAGE_SIZE) &&
4358             (bp->b_offset & PAGE_MASK) == 0) {
4359                 if (bp->b_pages[0] == bogus_page)
4360                         goto unlock;
4361                 mask = (1 << (bp->b_bufsize / DEV_BSIZE)) - 1;
4362                 VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(bp->b_pages[0]->object);
4363                 if ((bp->b_pages[0]->valid & mask) == mask)
4364                         goto unlock;
4365                 if ((bp->b_pages[0]->valid & mask) == 0) {
4366                         pmap_zero_page_area(bp->b_pages[0], 0, bp->b_bufsize);
4367                         bp->b_pages[0]->valid |= mask;
4368                         goto unlock;
4369                 }
4370         }
4371         sa = bp->b_offset & PAGE_MASK;
4372         slide = 0;
4373         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++, sa = 0) {
4374                 slide = imin(slide + PAGE_SIZE, bp->b_offset + bp->b_bufsize);
4375                 ea = slide & PAGE_MASK;
4376                 if (ea == 0)
4377                         ea = PAGE_SIZE;
4378                 if (bp->b_pages[i] == bogus_page)
4379                         continue;
4380                 j = sa / DEV_BSIZE;
4381                 mask = ((1 << ((ea - sa) / DEV_BSIZE)) - 1) << j;
4382                 VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(bp->b_pages[i]->object);
4383                 if ((bp->b_pages[i]->valid & mask) == mask)
4384                         continue;
4385                 if ((bp->b_pages[i]->valid & mask) == 0)
4386                         pmap_zero_page_area(bp->b_pages[i], sa, ea - sa);
4387                 else {
4388                         for (; sa < ea; sa += DEV_BSIZE, j++) {
4389                                 if ((bp->b_pages[i]->valid & (1 << j)) == 0) {
4390                                         pmap_zero_page_area(bp->b_pages[i],
4391                                             sa, DEV_BSIZE);
4392                                 }
4393                         }
4394                 }
4395                 bp->b_pages[i]->valid |= mask;
4396         }
4397 unlock:
4398         VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4399         bp->b_resid = 0;
4400 }
4401
4402 void
4403 vfs_bio_bzero_buf(struct buf *bp, int base, int size)
4404 {
4405         vm_page_t m;
4406         int i, n;
4407
4408         if (buf_mapped(bp)) {
4409                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4410                 bzero(bp->b_data + base, size);
4411         } else {
4412                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
4413                 n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
4414                 for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_npages; ++i) {
4415                         m = bp->b_pages[i];
4416                         if (n > size)
4417                                 n = size;
4418                         pmap_zero_page_area(m, base & PAGE_MASK, n);
4419                         base += n;
4420                         size -= n;
4421                         n = PAGE_SIZE;
4422                 }
4423         }
4424 }
4425
4426 /*
4427  * vm_hold_load_pages and vm_hold_free_pages get pages into
4428  * a buffers address space.  The pages are anonymous and are
4429  * not associated with a file object.
4430  */
4431 static void
4432 vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
4433 {
4434         vm_offset_t pg;
4435         vm_page_t p;
4436         int index;
4437
4438         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4439
4440         to = round_page(to);
4441         from = round_page(from);
4442         index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
4443
4444         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
4445 tryagain:
4446                 /*
4447                  * note: must allocate system pages since blocking here
4448                  * could interfere with paging I/O, no matter which
4449                  * process we are.
4450                  */
4451                 p = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_NOOBJ |
4452                     VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_COUNT((to - pg) >> PAGE_SHIFT));
4453                 if (p == NULL) {
4454                         VM_WAIT;
4455                         goto tryagain;
4456                 }
4457                 pmap_qenter(pg, &p, 1);
4458                 bp->b_pages[index] = p;
4459         }
4460         bp->b_npages = index;
4461 }
4462
4463 /* Return pages associated with this buf to the vm system */
4464 static void
4465 vm_hold_free_pages(struct buf *bp, int newbsize)
4466 {
4467         vm_offset_t from;
4468         vm_page_t p;
4469         int index, newnpages;
4470
4471         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4472
4473         from = round_page((vm_offset_t)bp->b_data + newbsize);
4474         newnpages = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
4475         if (bp->b_npages > newnpages)
4476                 pmap_qremove(from, bp->b_npages - newnpages);
4477         for (index = newnpages; index < bp->b_npages; index++) {
4478                 p = bp->b_pages[index];
4479                 bp->b_pages[index] = NULL;
4480                 if (vm_page_sbusied(p))
4481                         printf("vm_hold_free_pages: blkno: %jd, lblkno: %jd\n",
4482                             (intmax_t)bp->b_blkno, (intmax_t)bp->b_lblkno);
4483                 p->wire_count--;
4484                 vm_page_free(p);
4485                 atomic_subtract_int(&vm_cnt.v_wire_count, 1);
4486         }
4487         bp->b_npages = newnpages;
4488 }
4489
4490 /*
4491  * Map an IO request into kernel virtual address space.
4492  *
4493  * All requests are (re)mapped into kernel VA space.
4494  * Notice that we use b_bufsize for the size of the buffer
4495  * to be mapped.  b_bcount might be modified by the driver.
4496  *
4497  * Note that even if the caller determines that the address space should
4498  * be valid, a race or a smaller-file mapped into a larger space may
4499  * actually cause vmapbuf() to fail, so all callers of vmapbuf() MUST
4500  * check the return value.
4501  *
4502  * This function only works with pager buffers.
4503  */
4504 int
4505 vmapbuf(struct buf *bp, int mapbuf)
4506 {
4507         vm_prot_t prot;
4508         int pidx;
4509
4510         if (bp->b_bufsize < 0)
4511                 return (-1);
4512         prot = VM_PROT_READ;
4513         if (bp->b_iocmd == BIO_READ)
4514                 prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
4515         if ((pidx = vm_fault_quick_hold_pages(&curproc->p_vmspace->vm_map,
4516             (vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_bufsize, prot, bp->b_pages,
4517             btoc(MAXPHYS))) < 0)
4518                 return (-1);
4519         bp->b_npages = pidx;
4520         bp->b_offset = ((vm_offset_t)bp->b_data) & PAGE_MASK;
4521         if (mapbuf || !unmapped_buf_allowed) {
4522                 pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_pages, pidx);
4523                 bp->b_data = bp->b_kvabase + bp->b_offset;
4524         } else
4525                 bp->b_data = unmapped_buf;
4526         return(0);
4527 }
4528
4529 /*
4530  * Free the io map PTEs associated with this IO operation.
4531  * We also invalidate the TLB entries and restore the original b_addr.
4532  *
4533  * This function only works with pager buffers.
4534  */
4535 void
4536 vunmapbuf(struct buf *bp)
4537 {
4538         int npages;
4539
4540         npages = bp->b_npages;
4541         if (buf_mapped(bp))
4542                 pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), npages);
4543         vm_page_unhold_pages(bp->b_pages, npages);
4544
4545         bp->b_data = unmapped_buf;
4546 }
4547
4548 void
4549 bdone(struct buf *bp)
4550 {
4551         struct mtx *mtxp;
4552
4553         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4554         mtx_lock(mtxp);
4555         bp->b_flags |= B_DONE;
4556         wakeup(bp);
4557         mtx_unlock(mtxp);
4558 }
4559
4560 void
4561 bwait(struct buf *bp, u_char pri, const char *wchan)
4562 {
4563         struct mtx *mtxp;
4564
4565         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4566         mtx_lock(mtxp);
4567         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0)
4568                 msleep(bp, mtxp, pri, wchan, 0);
4569         mtx_unlock(mtxp);
4570 }
4571
4572 int
4573 bufsync(struct bufobj *bo, int waitfor)
4574 {
4575
4576         return (VOP_FSYNC(bo->__bo_vnode, waitfor, curthread));
4577 }
4578
4579 void
4580 bufstrategy(struct bufobj *bo, struct buf *bp)
4581 {
4582         int i = 0;
4583         struct vnode *vp;
4584
4585         vp = bp->b_vp;
4586         KASSERT(vp == bo->bo_private, ("Inconsistent vnode bufstrategy"));
4587         KASSERT(vp->v_type != VCHR && vp->v_type != VBLK,
4588             ("Wrong vnode in bufstrategy(bp=%p, vp=%p)", bp, vp));
4589         i = VOP_STRATEGY(vp, bp);
4590         KASSERT(i == 0, ("VOP_STRATEGY failed bp=%p vp=%p", bp, bp->b_vp));
4591 }
4592
4593 void
4594 bufobj_wrefl(struct bufobj *bo)
4595 {
4596
4597         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wref"));
4598         ASSERT_BO_WLOCKED(bo);
4599         bo->bo_numoutput++;
4600 }
4601
4602 void
4603 bufobj_wref(struct bufobj *bo)
4604 {
4605
4606         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wref"));
4607         BO_LOCK(bo);
4608         bo->bo_numoutput++;
4609         BO_UNLOCK(bo);
4610 }
4611
4612 void
4613 bufobj_wdrop(struct bufobj *bo)
4614 {
4615
4616         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wdrop"));
4617         BO_LOCK(bo);
4618         KASSERT(bo->bo_numoutput > 0, ("bufobj_wdrop non-positive count"));
4619         if ((--bo->bo_numoutput == 0) && (bo->bo_flag & BO_WWAIT)) {
4620                 bo->bo_flag &= ~BO_WWAIT;
4621                 wakeup(&bo->bo_numoutput);
4622         }
4623         BO_UNLOCK(bo);
4624 }
4625
4626 int
4627 bufobj_wwait(struct bufobj *bo, int slpflag, int timeo)
4628 {
4629         int error;
4630
4631         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wwait"));
4632         ASSERT_BO_WLOCKED(bo);
4633         error = 0;
4634         while (bo->bo_numoutput) {
4635                 bo->bo_flag |= BO_WWAIT;
4636                 error = msleep(&bo->bo_numoutput, BO_LOCKPTR(bo),
4637                     slpflag | (PRIBIO + 1), "bo_wwait", timeo);
4638                 if (error)
4639                         break;
4640         }
4641         return (error);
4642 }
4643
4644 void
4645 bpin(struct buf *bp)
4646 {
4647         struct mtx *mtxp;
4648
4649         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4650         mtx_lock(mtxp);
4651         bp->b_pin_count++;
4652         mtx_unlock(mtxp);
4653 }
4654
4655 void
4656 bunpin(struct buf *bp)
4657 {
4658         struct mtx *mtxp;
4659
4660         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4661         mtx_lock(mtxp);
4662         if (--bp->b_pin_count == 0)
4663                 wakeup(bp);
4664         mtx_unlock(mtxp);
4665 }
4666
4667 void
4668 bunpin_wait(struct buf *bp)
4669 {
4670         struct mtx *mtxp;
4671
4672         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4673         mtx_lock(mtxp);
4674         while (bp->b_pin_count > 0)
4675                 msleep(bp, mtxp, PRIBIO, "bwunpin", 0);
4676         mtx_unlock(mtxp);
4677 }
4678
4679 /*
4680  * Set bio_data or bio_ma for struct bio from the struct buf.
4681  */
4682 void
4683 bdata2bio(struct buf *bp, struct bio *bip)
4684 {
4685
4686         if (!buf_mapped(bp)) {
4687                 KASSERT(unmapped_buf_allowed, ("unmapped"));
4688                 bip->bio_ma = bp->b_pages;
4689                 bip->bio_ma_n = bp->b_npages;
4690                 bip->bio_data = unmapped_buf;
4691                 bip->bio_ma_offset = (vm_offset_t)bp->b_offset & PAGE_MASK;
4692                 bip->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
4693                 KASSERT(round_page(bip->bio_ma_offset + bip->bio_length) /
4694                     PAGE_SIZE == bp->b_npages,
4695                     ("Buffer %p too short: %d %lld %d", bp, bip->bio_ma_offset,
4696                     (long long)bip->bio_length, bip->bio_ma_n));
4697         } else {
4698                 bip->bio_data = bp->b_data;
4699                 bip->bio_ma = NULL;
4700         }
4701 }
4702
4703 static int buf_pager_relbuf;
4704 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, buf_pager_relbuf, CTLFLAG_RWTUN,
4705     &buf_pager_relbuf, 0,
4706     "Make buffer pager release buffers after reading");
4707
4708 /*
4709  * The buffer pager.  It uses buffer reads to validate pages.
4710  *
4711  * In contrast to the generic local pager from vm/vnode_pager.c, this
4712  * pager correctly and easily handles volumes where the underlying
4713  * device block size is greater than the machine page size.  The
4714  * buffer cache transparently extends the requested page run to be
4715  * aligned at the block boundary, and does the necessary bogus page
4716  * replacements in the addends to avoid obliterating already valid
4717  * pages.
4718  *
4719  * The only non-trivial issue is that the exclusive busy state for
4720  * pages, which is assumed by the vm_pager_getpages() interface, is
4721  * incompatible with the VMIO buffer cache's desire to share-busy the
4722  * pages.  This function performs a trivial downgrade of the pages'
4723  * state before reading buffers, and a less trivial upgrade from the
4724  * shared-busy to excl-busy state after the read.
4725  */
4726 int
4727 vfs_bio_getpages(struct vnode *vp, vm_page_t *ma, int count,
4728     int *rbehind, int *rahead, vbg_get_lblkno_t get_lblkno,
4729     vbg_get_blksize_t get_blksize)
4730 {
4731         vm_page_t m;
4732         vm_object_t object;
4733         struct buf *bp;
4734         struct mount *mp;
4735         daddr_t lbn, lbnp;
4736         vm_ooffset_t la, lb, poff, poffe;
4737         long bsize;
4738         int bo_bs, br_flags, error, i, pgsin, pgsin_a, pgsin_b;
4739         bool redo, lpart;
4740
4741         object = vp->v_object;
4742         mp = vp->v_mount;
4743         la = IDX_TO_OFF(ma[count - 1]->pindex);
4744         if (la >= object->un_pager.vnp.vnp_size)
4745                 return (VM_PAGER_BAD);
4746         lpart = la + PAGE_SIZE > object->un_pager.vnp.vnp_size;
4747         bo_bs = get_blksize(vp, get_lblkno(vp, IDX_TO_OFF(ma[0]->pindex)));
4748
4749         /*
4750          * Calculate read-ahead, behind and total pages.
4751          */
4752         pgsin = count;
4753         lb = IDX_TO_OFF(ma[0]->pindex);
4754         pgsin_b = OFF_TO_IDX(lb - rounddown2(lb, bo_bs));
4755         pgsin += pgsin_b;
4756         if (rbehind != NULL)
4757                 *rbehind = pgsin_b;
4758         pgsin_a = OFF_TO_IDX(roundup2(la, bo_bs) - la);
4759         if (la + IDX_TO_OFF(pgsin_a) >= object->un_pager.vnp.vnp_size)
4760                 pgsin_a = OFF_TO_IDX(roundup2(object->un_pager.vnp.vnp_size,
4761                     PAGE_SIZE) - la);
4762         pgsin += pgsin_a;
4763         if (rahead != NULL)
4764                 *rahead = pgsin_a;
4765         PCPU_INC(cnt.v_vnodein);
4766         PCPU_ADD(cnt.v_vnodepgsin, pgsin);
4767
4768         br_flags = (mp != NULL && (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMAPPED_BUFS)
4769             != 0) ? GB_UNMAPPED : 0;
4770         VM_OBJECT_WLOCK(object);
4771 again:
4772         for (i = 0; i < count; i++)
4773                 vm_page_busy_downgrade(ma[i]);
4774         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
4775
4776         lbnp = -1;
4777         for (i = 0; i < count; i++) {
4778                 m = ma[i];
4779
4780                 /*
4781                  * Pages are shared busy and the object lock is not
4782                  * owned, which together allow for the pages'
4783                  * invalidation.  The racy test for validity avoids
4784                  * useless creation of the buffer for the most typical
4785                  * case when invalidation is not used in redo or for
4786                  * parallel read.  The shared->excl upgrade loop at
4787                  * the end of the function catches the race in a
4788                  * reliable way (protected by the object lock).
4789                  */
4790                 if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL)
4791                         continue;
4792
4793                 poff = IDX_TO_OFF(m->pindex);
4794                 poffe = MIN(poff + PAGE_SIZE, object->un_pager.vnp.vnp_size);
4795                 for (; poff < poffe; poff += bsize) {
4796                         lbn = get_lblkno(vp, poff);
4797                         if (lbn == lbnp)
4798                                 goto next_page;
4799                         lbnp = lbn;
4800
4801                         bsize = get_blksize(vp, lbn);
4802                         error = bread_gb(vp, lbn, bsize, curthread->td_ucred,
4803                             br_flags, &bp);
4804                         if (error != 0)
4805                                 goto end_pages;
4806                         if (LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
4807                                 /*
4808                                  * Invalidation clears m->valid, but
4809                                  * may leave B_CACHE flag if the
4810                                  * buffer existed at the invalidation
4811                                  * time.  In this case, recycle the
4812                                  * buffer to do real read on next
4813                                  * bread() after redo.
4814                                  *
4815                                  * Otherwise B_RELBUF is not strictly
4816                                  * necessary, enable to reduce buf
4817                                  * cache pressure.
4818                                  */
4819                                 if (buf_pager_relbuf ||
4820                                     m->valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
4821                                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
4822
4823                                 bp->b_flags &= ~B_NOCACHE;
4824                                 brelse(bp);
4825                         } else {
4826                                 bqrelse(bp);
4827                         }
4828                 }
4829                 KASSERT(1 /* racy, enable for debugging */ ||
4830                     m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL || i == count - 1,
4831                     ("buf %d %p invalid", i, m));
4832                 if (i == count - 1 && lpart) {
4833                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
4834                         if (m->valid != 0 &&
4835                             m->valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
4836                                 vm_page_zero_invalid(m, TRUE);
4837                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
4838                 }
4839 next_page:;
4840         }
4841 end_pages:
4842
4843         VM_OBJECT_WLOCK(object);
4844         redo = false;
4845         for (i = 0; i < count; i++) {
4846                 vm_page_sunbusy(ma[i]);
4847                 ma[i] = vm_page_grab(object, ma[i]->pindex, VM_ALLOC_NORMAL);
4848
4849                 /*
4850                  * Since the pages were only sbusy while neither the
4851                  * buffer nor the object lock was held by us, or
4852                  * reallocated while vm_page_grab() slept for busy
4853                  * relinguish, they could have been invalidated.
4854                  * Recheck the valid bits and re-read as needed.
4855                  *
4856                  * Note that the last page is made fully valid in the
4857                  * read loop, and partial validity for the page at
4858                  * index count - 1 could mean that the page was
4859                  * invalidated or removed, so we must restart for
4860                  * safety as well.
4861                  */
4862                 if (ma[i]->valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
4863                         redo = true;
4864         }
4865         if (redo && error == 0)
4866                 goto again;
4867         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
4868         return (error != 0 ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
4869 }
4870
4871 #include "opt_ddb.h"
4872 #ifdef DDB
4873 #include <ddb/ddb.h>
4874
4875 /* DDB command to show buffer data */
4876 DB_SHOW_COMMAND(buffer, db_show_buffer)
4877 {
4878         /* get args */
4879         struct buf *bp = (struct buf *)addr;
4880
4881         if (!have_addr) {
4882                 db_printf("usage: show buffer <addr>\n");
4883                 return;
4884         }
4885
4886         db_printf("buf at %p\n", bp);
4887         db_printf("b_flags = 0x%b, b_xflags=0x%b, b_vflags=0x%b\n",
4888             (u_int)bp->b_flags, PRINT_BUF_FLAGS, (u_int)bp->b_xflags,
4889             PRINT_BUF_XFLAGS, (u_int)bp->b_vflags, PRINT_BUF_VFLAGS);
4890         db_printf(
4891             "b_error = %d, b_bufsize = %ld, b_bcount = %ld, b_resid = %ld\n"
4892             "b_bufobj = (%p), b_data = %p, b_blkno = %jd, b_lblkno = %jd, "
4893             "b_dep = %p\n",
4894             bp->b_error, bp->b_bufsize, bp->b_bcount, bp->b_resid,
4895             bp->b_bufobj, bp->b_data, (intmax_t)bp->b_blkno,
4896             (intmax_t)bp->b_lblkno, bp->b_dep.lh_first);
4897         db_printf("b_kvabase = %p, b_kvasize = %d\n",
4898             bp->b_kvabase, bp->b_kvasize);
4899         if (bp->b_npages) {
4900                 int i;
4901                 db_printf("b_npages = %d, pages(OBJ, IDX, PA): ", bp->b_npages);
4902                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4903                         vm_page_t m;
4904                         m = bp->b_pages[i];
4905                         db_printf("(%p, 0x%lx, 0x%lx)", (void *)m->object,
4906                             (u_long)m->pindex, (u_long)VM_PAGE_TO_PHYS(m));
4907                         if ((i + 1) < bp->b_npages)
4908                                 db_printf(",");
4909                 }
4910                 db_printf("\n");
4911         }
4912         db_printf(" ");
4913         BUF_LOCKPRINTINFO(bp);
4914 }
4915
4916 DB_SHOW_COMMAND(lockedbufs, lockedbufs)
4917 {
4918         struct buf *bp;
4919         int i;
4920
4921         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
4922                 bp = &buf[i];
4923                 if (BUF_ISLOCKED(bp)) {
4924                         db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
4925                         db_printf("\n");
4926                         if (db_pager_quit)
4927                                 break;
4928                 }
4929         }
4930 }
4931
4932 DB_SHOW_COMMAND(vnodebufs, db_show_vnodebufs)
4933 {
4934         struct vnode *vp;
4935         struct buf *bp;
4936
4937         if (!have_addr) {
4938                 db_printf("usage: show vnodebufs <addr>\n");
4939                 return;
4940         }
4941         vp = (struct vnode *)addr;
4942         db_printf("Clean buffers:\n");
4943         TAILQ_FOREACH(bp, &vp->v_bufobj.bo_clean.bv_hd, b_bobufs) {
4944                 db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
4945                 db_printf("\n");
4946         }
4947         db_printf("Dirty buffers:\n");
4948         TAILQ_FOREACH(bp, &vp->v_bufobj.bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
4949                 db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
4950                 db_printf("\n");
4951         }
4952 }
4953
4954 DB_COMMAND(countfreebufs, db_coundfreebufs)
4955 {
4956         struct buf *bp;
4957         int i, used = 0, nfree = 0;
4958
4959         if (have_addr) {
4960                 db_printf("usage: countfreebufs\n");
4961                 return;
4962         }
4963
4964         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
4965                 bp = &buf[i];
4966                 if (bp->b_qindex == QUEUE_EMPTY)
4967                         nfree++;
4968                 else
4969                         used++;
4970         }
4971
4972         db_printf("Counted %d free, %d used (%d tot)\n", nfree, used,
4973             nfree + used);
4974         db_printf("numfreebuffers is %d\n", numfreebuffers);
4975 }
4976 #endif /* DDB */