]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_bio.c
Merge llvm, clang, lld, lldb, compiler-rt and libc++ r308421, and update
[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 static void maxbcachebuf_adjust(void);
135
136 #if defined(COMPAT_FREEBSD4) || defined(COMPAT_FREEBSD5) || \
137     defined(COMPAT_FREEBSD6) || defined(COMPAT_FREEBSD7)
138 static int sysctl_bufspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
139 #endif
140
141 int vmiodirenable = TRUE;
142 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, vmiodirenable, CTLFLAG_RW, &vmiodirenable, 0,
143     "Use the VM system for directory writes");
144 long runningbufspace;
145 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, runningbufspace, CTLFLAG_RD, &runningbufspace, 0,
146     "Amount of presently outstanding async buffer io");
147 static long bufspace;
148 #if defined(COMPAT_FREEBSD4) || defined(COMPAT_FREEBSD5) || \
149     defined(COMPAT_FREEBSD6) || defined(COMPAT_FREEBSD7)
150 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, bufspace, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_MPSAFE|CTLFLAG_RD,
151     &bufspace, 0, sysctl_bufspace, "L", "Virtual memory used for buffers");
152 #else
153 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, bufspace, CTLFLAG_RD, &bufspace, 0,
154     "Physical memory used for buffers");
155 #endif
156 static long bufkvaspace;
157 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, bufkvaspace, CTLFLAG_RD, &bufkvaspace, 0,
158     "Kernel virtual memory used for buffers");
159 static long maxbufspace;
160 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, maxbufspace, CTLFLAG_RW, &maxbufspace, 0,
161     "Maximum allowed value of bufspace (including metadata)");
162 static long bufmallocspace;
163 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, bufmallocspace, CTLFLAG_RD, &bufmallocspace, 0,
164     "Amount of malloced memory for buffers");
165 static long maxbufmallocspace;
166 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, maxmallocbufspace, CTLFLAG_RW, &maxbufmallocspace,
167     0, "Maximum amount of malloced memory for buffers");
168 static long lobufspace;
169 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, lobufspace, CTLFLAG_RW, &lobufspace, 0,
170     "Minimum amount of buffers we want to have");
171 long hibufspace;
172 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, hibufspace, CTLFLAG_RW, &hibufspace, 0,
173     "Maximum allowed value of bufspace (excluding metadata)");
174 long bufspacethresh;
175 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, bufspacethresh, CTLFLAG_RW, &bufspacethresh,
176     0, "Bufspace consumed before waking the daemon to free some");
177 static int buffreekvacnt;
178 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, buffreekvacnt, CTLFLAG_RW, &buffreekvacnt, 0,
179     "Number of times we have freed the KVA space from some buffer");
180 static int bufdefragcnt;
181 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bufdefragcnt, CTLFLAG_RW, &bufdefragcnt, 0,
182     "Number of times we have had to repeat buffer allocation to defragment");
183 static long lorunningspace;
184 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, lorunningspace, CTLTYPE_LONG | CTLFLAG_MPSAFE |
185     CTLFLAG_RW, &lorunningspace, 0, sysctl_runningspace, "L",
186     "Minimum preferred space used for in-progress I/O");
187 static long hirunningspace;
188 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, hirunningspace, CTLTYPE_LONG | CTLFLAG_MPSAFE |
189     CTLFLAG_RW, &hirunningspace, 0, sysctl_runningspace, "L",
190     "Maximum amount of space to use for in-progress I/O");
191 int dirtybufferflushes;
192 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufferflushes, CTLFLAG_RW, &dirtybufferflushes,
193     0, "Number of bdwrite to bawrite conversions to limit dirty buffers");
194 int bdwriteskip;
195 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, bdwriteskip, CTLFLAG_RW, &bdwriteskip,
196     0, "Number of buffers supplied to bdwrite with snapshot deadlock risk");
197 int altbufferflushes;
198 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, altbufferflushes, CTLFLAG_RW, &altbufferflushes,
199     0, "Number of fsync flushes to limit dirty buffers");
200 static int recursiveflushes;
201 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, recursiveflushes, CTLFLAG_RW, &recursiveflushes,
202     0, "Number of flushes skipped due to being recursive");
203 static int numdirtybuffers;
204 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numdirtybuffers, CTLFLAG_RD, &numdirtybuffers, 0,
205     "Number of buffers that are dirty (has unwritten changes) at the moment");
206 static int lodirtybuffers;
207 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lodirtybuffers, CTLFLAG_RW, &lodirtybuffers, 0,
208     "How many buffers we want to have free before bufdaemon can sleep");
209 static int hidirtybuffers;
210 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hidirtybuffers, CTLFLAG_RW, &hidirtybuffers, 0,
211     "When the number of dirty buffers is considered severe");
212 int dirtybufthresh;
213 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, dirtybufthresh, CTLFLAG_RW, &dirtybufthresh,
214     0, "Number of bdwrite to bawrite conversions to clear dirty buffers");
215 static int numfreebuffers;
216 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numfreebuffers, CTLFLAG_RD, &numfreebuffers, 0,
217     "Number of free buffers");
218 static int lofreebuffers;
219 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, lofreebuffers, CTLFLAG_RW, &lofreebuffers, 0,
220    "Target number of free buffers");
221 static int hifreebuffers;
222 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, hifreebuffers, CTLFLAG_RW, &hifreebuffers, 0,
223    "Threshold for clean buffer recycling");
224 static int getnewbufcalls;
225 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufcalls, CTLFLAG_RW, &getnewbufcalls, 0,
226    "Number of calls to getnewbuf");
227 static int getnewbufrestarts;
228 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, getnewbufrestarts, CTLFLAG_RW, &getnewbufrestarts, 0,
229     "Number of times getnewbuf has had to restart a buffer acquisition");
230 static int mappingrestarts;
231 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, mappingrestarts, CTLFLAG_RW, &mappingrestarts, 0,
232     "Number of times getblk has had to restart a buffer mapping for "
233     "unmapped buffer");
234 static int numbufallocfails;
235 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, numbufallocfails, CTLFLAG_RW, &numbufallocfails, 0,
236     "Number of times buffer allocations failed");
237 static int flushbufqtarget = 100;
238 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, flushbufqtarget, CTLFLAG_RW, &flushbufqtarget, 0,
239     "Amount of work to do in flushbufqueues when helping bufdaemon");
240 static long notbufdflushes;
241 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, notbufdflushes, CTLFLAG_RD, &notbufdflushes, 0,
242     "Number of dirty buffer flushes done by the bufdaemon helpers");
243 static long barrierwrites;
244 SYSCTL_LONG(_vfs, OID_AUTO, barrierwrites, CTLFLAG_RW, &barrierwrites, 0,
245     "Number of barrier writes");
246 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, unmapped_buf_allowed, CTLFLAG_RD,
247     &unmapped_buf_allowed, 0,
248     "Permit the use of the unmapped i/o");
249 int maxbcachebuf = MAXBCACHEBUF;
250 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, maxbcachebuf, CTLFLAG_RDTUN, &maxbcachebuf, 0,
251     "Maximum size of a buffer cache block");
252
253 /*
254  * This lock synchronizes access to bd_request.
255  */
256 static struct mtx_padalign bdlock;
257
258 /*
259  * This lock protects the runningbufreq and synchronizes runningbufwakeup and
260  * waitrunningbufspace().
261  */
262 static struct mtx_padalign rbreqlock;
263
264 /*
265  * Lock that protects needsbuffer and the sleeps/wakeups surrounding it.
266  */
267 static struct rwlock_padalign nblock;
268
269 /*
270  * Lock that protects bdirtywait.
271  */
272 static struct mtx_padalign bdirtylock;
273
274 /*
275  * Wakeup point for bufdaemon, as well as indicator of whether it is already
276  * active.  Set to 1 when the bufdaemon is already "on" the queue, 0 when it
277  * is idling.
278  */
279 static int bd_request;
280
281 /*
282  * Request/wakeup point for the bufspace daemon.
283  */
284 static int bufspace_request;
285
286 /*
287  * Request for the buf daemon to write more buffers than is indicated by
288  * lodirtybuf.  This may be necessary to push out excess dependencies or
289  * defragment the address space where a simple count of the number of dirty
290  * buffers is insufficient to characterize the demand for flushing them.
291  */
292 static int bd_speedupreq;
293
294 /*
295  * Synchronization (sleep/wakeup) variable for active buffer space requests.
296  * Set when wait starts, cleared prior to wakeup().
297  * Used in runningbufwakeup() and waitrunningbufspace().
298  */
299 static int runningbufreq;
300
301 /* 
302  * Synchronization (sleep/wakeup) variable for buffer requests.
303  * Can contain the VFS_BIO_NEED flags defined below; setting/clearing is done
304  * by and/or.
305  * Used in numdirtywakeup(), bufspace_wakeup(), bwillwrite(),
306  * getnewbuf(), and getblk().
307  */
308 static volatile int needsbuffer;
309
310 /*
311  * Synchronization for bwillwrite() waiters.
312  */
313 static int bdirtywait;
314
315 /*
316  * Definitions for the buffer free lists.
317  */
318 #define QUEUE_NONE      0       /* on no queue */
319 #define QUEUE_EMPTY     1       /* empty buffer headers */
320 #define QUEUE_DIRTY     2       /* B_DELWRI buffers */
321 #define QUEUE_CLEAN     3       /* non-B_DELWRI buffers */
322 #define QUEUE_SENTINEL  1024    /* not an queue index, but mark for sentinel */
323
324 /* Maximum number of clean buffer queues. */
325 #define CLEAN_QUEUES    16
326
327 /* Configured number of clean queues. */
328 static int clean_queues;
329
330 /* Maximum number of buffer queues. */
331 #define BUFFER_QUEUES   (QUEUE_CLEAN + CLEAN_QUEUES)
332
333 /* Queues for free buffers with various properties */
334 static TAILQ_HEAD(bqueues, buf) bufqueues[BUFFER_QUEUES] = { { 0 } };
335 #ifdef INVARIANTS
336 static int bq_len[BUFFER_QUEUES];
337 #endif
338
339 /*
340  * Lock for each bufqueue
341  */
342 static struct mtx_padalign bqlocks[BUFFER_QUEUES];
343
344 /*
345  * per-cpu empty buffer cache.
346  */
347 uma_zone_t buf_zone;
348
349 /*
350  * Single global constant for BUF_WMESG, to avoid getting multiple references.
351  * buf_wmesg is referred from macros.
352  */
353 const char *buf_wmesg = BUF_WMESG;
354
355 static int
356 sysctl_runningspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
357 {
358         long value;
359         int error;
360
361         value = *(long *)arg1;
362         error = sysctl_handle_long(oidp, &value, 0, req);
363         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
364                 return (error);
365         mtx_lock(&rbreqlock);
366         if (arg1 == &hirunningspace) {
367                 if (value < lorunningspace)
368                         error = EINVAL;
369                 else
370                         hirunningspace = value;
371         } else {
372                 KASSERT(arg1 == &lorunningspace,
373                     ("%s: unknown arg1", __func__));
374                 if (value > hirunningspace)
375                         error = EINVAL;
376                 else
377                         lorunningspace = value;
378         }
379         mtx_unlock(&rbreqlock);
380         return (error);
381 }
382
383 #if defined(COMPAT_FREEBSD4) || defined(COMPAT_FREEBSD5) || \
384     defined(COMPAT_FREEBSD6) || defined(COMPAT_FREEBSD7)
385 static int
386 sysctl_bufspace(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
387 {
388         long lvalue;
389         int ivalue;
390
391         if (sizeof(int) == sizeof(long) || req->oldlen >= sizeof(long))
392                 return (sysctl_handle_long(oidp, arg1, arg2, req));
393         lvalue = *(long *)arg1;
394         if (lvalue > INT_MAX)
395                 /* On overflow, still write out a long to trigger ENOMEM. */
396                 return (sysctl_handle_long(oidp, &lvalue, 0, req));
397         ivalue = lvalue;
398         return (sysctl_handle_int(oidp, &ivalue, 0, req));
399 }
400 #endif
401
402 static int
403 bqcleanq(void)
404 {
405         static int nextq;
406
407         return ((atomic_fetchadd_int(&nextq, 1) % clean_queues) + QUEUE_CLEAN);
408 }
409
410 static int
411 bqisclean(int qindex)
412 {
413
414         return (qindex >= QUEUE_CLEAN && qindex < QUEUE_CLEAN + CLEAN_QUEUES);
415 }
416
417 /*
418  *      bqlock:
419  *
420  *      Return the appropriate queue lock based on the index.
421  */
422 static inline struct mtx *
423 bqlock(int qindex)
424 {
425
426         return (struct mtx *)&bqlocks[qindex];
427 }
428
429 /*
430  *      bdirtywakeup:
431  *
432  *      Wakeup any bwillwrite() waiters.
433  */
434 static void
435 bdirtywakeup(void)
436 {
437         mtx_lock(&bdirtylock);
438         if (bdirtywait) {
439                 bdirtywait = 0;
440                 wakeup(&bdirtywait);
441         }
442         mtx_unlock(&bdirtylock);
443 }
444
445 /*
446  *      bdirtysub:
447  *
448  *      Decrement the numdirtybuffers count by one and wakeup any
449  *      threads blocked in bwillwrite().
450  */
451 static void
452 bdirtysub(void)
453 {
454
455         if (atomic_fetchadd_int(&numdirtybuffers, -1) ==
456             (lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2)
457                 bdirtywakeup();
458 }
459
460 /*
461  *      bdirtyadd:
462  *
463  *      Increment the numdirtybuffers count by one and wakeup the buf 
464  *      daemon if needed.
465  */
466 static void
467 bdirtyadd(void)
468 {
469
470         /*
471          * Only do the wakeup once as we cross the boundary.  The
472          * buf daemon will keep running until the condition clears.
473          */
474         if (atomic_fetchadd_int(&numdirtybuffers, 1) ==
475             (lodirtybuffers + hidirtybuffers) / 2)
476                 bd_wakeup();
477 }
478
479 /*
480  *      bufspace_wakeup:
481  *
482  *      Called when buffer space is potentially available for recovery.
483  *      getnewbuf() will block on this flag when it is unable to free 
484  *      sufficient buffer space.  Buffer space becomes recoverable when 
485  *      bp's get placed back in the queues.
486  */
487 static void
488 bufspace_wakeup(void)
489 {
490
491         /*
492          * If someone is waiting for bufspace, wake them up.
493          *
494          * Since needsbuffer is set prior to doing an additional queue
495          * scan it is safe to check for the flag prior to acquiring the
496          * lock.  The thread that is preparing to scan again before
497          * blocking would discover the buf we released.
498          */
499         if (needsbuffer) {
500                 rw_rlock(&nblock);
501                 if (atomic_cmpset_int(&needsbuffer, 1, 0) == 1)
502                         wakeup(__DEVOLATILE(void *, &needsbuffer));
503                 rw_runlock(&nblock);
504         }
505 }
506
507 /*
508  *      bufspace_daemonwakeup:
509  *
510  *      Wakeup the daemon responsible for freeing clean bufs.
511  */
512 static void
513 bufspace_daemonwakeup(void)
514 {
515         rw_rlock(&nblock);
516         if (bufspace_request == 0) {
517                 bufspace_request = 1;
518                 wakeup(&bufspace_request);
519         }
520         rw_runlock(&nblock);
521 }
522
523 /*
524  *      bufspace_adjust:
525  *
526  *      Adjust the reported bufspace for a KVA managed buffer, possibly
527  *      waking any waiters.
528  */
529 static void
530 bufspace_adjust(struct buf *bp, int bufsize)
531 {
532         long space;
533         int diff;
534
535         KASSERT((bp->b_flags & B_MALLOC) == 0,
536             ("bufspace_adjust: malloc buf %p", bp));
537         diff = bufsize - bp->b_bufsize;
538         if (diff < 0) {
539                 atomic_subtract_long(&bufspace, -diff);
540                 bufspace_wakeup();
541         } else {
542                 space = atomic_fetchadd_long(&bufspace, diff);
543                 /* Wake up the daemon on the transition. */
544                 if (space < bufspacethresh && space + diff >= bufspacethresh)
545                         bufspace_daemonwakeup();
546         }
547         bp->b_bufsize = bufsize;
548 }
549
550 /*
551  *      bufspace_reserve:
552  *
553  *      Reserve bufspace before calling allocbuf().  metadata has a
554  *      different space limit than data.
555  */
556 static int
557 bufspace_reserve(int size, bool metadata)
558 {
559         long limit;
560         long space;
561
562         if (metadata)
563                 limit = maxbufspace;
564         else
565                 limit = hibufspace;
566         do {
567                 space = bufspace;
568                 if (space + size > limit)
569                         return (ENOSPC);
570         } while (atomic_cmpset_long(&bufspace, space, space + size) == 0);
571
572         /* Wake up the daemon on the transition. */
573         if (space < bufspacethresh && space + size >= bufspacethresh)
574                 bufspace_daemonwakeup();
575
576         return (0);
577 }
578
579 /*
580  *      bufspace_release:
581  *
582  *      Release reserved bufspace after bufspace_adjust() has consumed it.
583  */
584 static void
585 bufspace_release(int size)
586 {
587         atomic_subtract_long(&bufspace, size);
588         bufspace_wakeup();
589 }
590
591 /*
592  *      bufspace_wait:
593  *
594  *      Wait for bufspace, acting as the buf daemon if a locked vnode is
595  *      supplied.  needsbuffer must be set in a safe fashion prior to
596  *      polling for space.  The operation must be re-tried on return.
597  */
598 static void
599 bufspace_wait(struct vnode *vp, int gbflags, int slpflag, int slptimeo)
600 {
601         struct thread *td;
602         int error, fl, norunbuf;
603
604         if ((gbflags & GB_NOWAIT_BD) != 0)
605                 return;
606
607         td = curthread;
608         rw_wlock(&nblock);
609         while (needsbuffer != 0) {
610                 if (vp != NULL && vp->v_type != VCHR &&
611                     (td->td_pflags & TDP_BUFNEED) == 0) {
612                         rw_wunlock(&nblock);
613                         /*
614                          * getblk() is called with a vnode locked, and
615                          * some majority of the dirty buffers may as
616                          * well belong to the vnode.  Flushing the
617                          * buffers there would make a progress that
618                          * cannot be achieved by the buf_daemon, that
619                          * cannot lock the vnode.
620                          */
621                         norunbuf = ~(TDP_BUFNEED | TDP_NORUNNINGBUF) |
622                             (td->td_pflags & TDP_NORUNNINGBUF);
623
624                         /*
625                          * Play bufdaemon.  The getnewbuf() function
626                          * may be called while the thread owns lock
627                          * for another dirty buffer for the same
628                          * vnode, which makes it impossible to use
629                          * VOP_FSYNC() there, due to the buffer lock
630                          * recursion.
631                          */
632                         td->td_pflags |= TDP_BUFNEED | TDP_NORUNNINGBUF;
633                         fl = buf_flush(vp, flushbufqtarget);
634                         td->td_pflags &= norunbuf;
635                         rw_wlock(&nblock);
636                         if (fl != 0)
637                                 continue;
638                         if (needsbuffer == 0)
639                                 break;
640                 }
641                 error = rw_sleep(__DEVOLATILE(void *, &needsbuffer), &nblock,
642                     (PRIBIO + 4) | slpflag, "newbuf", slptimeo);
643                 if (error != 0)
644                         break;
645         }
646         rw_wunlock(&nblock);
647 }
648
649
650 /*
651  *      bufspace_daemon:
652  *
653  *      buffer space management daemon.  Tries to maintain some marginal
654  *      amount of free buffer space so that requesting processes neither
655  *      block nor work to reclaim buffers.
656  */
657 static void
658 bufspace_daemon(void)
659 {
660         for (;;) {
661                 kproc_suspend_check(bufspacedaemonproc);
662
663                 /*
664                  * Free buffers from the clean queue until we meet our
665                  * targets.
666                  *
667                  * Theory of operation:  The buffer cache is most efficient
668                  * when some free buffer headers and space are always
669                  * available to getnewbuf().  This daemon attempts to prevent
670                  * the excessive blocking and synchronization associated
671                  * with shortfall.  It goes through three phases according
672                  * demand:
673                  *
674                  * 1)   The daemon wakes up voluntarily once per-second
675                  *      during idle periods when the counters are below
676                  *      the wakeup thresholds (bufspacethresh, lofreebuffers).
677                  *
678                  * 2)   The daemon wakes up as we cross the thresholds
679                  *      ahead of any potential blocking.  This may bounce
680                  *      slightly according to the rate of consumption and
681                  *      release.
682                  *
683                  * 3)   The daemon and consumers are starved for working
684                  *      clean buffers.  This is the 'bufspace' sleep below
685                  *      which will inefficiently trade bufs with bqrelse
686                  *      until we return to condition 2.
687                  */
688                 while (bufspace > lobufspace ||
689                     numfreebuffers < hifreebuffers) {
690                         if (buf_recycle(false) != 0) {
691                                 atomic_set_int(&needsbuffer, 1);
692                                 if (buf_recycle(false) != 0) {
693                                         rw_wlock(&nblock);
694                                         if (needsbuffer)
695                                                 rw_sleep(__DEVOLATILE(void *,
696                                                     &needsbuffer), &nblock,
697                                                     PRIBIO|PDROP, "bufspace",
698                                                     hz/10);
699                                         else
700                                                 rw_wunlock(&nblock);
701                                 }
702                         }
703                         maybe_yield();
704                 }
705
706                 /*
707                  * Re-check our limits under the exclusive nblock.
708                  */
709                 rw_wlock(&nblock);
710                 if (bufspace < bufspacethresh &&
711                     numfreebuffers > lofreebuffers) {
712                         bufspace_request = 0;
713                         rw_sleep(&bufspace_request, &nblock, PRIBIO|PDROP,
714                             "-", hz);
715                 } else
716                         rw_wunlock(&nblock);
717         }
718 }
719
720 static struct kproc_desc bufspace_kp = {
721         "bufspacedaemon",
722         bufspace_daemon,
723         &bufspacedaemonproc
724 };
725 SYSINIT(bufspacedaemon, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST, kproc_start,
726     &bufspace_kp);
727
728 /*
729  *      bufmallocadjust:
730  *
731  *      Adjust the reported bufspace for a malloc managed buffer, possibly
732  *      waking any waiters.
733  */
734 static void
735 bufmallocadjust(struct buf *bp, int bufsize)
736 {
737         int diff;
738
739         KASSERT((bp->b_flags & B_MALLOC) != 0,
740             ("bufmallocadjust: non-malloc buf %p", bp));
741         diff = bufsize - bp->b_bufsize;
742         if (diff < 0)
743                 atomic_subtract_long(&bufmallocspace, -diff);
744         else
745                 atomic_add_long(&bufmallocspace, diff);
746         bp->b_bufsize = bufsize;
747 }
748
749 /*
750  *      runningwakeup:
751  *
752  *      Wake up processes that are waiting on asynchronous writes to fall
753  *      below lorunningspace.
754  */
755 static void
756 runningwakeup(void)
757 {
758
759         mtx_lock(&rbreqlock);
760         if (runningbufreq) {
761                 runningbufreq = 0;
762                 wakeup(&runningbufreq);
763         }
764         mtx_unlock(&rbreqlock);
765 }
766
767 /*
768  *      runningbufwakeup:
769  *
770  *      Decrement the outstanding write count according.
771  */
772 void
773 runningbufwakeup(struct buf *bp)
774 {
775         long space, bspace;
776
777         bspace = bp->b_runningbufspace;
778         if (bspace == 0)
779                 return;
780         space = atomic_fetchadd_long(&runningbufspace, -bspace);
781         KASSERT(space >= bspace, ("runningbufspace underflow %ld %ld",
782             space, bspace));
783         bp->b_runningbufspace = 0;
784         /*
785          * Only acquire the lock and wakeup on the transition from exceeding
786          * the threshold to falling below it.
787          */
788         if (space < lorunningspace)
789                 return;
790         if (space - bspace > lorunningspace)
791                 return;
792         runningwakeup();
793 }
794
795 /*
796  *      waitrunningbufspace()
797  *
798  *      runningbufspace is a measure of the amount of I/O currently
799  *      running.  This routine is used in async-write situations to
800  *      prevent creating huge backups of pending writes to a device.
801  *      Only asynchronous writes are governed by this function.
802  *
803  *      This does NOT turn an async write into a sync write.  It waits  
804  *      for earlier writes to complete and generally returns before the
805  *      caller's write has reached the device.
806  */
807 void
808 waitrunningbufspace(void)
809 {
810
811         mtx_lock(&rbreqlock);
812         while (runningbufspace > hirunningspace) {
813                 runningbufreq = 1;
814                 msleep(&runningbufreq, &rbreqlock, PVM, "wdrain", 0);
815         }
816         mtx_unlock(&rbreqlock);
817 }
818
819
820 /*
821  *      vfs_buf_test_cache:
822  *
823  *      Called when a buffer is extended.  This function clears the B_CACHE
824  *      bit if the newly extended portion of the buffer does not contain
825  *      valid data.
826  */
827 static __inline void
828 vfs_buf_test_cache(struct buf *bp, vm_ooffset_t foff, vm_offset_t off,
829     vm_offset_t size, vm_page_t m)
830 {
831
832         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m->object);
833         if (bp->b_flags & B_CACHE) {
834                 int base = (foff + off) & PAGE_MASK;
835                 if (vm_page_is_valid(m, base, size) == 0)
836                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
837         }
838 }
839
840 /* Wake up the buffer daemon if necessary */
841 static __inline void
842 bd_wakeup(void)
843 {
844
845         mtx_lock(&bdlock);
846         if (bd_request == 0) {
847                 bd_request = 1;
848                 wakeup(&bd_request);
849         }
850         mtx_unlock(&bdlock);
851 }
852
853 /*
854  * Adjust the maxbcachbuf tunable.
855  */
856 static void
857 maxbcachebuf_adjust(void)
858 {
859         int i;
860
861         /*
862          * maxbcachebuf must be a power of 2 >= MAXBSIZE.
863          */
864         i = 2;
865         while (i * 2 <= maxbcachebuf)
866                 i *= 2;
867         maxbcachebuf = i;
868         if (maxbcachebuf < MAXBSIZE)
869                 maxbcachebuf = MAXBSIZE;
870         if (maxbcachebuf > MAXPHYS)
871                 maxbcachebuf = MAXPHYS;
872         if (bootverbose != 0 && maxbcachebuf != MAXBCACHEBUF)
873                 printf("maxbcachebuf=%d\n", maxbcachebuf);
874 }
875
876 /*
877  * bd_speedup - speedup the buffer cache flushing code
878  */
879 void
880 bd_speedup(void)
881 {
882         int needwake;
883
884         mtx_lock(&bdlock);
885         needwake = 0;
886         if (bd_speedupreq == 0 || bd_request == 0)
887                 needwake = 1;
888         bd_speedupreq = 1;
889         bd_request = 1;
890         if (needwake)
891                 wakeup(&bd_request);
892         mtx_unlock(&bdlock);
893 }
894
895 #ifndef NSWBUF_MIN
896 #define NSWBUF_MIN      16
897 #endif
898
899 #ifdef __i386__
900 #define TRANSIENT_DENOM 5
901 #else
902 #define TRANSIENT_DENOM 10
903 #endif
904
905 /*
906  * Calculating buffer cache scaling values and reserve space for buffer
907  * headers.  This is called during low level kernel initialization and
908  * may be called more then once.  We CANNOT write to the memory area
909  * being reserved at this time.
910  */
911 caddr_t
912 kern_vfs_bio_buffer_alloc(caddr_t v, long physmem_est)
913 {
914         int tuned_nbuf;
915         long maxbuf, maxbuf_sz, buf_sz, biotmap_sz;
916
917         /*
918          * physmem_est is in pages.  Convert it to kilobytes (assumes
919          * PAGE_SIZE is >= 1K)
920          */
921         physmem_est = physmem_est * (PAGE_SIZE / 1024);
922
923         maxbcachebuf_adjust();
924         /*
925          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
926          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
927          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
928          * buffers to cover 1/10 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
929          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
930          * maxbcache bytes.
931          *
932          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
933          */
934         if (nbuf == 0) {
935                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
936
937                 nbuf = 50;
938                 if (physmem_est > 4096)
939                         nbuf += min((physmem_est - 4096) / factor,
940                             65536 / factor);
941                 if (physmem_est > 65536)
942                         nbuf += min((physmem_est - 65536) * 2 / (factor * 5),
943                             32 * 1024 * 1024 / (factor * 5));
944
945                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
946                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
947                 tuned_nbuf = 1;
948         } else
949                 tuned_nbuf = 0;
950
951         /* XXX Avoid unsigned long overflows later on with maxbufspace. */
952         maxbuf = (LONG_MAX / 3) / BKVASIZE;
953         if (nbuf > maxbuf) {
954                 if (!tuned_nbuf)
955                         printf("Warning: nbufs lowered from %d to %ld\n", nbuf,
956                             maxbuf);
957                 nbuf = maxbuf;
958         }
959
960         /*
961          * Ideal allocation size for the transient bio submap is 10%
962          * of the maximal space buffer map.  This roughly corresponds
963          * to the amount of the buffer mapped for typical UFS load.
964          *
965          * Clip the buffer map to reserve space for the transient
966          * BIOs, if its extent is bigger than 90% (80% on i386) of the
967          * maximum buffer map extent on the platform.
968          *
969          * The fall-back to the maxbuf in case of maxbcache unset,
970          * allows to not trim the buffer KVA for the architectures
971          * with ample KVA space.
972          */
973         if (bio_transient_maxcnt == 0 && unmapped_buf_allowed) {
974                 maxbuf_sz = maxbcache != 0 ? maxbcache : maxbuf * BKVASIZE;
975                 buf_sz = (long)nbuf * BKVASIZE;
976                 if (buf_sz < maxbuf_sz / TRANSIENT_DENOM *
977                     (TRANSIENT_DENOM - 1)) {
978                         /*
979                          * There is more KVA than memory.  Do not
980                          * adjust buffer map size, and assign the rest
981                          * of maxbuf to transient map.
982                          */
983                         biotmap_sz = maxbuf_sz - buf_sz;
984                 } else {
985                         /*
986                          * Buffer map spans all KVA we could afford on
987                          * this platform.  Give 10% (20% on i386) of
988                          * the buffer map to the transient bio map.
989                          */
990                         biotmap_sz = buf_sz / TRANSIENT_DENOM;
991                         buf_sz -= biotmap_sz;
992                 }
993                 if (biotmap_sz / INT_MAX > MAXPHYS)
994                         bio_transient_maxcnt = INT_MAX;
995                 else
996                         bio_transient_maxcnt = biotmap_sz / MAXPHYS;
997                 /*
998                  * Artificially limit to 1024 simultaneous in-flight I/Os
999                  * using the transient mapping.
1000                  */
1001                 if (bio_transient_maxcnt > 1024)
1002                         bio_transient_maxcnt = 1024;
1003                 if (tuned_nbuf)
1004                         nbuf = buf_sz / BKVASIZE;
1005         }
1006
1007         /*
1008          * swbufs are used as temporary holders for I/O, such as paging I/O.
1009          * We have no less then 16 and no more then 256.
1010          */
1011         nswbuf = min(nbuf / 4, 256);
1012         TUNABLE_INT_FETCH("kern.nswbuf", &nswbuf);
1013         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
1014                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
1015
1016         /*
1017          * Reserve space for the buffer cache buffers
1018          */
1019         swbuf = (void *)v;
1020         v = (caddr_t)(swbuf + nswbuf);
1021         buf = (void *)v;
1022         v = (caddr_t)(buf + nbuf);
1023
1024         return(v);
1025 }
1026
1027 /* Initialize the buffer subsystem.  Called before use of any buffers. */
1028 void
1029 bufinit(void)
1030 {
1031         struct buf *bp;
1032         int i;
1033
1034         KASSERT(maxbcachebuf >= MAXBSIZE,
1035             ("maxbcachebuf (%d) must be >= MAXBSIZE (%d)\n", maxbcachebuf,
1036             MAXBSIZE));
1037         mtx_init(&bqlocks[QUEUE_DIRTY], "bufq dirty lock", NULL, MTX_DEF);
1038         mtx_init(&bqlocks[QUEUE_EMPTY], "bufq empty lock", NULL, MTX_DEF);
1039         for (i = QUEUE_CLEAN; i < QUEUE_CLEAN + CLEAN_QUEUES; i++)
1040                 mtx_init(&bqlocks[i], "bufq clean lock", NULL, MTX_DEF);
1041         mtx_init(&rbreqlock, "runningbufspace lock", NULL, MTX_DEF);
1042         rw_init(&nblock, "needsbuffer lock");
1043         mtx_init(&bdlock, "buffer daemon lock", NULL, MTX_DEF);
1044         mtx_init(&bdirtylock, "dirty buf lock", NULL, MTX_DEF);
1045
1046         /* next, make a null set of free lists */
1047         for (i = 0; i < BUFFER_QUEUES; i++)
1048                 TAILQ_INIT(&bufqueues[i]);
1049
1050         unmapped_buf = (caddr_t)kva_alloc(MAXPHYS);
1051
1052         /* finally, initialize each buffer header and stick on empty q */
1053         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
1054                 bp = &buf[i];
1055                 bzero(bp, sizeof *bp);
1056                 bp->b_flags = B_INVAL;
1057                 bp->b_rcred = NOCRED;
1058                 bp->b_wcred = NOCRED;
1059                 bp->b_qindex = QUEUE_EMPTY;
1060                 bp->b_xflags = 0;
1061                 bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
1062                 LIST_INIT(&bp->b_dep);
1063                 BUF_LOCKINIT(bp);
1064                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[QUEUE_EMPTY], bp, b_freelist);
1065 #ifdef INVARIANTS
1066                 bq_len[QUEUE_EMPTY]++;
1067 #endif
1068         }
1069
1070         /*
1071          * maxbufspace is the absolute maximum amount of buffer space we are 
1072          * allowed to reserve in KVM and in real terms.  The absolute maximum
1073          * is nominally used by metadata.  hibufspace is the nominal maximum
1074          * used by most other requests.  The differential is required to 
1075          * ensure that metadata deadlocks don't occur.
1076          *
1077          * maxbufspace is based on BKVASIZE.  Allocating buffers larger then
1078          * this may result in KVM fragmentation which is not handled optimally
1079          * by the system. XXX This is less true with vmem.  We could use
1080          * PAGE_SIZE.
1081          */
1082         maxbufspace = (long)nbuf * BKVASIZE;
1083         hibufspace = lmax(3 * maxbufspace / 4, maxbufspace - maxbcachebuf * 10);
1084         lobufspace = (hibufspace / 20) * 19; /* 95% */
1085         bufspacethresh = lobufspace + (hibufspace - lobufspace) / 2;
1086
1087         /*
1088          * Note: The 16 MiB upper limit for hirunningspace was chosen
1089          * arbitrarily and may need further tuning. It corresponds to
1090          * 128 outstanding write IO requests (if IO size is 128 KiB),
1091          * which fits with many RAID controllers' tagged queuing limits.
1092          * The lower 1 MiB limit is the historical upper limit for
1093          * hirunningspace.
1094          */
1095         hirunningspace = lmax(lmin(roundup(hibufspace / 64, maxbcachebuf),
1096             16 * 1024 * 1024), 1024 * 1024);
1097         lorunningspace = roundup((hirunningspace * 2) / 3, maxbcachebuf);
1098
1099         /*
1100          * Limit the amount of malloc memory since it is wired permanently into
1101          * the kernel space.  Even though this is accounted for in the buffer
1102          * allocation, we don't want the malloced region to grow uncontrolled.
1103          * The malloc scheme improves memory utilization significantly on
1104          * average (small) directories.
1105          */
1106         maxbufmallocspace = hibufspace / 20;
1107
1108         /*
1109          * Reduce the chance of a deadlock occurring by limiting the number
1110          * of delayed-write dirty buffers we allow to stack up.
1111          */
1112         hidirtybuffers = nbuf / 4 + 20;
1113         dirtybufthresh = hidirtybuffers * 9 / 10;
1114         numdirtybuffers = 0;
1115         /*
1116          * To support extreme low-memory systems, make sure hidirtybuffers
1117          * cannot eat up all available buffer space.  This occurs when our
1118          * minimum cannot be met.  We try to size hidirtybuffers to 3/4 our
1119          * buffer space assuming BKVASIZE'd buffers.
1120          */
1121         while ((long)hidirtybuffers * BKVASIZE > 3 * hibufspace / 4) {
1122                 hidirtybuffers >>= 1;
1123         }
1124         lodirtybuffers = hidirtybuffers / 2;
1125
1126         /*
1127          * lofreebuffers should be sufficient to avoid stalling waiting on
1128          * buf headers under heavy utilization.  The bufs in per-cpu caches
1129          * are counted as free but will be unavailable to threads executing
1130          * on other cpus.
1131          *
1132          * hifreebuffers is the free target for the bufspace daemon.  This
1133          * should be set appropriately to limit work per-iteration.
1134          */
1135         lofreebuffers = MIN((nbuf / 25) + (20 * mp_ncpus), 128 * mp_ncpus);
1136         hifreebuffers = (3 * lofreebuffers) / 2;
1137         numfreebuffers = nbuf;
1138
1139         /* Setup the kva and free list allocators. */
1140         vmem_set_reclaim(buffer_arena, bufkva_reclaim);
1141         buf_zone = uma_zcache_create("buf free cache", sizeof(struct buf),
1142             NULL, NULL, NULL, NULL, buf_import, buf_release, NULL, 0);
1143
1144         /*
1145          * Size the clean queue according to the amount of buffer space.
1146          * One queue per-256mb up to the max.  More queues gives better
1147          * concurrency but less accurate LRU.
1148          */
1149         clean_queues = MIN(howmany(maxbufspace, 256*1024*1024), CLEAN_QUEUES);
1150
1151 }
1152
1153 #ifdef INVARIANTS
1154 static inline void
1155 vfs_buf_check_mapped(struct buf *bp)
1156 {
1157
1158         KASSERT(bp->b_kvabase != unmapped_buf,
1159             ("mapped buf: b_kvabase was not updated %p", bp));
1160         KASSERT(bp->b_data != unmapped_buf,
1161             ("mapped buf: b_data was not updated %p", bp));
1162         KASSERT(bp->b_data < unmapped_buf || bp->b_data >= unmapped_buf +
1163             MAXPHYS, ("b_data + b_offset unmapped %p", bp));
1164 }
1165
1166 static inline void
1167 vfs_buf_check_unmapped(struct buf *bp)
1168 {
1169
1170         KASSERT(bp->b_data == unmapped_buf,
1171             ("unmapped buf: corrupted b_data %p", bp));
1172 }
1173
1174 #define BUF_CHECK_MAPPED(bp) vfs_buf_check_mapped(bp)
1175 #define BUF_CHECK_UNMAPPED(bp) vfs_buf_check_unmapped(bp)
1176 #else
1177 #define BUF_CHECK_MAPPED(bp) do {} while (0)
1178 #define BUF_CHECK_UNMAPPED(bp) do {} while (0)
1179 #endif
1180
1181 static int
1182 isbufbusy(struct buf *bp)
1183 {
1184         if (((bp->b_flags & B_INVAL) == 0 && BUF_ISLOCKED(bp)) ||
1185             ((bp->b_flags & (B_DELWRI | B_INVAL)) == B_DELWRI))
1186                 return (1);
1187         return (0);
1188 }
1189
1190 /*
1191  * Shutdown the system cleanly to prepare for reboot, halt, or power off.
1192  */
1193 void
1194 bufshutdown(int show_busybufs)
1195 {
1196         static int first_buf_printf = 1;
1197         struct buf *bp;
1198         int iter, nbusy, pbusy;
1199 #ifndef PREEMPTION
1200         int subiter;
1201 #endif
1202
1203         /* 
1204          * Sync filesystems for shutdown
1205          */
1206         wdog_kern_pat(WD_LASTVAL);
1207         sys_sync(curthread, NULL);
1208
1209         /*
1210          * With soft updates, some buffers that are
1211          * written will be remarked as dirty until other
1212          * buffers are written.
1213          */
1214         for (iter = pbusy = 0; iter < 20; iter++) {
1215                 nbusy = 0;
1216                 for (bp = &buf[nbuf]; --bp >= buf; )
1217                         if (isbufbusy(bp))
1218                                 nbusy++;
1219                 if (nbusy == 0) {
1220                         if (first_buf_printf)
1221                                 printf("All buffers synced.");
1222                         break;
1223                 }
1224                 if (first_buf_printf) {
1225                         printf("Syncing disks, buffers remaining... ");
1226                         first_buf_printf = 0;
1227                 }
1228                 printf("%d ", nbusy);
1229                 if (nbusy < pbusy)
1230                         iter = 0;
1231                 pbusy = nbusy;
1232
1233                 wdog_kern_pat(WD_LASTVAL);
1234                 sys_sync(curthread, NULL);
1235
1236 #ifdef PREEMPTION
1237                 /*
1238                  * Drop Giant and spin for a while to allow
1239                  * interrupt threads to run.
1240                  */
1241                 DROP_GIANT();
1242                 DELAY(50000 * iter);
1243                 PICKUP_GIANT();
1244 #else
1245                 /*
1246                  * Drop Giant and context switch several times to
1247                  * allow interrupt threads to run.
1248                  */
1249                 DROP_GIANT();
1250                 for (subiter = 0; subiter < 50 * iter; subiter++) {
1251                         thread_lock(curthread);
1252                         mi_switch(SW_VOL, NULL);
1253                         thread_unlock(curthread);
1254                         DELAY(1000);
1255                 }
1256                 PICKUP_GIANT();
1257 #endif
1258         }
1259         printf("\n");
1260         /*
1261          * Count only busy local buffers to prevent forcing 
1262          * a fsck if we're just a client of a wedged NFS server
1263          */
1264         nbusy = 0;
1265         for (bp = &buf[nbuf]; --bp >= buf; ) {
1266                 if (isbufbusy(bp)) {
1267 #if 0
1268 /* XXX: This is bogus.  We should probably have a BO_REMOTE flag instead */
1269                         if (bp->b_dev == NULL) {
1270                                 TAILQ_REMOVE(&mountlist,
1271                                     bp->b_vp->v_mount, mnt_list);
1272                                 continue;
1273                         }
1274 #endif
1275                         nbusy++;
1276                         if (show_busybufs > 0) {
1277                                 printf(
1278             "%d: buf:%p, vnode:%p, flags:%0x, blkno:%jd, lblkno:%jd, buflock:",
1279                                     nbusy, bp, bp->b_vp, bp->b_flags,
1280                                     (intmax_t)bp->b_blkno,
1281                                     (intmax_t)bp->b_lblkno);
1282                                 BUF_LOCKPRINTINFO(bp);
1283                                 if (show_busybufs > 1)
1284                                         vn_printf(bp->b_vp,
1285                                             "vnode content: ");
1286                         }
1287                 }
1288         }
1289         if (nbusy) {
1290                 /*
1291                  * Failed to sync all blocks. Indicate this and don't
1292                  * unmount filesystems (thus forcing an fsck on reboot).
1293                  */
1294                 printf("Giving up on %d buffers\n", nbusy);
1295                 DELAY(5000000); /* 5 seconds */
1296         } else {
1297                 if (!first_buf_printf)
1298                         printf("Final sync complete\n");
1299                 /*
1300                  * Unmount filesystems
1301                  */
1302                 if (panicstr == NULL)
1303                         vfs_unmountall();
1304         }
1305         swapoff_all();
1306         DELAY(100000);          /* wait for console output to finish */
1307 }
1308
1309 static void
1310 bpmap_qenter(struct buf *bp)
1311 {
1312
1313         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
1314
1315         /*
1316          * bp->b_data is relative to bp->b_offset, but
1317          * bp->b_offset may be offset into the first page.
1318          */
1319         bp->b_data = (caddr_t)trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data);
1320         pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_pages, bp->b_npages);
1321         bp->b_data = (caddr_t)((vm_offset_t)bp->b_data |
1322             (vm_offset_t)(bp->b_offset & PAGE_MASK));
1323 }
1324
1325 /*
1326  *      binsfree:
1327  *
1328  *      Insert the buffer into the appropriate free list.
1329  */
1330 static void
1331 binsfree(struct buf *bp, int qindex)
1332 {
1333         struct mtx *olock, *nlock;
1334
1335         if (qindex != QUEUE_EMPTY) {
1336                 BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1337         }
1338
1339         /*
1340          * Stick to the same clean queue for the lifetime of the buf to
1341          * limit locking below.  Otherwise pick ont sequentially.
1342          */
1343         if (qindex == QUEUE_CLEAN) {
1344                 if (bqisclean(bp->b_qindex))
1345                         qindex = bp->b_qindex;
1346                 else
1347                         qindex = bqcleanq();
1348         }
1349
1350         /*
1351          * Handle delayed bremfree() processing.
1352          */
1353         nlock = bqlock(qindex);
1354         if (bp->b_flags & B_REMFREE) {
1355                 olock = bqlock(bp->b_qindex);
1356                 mtx_lock(olock);
1357                 bremfreel(bp);
1358                 if (olock != nlock) {
1359                         mtx_unlock(olock);
1360                         mtx_lock(nlock);
1361                 }
1362         } else
1363                 mtx_lock(nlock);
1364
1365         if (bp->b_qindex != QUEUE_NONE)
1366                 panic("binsfree: free buffer onto another queue???");
1367
1368         bp->b_qindex = qindex;
1369         if (bp->b_flags & B_AGE)
1370                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1371         else
1372                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1373 #ifdef INVARIANTS
1374         bq_len[bp->b_qindex]++;
1375 #endif
1376         mtx_unlock(nlock);
1377 }
1378
1379 /*
1380  * buf_free:
1381  *
1382  *      Free a buffer to the buf zone once it no longer has valid contents.
1383  */
1384 static void
1385 buf_free(struct buf *bp)
1386 {
1387
1388         if (bp->b_flags & B_REMFREE)
1389                 bremfreef(bp);
1390         if (bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG)
1391                 panic("losing buffer 1");
1392         if (bp->b_rcred != NOCRED) {
1393                 crfree(bp->b_rcred);
1394                 bp->b_rcred = NOCRED;
1395         }
1396         if (bp->b_wcred != NOCRED) {
1397                 crfree(bp->b_wcred);
1398                 bp->b_wcred = NOCRED;
1399         }
1400         if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
1401                 buf_deallocate(bp);
1402         bufkva_free(bp);
1403         BUF_UNLOCK(bp);
1404         uma_zfree(buf_zone, bp);
1405         atomic_add_int(&numfreebuffers, 1);
1406         bufspace_wakeup();
1407 }
1408
1409 /*
1410  * buf_import:
1411  *
1412  *      Import bufs into the uma cache from the buf list.  The system still
1413  *      expects a static array of bufs and much of the synchronization
1414  *      around bufs assumes type stable storage.  As a result, UMA is used
1415  *      only as a per-cpu cache of bufs still maintained on a global list.
1416  */
1417 static int
1418 buf_import(void *arg, void **store, int cnt, int flags)
1419 {
1420         struct buf *bp;
1421         int i;
1422
1423         mtx_lock(&bqlocks[QUEUE_EMPTY]);
1424         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1425                 bp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[QUEUE_EMPTY]);
1426                 if (bp == NULL)
1427                         break;
1428                 bremfreel(bp);
1429                 store[i] = bp;
1430         }
1431         mtx_unlock(&bqlocks[QUEUE_EMPTY]);
1432
1433         return (i);
1434 }
1435
1436 /*
1437  * buf_release:
1438  *
1439  *      Release bufs from the uma cache back to the buffer queues.
1440  */
1441 static void
1442 buf_release(void *arg, void **store, int cnt)
1443 {
1444         int i;
1445
1446         for (i = 0; i < cnt; i++)
1447                 binsfree(store[i], QUEUE_EMPTY);
1448 }
1449
1450 /*
1451  * buf_alloc:
1452  *
1453  *      Allocate an empty buffer header.
1454  */
1455 static struct buf *
1456 buf_alloc(void)
1457 {
1458         struct buf *bp;
1459
1460         bp = uma_zalloc(buf_zone, M_NOWAIT);
1461         if (bp == NULL) {
1462                 bufspace_daemonwakeup();
1463                 atomic_add_int(&numbufallocfails, 1);
1464                 return (NULL);
1465         }
1466
1467         /*
1468          * Wake-up the bufspace daemon on transition.
1469          */
1470         if (atomic_fetchadd_int(&numfreebuffers, -1) == lofreebuffers)
1471                 bufspace_daemonwakeup();
1472
1473         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
1474                 panic("getnewbuf_empty: Locked buf %p on free queue.", bp);
1475         
1476         KASSERT(bp->b_vp == NULL,
1477             ("bp: %p still has vnode %p.", bp, bp->b_vp));
1478         KASSERT((bp->b_flags & (B_DELWRI | B_NOREUSE)) == 0,
1479             ("invalid buffer %p flags %#x", bp, bp->b_flags));
1480         KASSERT((bp->b_xflags & (BX_VNCLEAN|BX_VNDIRTY)) == 0,
1481             ("bp: %p still on a buffer list. xflags %X", bp, bp->b_xflags));
1482         KASSERT(bp->b_npages == 0,
1483             ("bp: %p still has %d vm pages\n", bp, bp->b_npages));
1484         KASSERT(bp->b_kvasize == 0, ("bp: %p still has kva\n", bp));
1485         KASSERT(bp->b_bufsize == 0, ("bp: %p still has bufspace\n", bp));
1486
1487         bp->b_flags = 0;
1488         bp->b_ioflags = 0;
1489         bp->b_xflags = 0;
1490         bp->b_vflags = 0;
1491         bp->b_vp = NULL;
1492         bp->b_blkno = bp->b_lblkno = 0;
1493         bp->b_offset = NOOFFSET;
1494         bp->b_iodone = 0;
1495         bp->b_error = 0;
1496         bp->b_resid = 0;
1497         bp->b_bcount = 0;
1498         bp->b_npages = 0;
1499         bp->b_dirtyoff = bp->b_dirtyend = 0;
1500         bp->b_bufobj = NULL;
1501         bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
1502         bp->b_fsprivate1 = NULL;
1503         bp->b_fsprivate2 = NULL;
1504         bp->b_fsprivate3 = NULL;
1505         LIST_INIT(&bp->b_dep);
1506
1507         return (bp);
1508 }
1509
1510 /*
1511  *      buf_qrecycle:
1512  *
1513  *      Free a buffer from the given bufqueue.  kva controls whether the
1514  *      freed buf must own some kva resources.  This is used for
1515  *      defragmenting.
1516  */
1517 static int
1518 buf_qrecycle(int qindex, bool kva)
1519 {
1520         struct buf *bp, *nbp;
1521
1522         if (kva)
1523                 atomic_add_int(&bufdefragcnt, 1);
1524         nbp = NULL;
1525         mtx_lock(&bqlocks[qindex]);
1526         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[qindex]);
1527
1528         /*
1529          * Run scan, possibly freeing data and/or kva mappings on the fly
1530          * depending.
1531          */
1532         while ((bp = nbp) != NULL) {
1533                 /*
1534                  * Calculate next bp (we can only use it if we do not
1535                  * release the bqlock).
1536                  */
1537                 nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_freelist);
1538
1539                 /*
1540                  * If we are defragging then we need a buffer with 
1541                  * some kva to reclaim.
1542                  */
1543                 if (kva && bp->b_kvasize == 0)
1544                         continue;
1545
1546                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
1547                         continue;
1548
1549                 /*
1550                  * Skip buffers with background writes in progress.
1551                  */
1552                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) != 0) {
1553                         BUF_UNLOCK(bp);
1554                         continue;
1555                 }
1556
1557                 KASSERT(bp->b_qindex == qindex,
1558                     ("getnewbuf: inconsistent queue %d bp %p", qindex, bp));
1559                 /*
1560                  * NOTE:  nbp is now entirely invalid.  We can only restart
1561                  * the scan from this point on.
1562                  */
1563                 bremfreel(bp);
1564                 mtx_unlock(&bqlocks[qindex]);
1565
1566                 /*
1567                  * Requeue the background write buffer with error and
1568                  * restart the scan.
1569                  */
1570                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDERR) != 0) {
1571                         bqrelse(bp);
1572                         mtx_lock(&bqlocks[qindex]);
1573                         nbp = TAILQ_FIRST(&bufqueues[qindex]);
1574                         continue;
1575                 }
1576                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1577                 brelse(bp);
1578                 return (0);
1579         }
1580         mtx_unlock(&bqlocks[qindex]);
1581
1582         return (ENOBUFS);
1583 }
1584
1585 /*
1586  *      buf_recycle:
1587  *
1588  *      Iterate through all clean queues until we find a buf to recycle or
1589  *      exhaust the search.
1590  */
1591 static int
1592 buf_recycle(bool kva)
1593 {
1594         int qindex, first_qindex;
1595
1596         qindex = first_qindex = bqcleanq();
1597         do {
1598                 if (buf_qrecycle(qindex, kva) == 0)
1599                         return (0);
1600                 if (++qindex == QUEUE_CLEAN + clean_queues)
1601                         qindex = QUEUE_CLEAN;
1602         } while (qindex != first_qindex);
1603
1604         return (ENOBUFS);
1605 }
1606
1607 /*
1608  *      buf_scan:
1609  *
1610  *      Scan the clean queues looking for a buffer to recycle.  needsbuffer
1611  *      is set on failure so that the caller may optionally bufspace_wait()
1612  *      in a race-free fashion.
1613  */
1614 static int
1615 buf_scan(bool defrag)
1616 {
1617         int error;
1618
1619         /*
1620          * To avoid heavy synchronization and wakeup races we set
1621          * needsbuffer and re-poll before failing.  This ensures that
1622          * no frees can be missed between an unsuccessful poll and
1623          * going to sleep in a synchronized fashion.
1624          */
1625         if ((error = buf_recycle(defrag)) != 0) {
1626                 atomic_set_int(&needsbuffer, 1);
1627                 bufspace_daemonwakeup();
1628                 error = buf_recycle(defrag);
1629         }
1630         if (error == 0)
1631                 atomic_add_int(&getnewbufrestarts, 1);
1632         return (error);
1633 }
1634
1635 /*
1636  *      bremfree:
1637  *
1638  *      Mark the buffer for removal from the appropriate free list.
1639  *      
1640  */
1641 void
1642 bremfree(struct buf *bp)
1643 {
1644
1645         CTR3(KTR_BUF, "bremfree(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1646         KASSERT((bp->b_flags & B_REMFREE) == 0,
1647             ("bremfree: buffer %p already marked for delayed removal.", bp));
1648         KASSERT(bp->b_qindex != QUEUE_NONE,
1649             ("bremfree: buffer %p not on a queue.", bp));
1650         BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1651
1652         bp->b_flags |= B_REMFREE;
1653 }
1654
1655 /*
1656  *      bremfreef:
1657  *
1658  *      Force an immediate removal from a free list.  Used only in nfs when
1659  *      it abuses the b_freelist pointer.
1660  */
1661 void
1662 bremfreef(struct buf *bp)
1663 {
1664         struct mtx *qlock;
1665
1666         qlock = bqlock(bp->b_qindex);
1667         mtx_lock(qlock);
1668         bremfreel(bp);
1669         mtx_unlock(qlock);
1670 }
1671
1672 /*
1673  *      bremfreel:
1674  *
1675  *      Removes a buffer from the free list, must be called with the
1676  *      correct qlock held.
1677  */
1678 static void
1679 bremfreel(struct buf *bp)
1680 {
1681
1682         CTR3(KTR_BUF, "bremfreel(%p) vp %p flags %X",
1683             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1684         KASSERT(bp->b_qindex != QUEUE_NONE,
1685             ("bremfreel: buffer %p not on a queue.", bp));
1686         if (bp->b_qindex != QUEUE_EMPTY) {
1687                 BUF_ASSERT_XLOCKED(bp);
1688         }
1689         mtx_assert(bqlock(bp->b_qindex), MA_OWNED);
1690
1691         TAILQ_REMOVE(&bufqueues[bp->b_qindex], bp, b_freelist);
1692 #ifdef INVARIANTS
1693         KASSERT(bq_len[bp->b_qindex] >= 1, ("queue %d underflow",
1694             bp->b_qindex));
1695         bq_len[bp->b_qindex]--;
1696 #endif
1697         bp->b_qindex = QUEUE_NONE;
1698         bp->b_flags &= ~B_REMFREE;
1699 }
1700
1701 /*
1702  *      bufkva_free:
1703  *
1704  *      Free the kva allocation for a buffer.
1705  *
1706  */
1707 static void
1708 bufkva_free(struct buf *bp)
1709 {
1710
1711 #ifdef INVARIANTS
1712         if (bp->b_kvasize == 0) {
1713                 KASSERT(bp->b_kvabase == unmapped_buf &&
1714                     bp->b_data == unmapped_buf,
1715                     ("Leaked KVA space on %p", bp));
1716         } else if (buf_mapped(bp))
1717                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
1718         else
1719                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
1720 #endif
1721         if (bp->b_kvasize == 0)
1722                 return;
1723
1724         vmem_free(buffer_arena, (vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_kvasize);
1725         atomic_subtract_long(&bufkvaspace, bp->b_kvasize);
1726         atomic_add_int(&buffreekvacnt, 1);
1727         bp->b_data = bp->b_kvabase = unmapped_buf;
1728         bp->b_kvasize = 0;
1729 }
1730
1731 /*
1732  *      bufkva_alloc:
1733  *
1734  *      Allocate the buffer KVA and set b_kvasize and b_kvabase.
1735  */
1736 static int
1737 bufkva_alloc(struct buf *bp, int maxsize, int gbflags)
1738 {
1739         vm_offset_t addr;
1740         int error;
1741
1742         KASSERT((gbflags & GB_UNMAPPED) == 0 || (gbflags & GB_KVAALLOC) != 0,
1743             ("Invalid gbflags 0x%x in %s", gbflags, __func__));
1744
1745         bufkva_free(bp);
1746
1747         addr = 0;
1748         error = vmem_alloc(buffer_arena, maxsize, M_BESTFIT | M_NOWAIT, &addr);
1749         if (error != 0) {
1750                 /*
1751                  * Buffer map is too fragmented.  Request the caller
1752                  * to defragment the map.
1753                  */
1754                 return (error);
1755         }
1756         bp->b_kvabase = (caddr_t)addr;
1757         bp->b_kvasize = maxsize;
1758         atomic_add_long(&bufkvaspace, bp->b_kvasize);
1759         if ((gbflags & GB_UNMAPPED) != 0) {
1760                 bp->b_data = unmapped_buf;
1761                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
1762         } else {
1763                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
1764                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
1765         }
1766         return (0);
1767 }
1768
1769 /*
1770  *      bufkva_reclaim:
1771  *
1772  *      Reclaim buffer kva by freeing buffers holding kva.  This is a vmem
1773  *      callback that fires to avoid returning failure.
1774  */
1775 static void
1776 bufkva_reclaim(vmem_t *vmem, int flags)
1777 {
1778         int i;
1779
1780         for (i = 0; i < 5; i++)
1781                 if (buf_scan(true) != 0)
1782                         break;
1783         return;
1784 }
1785
1786
1787 /*
1788  * Attempt to initiate asynchronous I/O on read-ahead blocks.  We must
1789  * clear BIO_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O . If B_CACHE is set,
1790  * the buffer is valid and we do not have to do anything.
1791  */
1792 void
1793 breada(struct vnode * vp, daddr_t * rablkno, int * rabsize,
1794     int cnt, struct ucred * cred)
1795 {
1796         struct buf *rabp;
1797         int i;
1798
1799         for (i = 0; i < cnt; i++, rablkno++, rabsize++) {
1800                 if (inmem(vp, *rablkno))
1801                         continue;
1802                 rabp = getblk(vp, *rablkno, *rabsize, 0, 0, 0);
1803
1804                 if ((rabp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
1805                         if (!TD_IS_IDLETHREAD(curthread)) {
1806 #ifdef RACCT
1807                                 if (racct_enable) {
1808                                         PROC_LOCK(curproc);
1809                                         racct_add_buf(curproc, rabp, 0);
1810                                         PROC_UNLOCK(curproc);
1811                                 }
1812 #endif /* RACCT */
1813                                 curthread->td_ru.ru_inblock++;
1814                         }
1815                         rabp->b_flags |= B_ASYNC;
1816                         rabp->b_flags &= ~B_INVAL;
1817                         rabp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
1818                         rabp->b_iocmd = BIO_READ;
1819                         if (rabp->b_rcred == NOCRED && cred != NOCRED)
1820                                 rabp->b_rcred = crhold(cred);
1821                         vfs_busy_pages(rabp, 0);
1822                         BUF_KERNPROC(rabp);
1823                         rabp->b_iooffset = dbtob(rabp->b_blkno);
1824                         bstrategy(rabp);
1825                 } else {
1826                         brelse(rabp);
1827                 }
1828         }
1829 }
1830
1831 /*
1832  * Entry point for bread() and breadn() via #defines in sys/buf.h.
1833  *
1834  * Get a buffer with the specified data.  Look in the cache first.  We
1835  * must clear BIO_ERROR and B_INVAL prior to initiating I/O.  If B_CACHE
1836  * is set, the buffer is valid and we do not have to do anything, see
1837  * getblk(). Also starts asynchronous I/O on read-ahead blocks.
1838  *
1839  * Always return a NULL buffer pointer (in bpp) when returning an error.
1840  */
1841 int
1842 breadn_flags(struct vnode *vp, daddr_t blkno, int size, daddr_t *rablkno,
1843     int *rabsize, int cnt, struct ucred *cred, int flags, struct buf **bpp)
1844 {
1845         struct buf *bp;
1846         int rv = 0, readwait = 0;
1847
1848         CTR3(KTR_BUF, "breadn(%p, %jd, %d)", vp, blkno, size);
1849         /*
1850          * Can only return NULL if GB_LOCK_NOWAIT flag is specified.
1851          */
1852         *bpp = bp = getblk(vp, blkno, size, 0, 0, flags);
1853         if (bp == NULL)
1854                 return (EBUSY);
1855
1856         /* if not found in cache, do some I/O */
1857         if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
1858                 if (!TD_IS_IDLETHREAD(curthread)) {
1859 #ifdef RACCT
1860                         if (racct_enable) {
1861                                 PROC_LOCK(curproc);
1862                                 racct_add_buf(curproc, bp, 0);
1863                                 PROC_UNLOCK(curproc);
1864                         }
1865 #endif /* RACCT */
1866                         curthread->td_ru.ru_inblock++;
1867                 }
1868                 bp->b_iocmd = BIO_READ;
1869                 bp->b_flags &= ~B_INVAL;
1870                 bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
1871                 if (bp->b_rcred == NOCRED && cred != NOCRED)
1872                         bp->b_rcred = crhold(cred);
1873                 vfs_busy_pages(bp, 0);
1874                 bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
1875                 bstrategy(bp);
1876                 ++readwait;
1877         }
1878
1879         breada(vp, rablkno, rabsize, cnt, cred);
1880
1881         if (readwait) {
1882                 rv = bufwait(bp);
1883                 if (rv != 0) {
1884                         brelse(bp);
1885                         *bpp = NULL;
1886                 }
1887         }
1888         return (rv);
1889 }
1890
1891 /*
1892  * Write, release buffer on completion.  (Done by iodone
1893  * if async).  Do not bother writing anything if the buffer
1894  * is invalid.
1895  *
1896  * Note that we set B_CACHE here, indicating that buffer is
1897  * fully valid and thus cacheable.  This is true even of NFS
1898  * now so we set it generally.  This could be set either here 
1899  * or in biodone() since the I/O is synchronous.  We put it
1900  * here.
1901  */
1902 int
1903 bufwrite(struct buf *bp)
1904 {
1905         int oldflags;
1906         struct vnode *vp;
1907         long space;
1908         int vp_md;
1909
1910         CTR3(KTR_BUF, "bufwrite(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
1911         if ((bp->b_bufobj->bo_flag & BO_DEAD) != 0) {
1912                 bp->b_flags |= B_INVAL | B_RELBUF;
1913                 bp->b_flags &= ~B_CACHE;
1914                 brelse(bp);
1915                 return (ENXIO);
1916         }
1917         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
1918                 brelse(bp);
1919                 return (0);
1920         }
1921
1922         if (bp->b_flags & B_BARRIER)
1923                 barrierwrites++;
1924
1925         oldflags = bp->b_flags;
1926
1927         BUF_ASSERT_HELD(bp);
1928
1929         KASSERT(!(bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG),
1930             ("FFS background buffer should not get here %p", bp));
1931
1932         vp = bp->b_vp;
1933         if (vp)
1934                 vp_md = vp->v_vflag & VV_MD;
1935         else
1936                 vp_md = 0;
1937
1938         /*
1939          * Mark the buffer clean.  Increment the bufobj write count
1940          * before bundirty() call, to prevent other thread from seeing
1941          * empty dirty list and zero counter for writes in progress,
1942          * falsely indicating that the bufobj is clean.
1943          */
1944         bufobj_wref(bp->b_bufobj);
1945         bundirty(bp);
1946
1947         bp->b_flags &= ~B_DONE;
1948         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
1949         bp->b_flags |= B_CACHE;
1950         bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
1951
1952         vfs_busy_pages(bp, 1);
1953
1954         /*
1955          * Normal bwrites pipeline writes
1956          */
1957         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
1958         space = atomic_fetchadd_long(&runningbufspace, bp->b_runningbufspace);
1959
1960         if (!TD_IS_IDLETHREAD(curthread)) {
1961 #ifdef RACCT
1962                 if (racct_enable) {
1963                         PROC_LOCK(curproc);
1964                         racct_add_buf(curproc, bp, 1);
1965                         PROC_UNLOCK(curproc);
1966                 }
1967 #endif /* RACCT */
1968                 curthread->td_ru.ru_oublock++;
1969         }
1970         if (oldflags & B_ASYNC)
1971                 BUF_KERNPROC(bp);
1972         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
1973         buf_track(bp, __func__);
1974         bstrategy(bp);
1975
1976         if ((oldflags & B_ASYNC) == 0) {
1977                 int rtval = bufwait(bp);
1978                 brelse(bp);
1979                 return (rtval);
1980         } else if (space > hirunningspace) {
1981                 /*
1982                  * don't allow the async write to saturate the I/O
1983                  * system.  We will not deadlock here because
1984                  * we are blocking waiting for I/O that is already in-progress
1985                  * to complete. We do not block here if it is the update
1986                  * or syncer daemon trying to clean up as that can lead
1987                  * to deadlock.
1988                  */
1989                 if ((curthread->td_pflags & TDP_NORUNNINGBUF) == 0 && !vp_md)
1990                         waitrunningbufspace();
1991         }
1992
1993         return (0);
1994 }
1995
1996 void
1997 bufbdflush(struct bufobj *bo, struct buf *bp)
1998 {
1999         struct buf *nbp;
2000
2001         if (bo->bo_dirty.bv_cnt > dirtybufthresh + 10) {
2002                 (void) VOP_FSYNC(bp->b_vp, MNT_NOWAIT, curthread);
2003                 altbufferflushes++;
2004         } else if (bo->bo_dirty.bv_cnt > dirtybufthresh) {
2005                 BO_LOCK(bo);
2006                 /*
2007                  * Try to find a buffer to flush.
2008                  */
2009                 TAILQ_FOREACH(nbp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
2010                         if ((nbp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) ||
2011                             BUF_LOCK(nbp,
2012                                      LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL))
2013                                 continue;
2014                         if (bp == nbp)
2015                                 panic("bdwrite: found ourselves");
2016                         BO_UNLOCK(bo);
2017                         /* Don't countdeps with the bo lock held. */
2018                         if (buf_countdeps(nbp, 0)) {
2019                                 BO_LOCK(bo);
2020                                 BUF_UNLOCK(nbp);
2021                                 continue;
2022                         }
2023                         if (nbp->b_flags & B_CLUSTEROK) {
2024                                 vfs_bio_awrite(nbp);
2025                         } else {
2026                                 bremfree(nbp);
2027                                 bawrite(nbp);
2028                         }
2029                         dirtybufferflushes++;
2030                         break;
2031                 }
2032                 if (nbp == NULL)
2033                         BO_UNLOCK(bo);
2034         }
2035 }
2036
2037 /*
2038  * Delayed write. (Buffer is marked dirty).  Do not bother writing
2039  * anything if the buffer is marked invalid.
2040  *
2041  * Note that since the buffer must be completely valid, we can safely
2042  * set B_CACHE.  In fact, we have to set B_CACHE here rather then in
2043  * biodone() in order to prevent getblk from writing the buffer
2044  * out synchronously.
2045  */
2046 void
2047 bdwrite(struct buf *bp)
2048 {
2049         struct thread *td = curthread;
2050         struct vnode *vp;
2051         struct bufobj *bo;
2052
2053         CTR3(KTR_BUF, "bdwrite(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2054         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
2055         KASSERT((bp->b_flags & B_BARRIER) == 0,
2056             ("Barrier request in delayed write %p", bp));
2057         BUF_ASSERT_HELD(bp);
2058
2059         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2060                 brelse(bp);
2061                 return;
2062         }
2063
2064         /*
2065          * If we have too many dirty buffers, don't create any more.
2066          * If we are wildly over our limit, then force a complete
2067          * cleanup. Otherwise, just keep the situation from getting
2068          * out of control. Note that we have to avoid a recursive
2069          * disaster and not try to clean up after our own cleanup!
2070          */
2071         vp = bp->b_vp;
2072         bo = bp->b_bufobj;
2073         if ((td->td_pflags & (TDP_COWINPROGRESS|TDP_INBDFLUSH)) == 0) {
2074                 td->td_pflags |= TDP_INBDFLUSH;
2075                 BO_BDFLUSH(bo, bp);
2076                 td->td_pflags &= ~TDP_INBDFLUSH;
2077         } else
2078                 recursiveflushes++;
2079
2080         bdirty(bp);
2081         /*
2082          * Set B_CACHE, indicating that the buffer is fully valid.  This is
2083          * true even of NFS now.
2084          */
2085         bp->b_flags |= B_CACHE;
2086
2087         /*
2088          * This bmap keeps the system from needing to do the bmap later,
2089          * perhaps when the system is attempting to do a sync.  Since it
2090          * is likely that the indirect block -- or whatever other datastructure
2091          * that the filesystem needs is still in memory now, it is a good
2092          * thing to do this.  Note also, that if the pageout daemon is
2093          * requesting a sync -- there might not be enough memory to do
2094          * the bmap then...  So, this is important to do.
2095          */
2096         if (vp->v_type != VCHR && bp->b_lblkno == bp->b_blkno) {
2097                 VOP_BMAP(vp, bp->b_lblkno, NULL, &bp->b_blkno, NULL, NULL);
2098         }
2099
2100         buf_track(bp, __func__);
2101
2102         /*
2103          * Set the *dirty* buffer range based upon the VM system dirty
2104          * pages.
2105          *
2106          * Mark the buffer pages as clean.  We need to do this here to
2107          * satisfy the vnode_pager and the pageout daemon, so that it
2108          * thinks that the pages have been "cleaned".  Note that since
2109          * the pages are in a delayed write buffer -- the VFS layer
2110          * "will" see that the pages get written out on the next sync,
2111          * or perhaps the cluster will be completed.
2112          */
2113         vfs_clean_pages_dirty_buf(bp);
2114         bqrelse(bp);
2115
2116         /*
2117          * note: we cannot initiate I/O from a bdwrite even if we wanted to,
2118          * due to the softdep code.
2119          */
2120 }
2121
2122 /*
2123  *      bdirty:
2124  *
2125  *      Turn buffer into delayed write request.  We must clear BIO_READ and
2126  *      B_RELBUF, and we must set B_DELWRI.  We reassign the buffer to 
2127  *      itself to properly update it in the dirty/clean lists.  We mark it
2128  *      B_DONE to ensure that any asynchronization of the buffer properly
2129  *      clears B_DONE ( else a panic will occur later ).  
2130  *
2131  *      bdirty() is kinda like bdwrite() - we have to clear B_INVAL which
2132  *      might have been set pre-getblk().  Unlike bwrite/bdwrite, bdirty()
2133  *      should only be called if the buffer is known-good.
2134  *
2135  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the numfreebuffers
2136  *      count.
2137  *
2138  *      The buffer must be on QUEUE_NONE.
2139  */
2140 void
2141 bdirty(struct buf *bp)
2142 {
2143
2144         CTR3(KTR_BUF, "bdirty(%p) vp %p flags %X",
2145             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2146         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
2147         KASSERT(bp->b_flags & B_REMFREE || bp->b_qindex == QUEUE_NONE,
2148             ("bdirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
2149         BUF_ASSERT_HELD(bp);
2150         bp->b_flags &= ~(B_RELBUF);
2151         bp->b_iocmd = BIO_WRITE;
2152
2153         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
2154                 bp->b_flags |= /* XXX B_DONE | */ B_DELWRI;
2155                 reassignbuf(bp);
2156                 bdirtyadd();
2157         }
2158 }
2159
2160 /*
2161  *      bundirty:
2162  *
2163  *      Clear B_DELWRI for buffer.
2164  *
2165  *      Since the buffer is not on a queue, we do not update the numfreebuffers
2166  *      count.
2167  *      
2168  *      The buffer must be on QUEUE_NONE.
2169  */
2170
2171 void
2172 bundirty(struct buf *bp)
2173 {
2174
2175         CTR3(KTR_BUF, "bundirty(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2176         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
2177         KASSERT(bp->b_flags & B_REMFREE || bp->b_qindex == QUEUE_NONE,
2178             ("bundirty: buffer %p still on queue %d", bp, bp->b_qindex));
2179         BUF_ASSERT_HELD(bp);
2180
2181         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2182                 bp->b_flags &= ~B_DELWRI;
2183                 reassignbuf(bp);
2184                 bdirtysub();
2185         }
2186         /*
2187          * Since it is now being written, we can clear its deferred write flag.
2188          */
2189         bp->b_flags &= ~B_DEFERRED;
2190 }
2191
2192 /*
2193  *      bawrite:
2194  *
2195  *      Asynchronous write.  Start output on a buffer, but do not wait for
2196  *      it to complete.  The buffer is released when the output completes.
2197  *
2198  *      bwrite() ( or the VOP routine anyway ) is responsible for handling 
2199  *      B_INVAL buffers.  Not us.
2200  */
2201 void
2202 bawrite(struct buf *bp)
2203 {
2204
2205         bp->b_flags |= B_ASYNC;
2206         (void) bwrite(bp);
2207 }
2208
2209 /*
2210  *      babarrierwrite:
2211  *
2212  *      Asynchronous barrier write.  Start output on a buffer, but do not
2213  *      wait for it to complete.  Place a write barrier after this write so
2214  *      that 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 void
2219 babarrierwrite(struct buf *bp)
2220 {
2221
2222         bp->b_flags |= B_ASYNC | B_BARRIER;
2223         (void) bwrite(bp);
2224 }
2225
2226 /*
2227  *      bbarrierwrite:
2228  *
2229  *      Synchronous barrier write.  Start output on a buffer and wait for
2230  *      it to complete.  Place a write barrier after this write so that
2231  *      this buffer and all buffers written before it are committed to 
2232  *      the disk before any buffers written after this write are committed
2233  *      to the disk.  The buffer is released when the output completes.
2234  */
2235 int
2236 bbarrierwrite(struct buf *bp)
2237 {
2238
2239         bp->b_flags |= B_BARRIER;
2240         return (bwrite(bp));
2241 }
2242
2243 /*
2244  *      bwillwrite:
2245  *
2246  *      Called prior to the locking of any vnodes when we are expecting to
2247  *      write.  We do not want to starve the buffer cache with too many
2248  *      dirty buffers so we block here.  By blocking prior to the locking
2249  *      of any vnodes we attempt to avoid the situation where a locked vnode
2250  *      prevents the various system daemons from flushing related buffers.
2251  */
2252 void
2253 bwillwrite(void)
2254 {
2255
2256         if (numdirtybuffers >= hidirtybuffers) {
2257                 mtx_lock(&bdirtylock);
2258                 while (numdirtybuffers >= hidirtybuffers) {
2259                         bdirtywait = 1;
2260                         msleep(&bdirtywait, &bdirtylock, (PRIBIO + 4),
2261                             "flswai", 0);
2262                 }
2263                 mtx_unlock(&bdirtylock);
2264         }
2265 }
2266
2267 /*
2268  * Return true if we have too many dirty buffers.
2269  */
2270 int
2271 buf_dirty_count_severe(void)
2272 {
2273
2274         return(numdirtybuffers >= hidirtybuffers);
2275 }
2276
2277 /*
2278  *      brelse:
2279  *
2280  *      Release a busy buffer and, if requested, free its resources.  The
2281  *      buffer will be stashed in the appropriate bufqueue[] allowing it
2282  *      to be accessed later as a cache entity or reused for other purposes.
2283  */
2284 void
2285 brelse(struct buf *bp)
2286 {
2287         int qindex;
2288
2289         /*
2290          * Many functions erroneously call brelse with a NULL bp under rare
2291          * error conditions. Simply return when called with a NULL bp.
2292          */
2293         if (bp == NULL)
2294                 return;
2295         CTR3(KTR_BUF, "brelse(%p) vp %p flags %X",
2296             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2297         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)),
2298             ("brelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
2299         KASSERT((bp->b_flags & B_VMIO) != 0 || (bp->b_flags & B_NOREUSE) == 0,
2300             ("brelse: non-VMIO buffer marked NOREUSE"));
2301
2302         if (BUF_LOCKRECURSED(bp)) {
2303                 /*
2304                  * Do not process, in particular, do not handle the
2305                  * B_INVAL/B_RELBUF and do not release to free list.
2306                  */
2307                 BUF_UNLOCK(bp);
2308                 return;
2309         }
2310
2311         if (bp->b_flags & B_MANAGED) {
2312                 bqrelse(bp);
2313                 return;
2314         }
2315
2316         if ((bp->b_vflags & (BV_BKGRDINPROG | BV_BKGRDERR)) == BV_BKGRDERR) {
2317                 BO_LOCK(bp->b_bufobj);
2318                 bp->b_vflags &= ~BV_BKGRDERR;
2319                 BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
2320                 bdirty(bp);
2321         }
2322         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE && (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) &&
2323             (bp->b_error != ENXIO || !LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) &&
2324             !(bp->b_flags & B_INVAL)) {
2325                 /*
2326                  * Failed write, redirty.  All errors except ENXIO (which
2327                  * means the device is gone) are expected to be potentially
2328                  * transient - underlying media might work if tried again
2329                  * after EIO, and memory might be available after an ENOMEM.
2330                  *
2331                  * Do this also for buffers that failed with ENXIO, but have
2332                  * non-empty dependencies - the soft updates code might need
2333                  * to access the buffer to untangle them.
2334                  *
2335                  * Must clear BIO_ERROR to prevent pages from being scrapped.
2336                  */
2337                 bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
2338                 bdirty(bp);
2339         } else if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL)) ||
2340             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) || (bp->b_bufsize <= 0)) {
2341                 /*
2342                  * Either a failed read I/O, or we were asked to free or not
2343                  * cache the buffer, or we failed to write to a device that's
2344                  * no longer present.
2345                  */
2346                 bp->b_flags |= B_INVAL;
2347                 if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
2348                         buf_deallocate(bp);
2349                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2350                         bdirtysub();
2351                 bp->b_flags &= ~(B_DELWRI | B_CACHE);
2352                 if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
2353                         allocbuf(bp, 0);
2354                         if (bp->b_vp)
2355                                 brelvp(bp);
2356                 }
2357         }
2358
2359         /*
2360          * We must clear B_RELBUF if B_DELWRI is set.  If vfs_vmio_truncate() 
2361          * is called with B_DELWRI set, the underlying pages may wind up
2362          * getting freed causing a previous write (bdwrite()) to get 'lost'
2363          * because pages associated with a B_DELWRI bp are marked clean.
2364          * 
2365          * We still allow the B_INVAL case to call vfs_vmio_truncate(), even
2366          * if B_DELWRI is set.
2367          */
2368         if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2369                 bp->b_flags &= ~B_RELBUF;
2370
2371         /*
2372          * VMIO buffer rundown.  It is not very necessary to keep a VMIO buffer
2373          * constituted, not even NFS buffers now.  Two flags effect this.  If
2374          * B_INVAL, the struct buf is invalidated but the VM object is kept
2375          * around ( i.e. so it is trivial to reconstitute the buffer later ).
2376          *
2377          * If BIO_ERROR or B_NOCACHE is set, pages in the VM object will be
2378          * invalidated.  BIO_ERROR cannot be set for a failed write unless the
2379          * buffer is also B_INVAL because it hits the re-dirtying code above.
2380          *
2381          * Normally we can do this whether a buffer is B_DELWRI or not.  If
2382          * the buffer is an NFS buffer, it is tracking piecemeal writes or
2383          * the commit state and we cannot afford to lose the buffer. If the
2384          * buffer has a background write in progress, we need to keep it
2385          * around to prevent it from being reconstituted and starting a second
2386          * background write.
2387          */
2388         if ((bp->b_flags & B_VMIO) && (bp->b_flags & B_NOCACHE ||
2389             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR && bp->b_iocmd == BIO_READ)) &&
2390             !(bp->b_vp->v_mount != NULL &&
2391             (bp->b_vp->v_mount->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_NETWORK) != 0 &&
2392             !vn_isdisk(bp->b_vp, NULL) && (bp->b_flags & B_DELWRI))) {
2393                 vfs_vmio_invalidate(bp);
2394                 allocbuf(bp, 0);
2395         }
2396
2397         if ((bp->b_flags & (B_INVAL | B_RELBUF)) != 0 ||
2398             (bp->b_flags & (B_DELWRI | B_NOREUSE)) == B_NOREUSE) {
2399                 allocbuf(bp, 0);
2400                 bp->b_flags &= ~B_NOREUSE;
2401                 if (bp->b_vp != NULL)
2402                         brelvp(bp);
2403         }
2404                         
2405         /*
2406          * If the buffer has junk contents signal it and eventually
2407          * clean up B_DELWRI and diassociate the vnode so that gbincore()
2408          * doesn't find it.
2409          */
2410         if (bp->b_bufsize == 0 || (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) != 0 ||
2411             (bp->b_flags & (B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF)) != 0)
2412                 bp->b_flags |= B_INVAL;
2413         if (bp->b_flags & B_INVAL) {
2414                 if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2415                         bundirty(bp);
2416                 if (bp->b_vp)
2417                         brelvp(bp);
2418         }
2419
2420         buf_track(bp, __func__);
2421
2422         /* buffers with no memory */
2423         if (bp->b_bufsize == 0) {
2424                 buf_free(bp);
2425                 return;
2426         }
2427         /* buffers with junk contents */
2428         if (bp->b_flags & (B_INVAL | B_NOCACHE | B_RELBUF) ||
2429             (bp->b_ioflags & BIO_ERROR)) {
2430                 bp->b_xflags &= ~(BX_BKGRDWRITE | BX_ALTDATA);
2431                 if (bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG)
2432                         panic("losing buffer 2");
2433                 qindex = QUEUE_CLEAN;
2434                 bp->b_flags |= B_AGE;
2435         /* remaining buffers */
2436         } else if (bp->b_flags & B_DELWRI)
2437                 qindex = QUEUE_DIRTY;
2438         else
2439                 qindex = QUEUE_CLEAN;
2440
2441         binsfree(bp, qindex);
2442
2443         bp->b_flags &= ~(B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF | B_DIRECT);
2444         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0 && (bp->b_xflags & BX_VNDIRTY))
2445                 panic("brelse: not dirty");
2446         /* unlock */
2447         BUF_UNLOCK(bp);
2448         if (qindex == QUEUE_CLEAN)
2449                 bufspace_wakeup();
2450 }
2451
2452 /*
2453  * Release a buffer back to the appropriate queue but do not try to free
2454  * it.  The buffer is expected to be used again soon.
2455  *
2456  * bqrelse() is used by bdwrite() to requeue a delayed write, and used by
2457  * biodone() to requeue an async I/O on completion.  It is also used when
2458  * known good buffers need to be requeued but we think we may need the data
2459  * again soon.
2460  *
2461  * XXX we should be able to leave the B_RELBUF hint set on completion.
2462  */
2463 void
2464 bqrelse(struct buf *bp)
2465 {
2466         int qindex;
2467
2468         CTR3(KTR_BUF, "bqrelse(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2469         KASSERT(!(bp->b_flags & (B_CLUSTER|B_PAGING)),
2470             ("bqrelse: inappropriate B_PAGING or B_CLUSTER bp %p", bp));
2471
2472         qindex = QUEUE_NONE;
2473         if (BUF_LOCKRECURSED(bp)) {
2474                 /* do not release to free list */
2475                 BUF_UNLOCK(bp);
2476                 return;
2477         }
2478         bp->b_flags &= ~(B_ASYNC | B_NOCACHE | B_AGE | B_RELBUF);
2479
2480         if (bp->b_flags & B_MANAGED) {
2481                 if (bp->b_flags & B_REMFREE)
2482                         bremfreef(bp);
2483                 goto out;
2484         }
2485
2486         /* buffers with stale but valid contents */
2487         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) != 0 || (bp->b_vflags & (BV_BKGRDINPROG |
2488             BV_BKGRDERR)) == BV_BKGRDERR) {
2489                 BO_LOCK(bp->b_bufobj);
2490                 bp->b_vflags &= ~BV_BKGRDERR;
2491                 BO_UNLOCK(bp->b_bufobj);
2492                 qindex = QUEUE_DIRTY;
2493         } else {
2494                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0 &&
2495                     (bp->b_xflags & BX_VNDIRTY))
2496                         panic("bqrelse: not dirty");
2497                 if ((bp->b_flags & B_NOREUSE) != 0) {
2498                         brelse(bp);
2499                         return;
2500                 }
2501                 qindex = QUEUE_CLEAN;
2502         }
2503         binsfree(bp, qindex);
2504
2505 out:
2506         buf_track(bp, __func__);
2507         /* unlock */
2508         BUF_UNLOCK(bp);
2509         if (qindex == QUEUE_CLEAN)
2510                 bufspace_wakeup();
2511 }
2512
2513 /*
2514  * Complete I/O to a VMIO backed page.  Validate the pages as appropriate,
2515  * restore bogus pages.
2516  */
2517 static void
2518 vfs_vmio_iodone(struct buf *bp)
2519 {
2520         vm_ooffset_t foff;
2521         vm_page_t m;
2522         vm_object_t obj;
2523         struct vnode *vp;
2524         int i, iosize, resid;
2525         bool bogus;
2526
2527         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2528         KASSERT(obj->paging_in_progress >= bp->b_npages,
2529             ("vfs_vmio_iodone: paging in progress(%d) < b_npages(%d)",
2530             obj->paging_in_progress, bp->b_npages));
2531
2532         vp = bp->b_vp;
2533         KASSERT(vp->v_holdcnt > 0,
2534             ("vfs_vmio_iodone: vnode %p has zero hold count", vp));
2535         KASSERT(vp->v_object != NULL,
2536             ("vfs_vmio_iodone: vnode %p has no vm_object", vp));
2537
2538         foff = bp->b_offset;
2539         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
2540             ("vfs_vmio_iodone: bp %p has no buffer offset", bp));
2541
2542         bogus = false;
2543         iosize = bp->b_bcount - bp->b_resid;
2544         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2545         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
2546                 resid = ((foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK) - foff;
2547                 if (resid > iosize)
2548                         resid = iosize;
2549
2550                 /*
2551                  * cleanup bogus pages, restoring the originals
2552                  */
2553                 m = bp->b_pages[i];
2554                 if (m == bogus_page) {
2555                         bogus = true;
2556                         m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(foff));
2557                         if (m == NULL)
2558                                 panic("biodone: page disappeared!");
2559                         bp->b_pages[i] = m;
2560                 } else if ((bp->b_iocmd == BIO_READ) && resid > 0) {
2561                         /*
2562                          * In the write case, the valid and clean bits are
2563                          * already changed correctly ( see bdwrite() ), so we 
2564                          * only need to do this here in the read case.
2565                          */
2566                         KASSERT((m->dirty & vm_page_bits(foff & PAGE_MASK,
2567                             resid)) == 0, ("vfs_vmio_iodone: page %p "
2568                             "has unexpected dirty bits", m));
2569                         vfs_page_set_valid(bp, foff, m);
2570                 }
2571                 KASSERT(OFF_TO_IDX(foff) == m->pindex,
2572                     ("vfs_vmio_iodone: foff(%jd)/pindex(%ju) mismatch",
2573                     (intmax_t)foff, (uintmax_t)m->pindex));
2574
2575                 vm_page_sunbusy(m);
2576                 foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
2577                 iosize -= resid;
2578         }
2579         vm_object_pip_wakeupn(obj, bp->b_npages);
2580         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2581         if (bogus && buf_mapped(bp)) {
2582                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2583                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
2584                     bp->b_pages, bp->b_npages);
2585         }
2586 }
2587
2588 /*
2589  * Unwire a page held by a buf and place it on the appropriate vm queue.
2590  */
2591 static void
2592 vfs_vmio_unwire(struct buf *bp, vm_page_t m)
2593 {
2594         bool freed;
2595
2596         vm_page_lock(m);
2597         if (vm_page_unwire(m, PQ_NONE)) {
2598                 /*
2599                  * Determine if the page should be freed before adding
2600                  * it to the inactive queue.
2601                  */
2602                 if (m->valid == 0) {
2603                         freed = !vm_page_busied(m);
2604                         if (freed)
2605                                 vm_page_free(m);
2606                 } else if ((bp->b_flags & B_DIRECT) != 0)
2607                         freed = vm_page_try_to_free(m);
2608                 else
2609                         freed = false;
2610                 if (!freed) {
2611                         /*
2612                          * If the page is unlikely to be reused, let the
2613                          * VM know.  Otherwise, maintain LRU page
2614                          * ordering and put the page at the tail of the
2615                          * inactive queue.
2616                          */
2617                         if ((bp->b_flags & B_NOREUSE) != 0)
2618                                 vm_page_deactivate_noreuse(m);
2619                         else
2620                                 vm_page_deactivate(m);
2621                 }
2622         }
2623         vm_page_unlock(m);
2624 }
2625
2626 /*
2627  * Perform page invalidation when a buffer is released.  The fully invalid
2628  * pages will be reclaimed later in vfs_vmio_truncate().
2629  */
2630 static void
2631 vfs_vmio_invalidate(struct buf *bp)
2632 {
2633         vm_object_t obj;
2634         vm_page_t m;
2635         int i, resid, poffset, presid;
2636
2637         if (buf_mapped(bp)) {
2638                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2639                 pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), bp->b_npages);
2640         } else
2641                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2642         /*
2643          * Get the base offset and length of the buffer.  Note that 
2644          * in the VMIO case if the buffer block size is not
2645          * page-aligned then b_data pointer may not be page-aligned.
2646          * But our b_pages[] array *IS* page aligned.
2647          *
2648          * block sizes less then DEV_BSIZE (usually 512) are not 
2649          * supported due to the page granularity bits (m->valid,
2650          * m->dirty, etc...). 
2651          *
2652          * See man buf(9) for more information
2653          */
2654         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2655         resid = bp->b_bufsize;
2656         poffset = bp->b_offset & PAGE_MASK;
2657         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2658         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
2659                 m = bp->b_pages[i];
2660                 if (m == bogus_page)
2661                         panic("vfs_vmio_invalidate: Unexpected bogus page.");
2662                 bp->b_pages[i] = NULL;
2663
2664                 presid = resid > (PAGE_SIZE - poffset) ?
2665                     (PAGE_SIZE - poffset) : resid;
2666                 KASSERT(presid >= 0, ("brelse: extra page"));
2667                 while (vm_page_xbusied(m)) {
2668                         vm_page_lock(m);
2669                         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2670                         vm_page_busy_sleep(m, "mbncsh", true);
2671                         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2672                 }
2673                 if (pmap_page_wired_mappings(m) == 0)
2674                         vm_page_set_invalid(m, poffset, presid);
2675                 vfs_vmio_unwire(bp, m);
2676                 resid -= presid;
2677                 poffset = 0;
2678         }
2679         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2680         bp->b_npages = 0;
2681 }
2682
2683 /*
2684  * Page-granular truncation of an existing VMIO buffer.
2685  */
2686 static void
2687 vfs_vmio_truncate(struct buf *bp, int desiredpages)
2688 {
2689         vm_object_t obj;
2690         vm_page_t m;
2691         int i;
2692
2693         if (bp->b_npages == desiredpages)
2694                 return;
2695
2696         if (buf_mapped(bp)) {
2697                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
2698                 pmap_qremove((vm_offset_t)trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data) +
2699                     (desiredpages << PAGE_SHIFT), bp->b_npages - desiredpages);
2700         } else
2701                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2702         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2703         if (obj != NULL)
2704                 VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2705         for (i = desiredpages; i < bp->b_npages; i++) {
2706                 m = bp->b_pages[i];
2707                 KASSERT(m != bogus_page, ("allocbuf: bogus page found"));
2708                 bp->b_pages[i] = NULL;
2709                 vfs_vmio_unwire(bp, m);
2710         }
2711         if (obj != NULL)
2712                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2713         bp->b_npages = desiredpages;
2714 }
2715
2716 /*
2717  * Byte granular extension of VMIO buffers.
2718  */
2719 static void
2720 vfs_vmio_extend(struct buf *bp, int desiredpages, int size)
2721 {
2722         /*
2723          * We are growing the buffer, possibly in a 
2724          * byte-granular fashion.
2725          */
2726         vm_object_t obj;
2727         vm_offset_t toff;
2728         vm_offset_t tinc;
2729         vm_page_t m;
2730
2731         /*
2732          * Step 1, bring in the VM pages from the object, allocating
2733          * them if necessary.  We must clear B_CACHE if these pages
2734          * are not valid for the range covered by the buffer.
2735          */
2736         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
2737         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2738         while (bp->b_npages < desiredpages) {
2739                 /*
2740                  * We must allocate system pages since blocking
2741                  * here could interfere with paging I/O, no
2742                  * matter which process we are.
2743                  *
2744                  * Only exclusive busy can be tested here.
2745                  * Blocking on shared busy might lead to
2746                  * deadlocks once allocbuf() is called after
2747                  * pages are vfs_busy_pages().
2748                  */
2749                 m = vm_page_grab(obj, OFF_TO_IDX(bp->b_offset) + bp->b_npages,
2750                     VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_SYSTEM |
2751                     VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_IGN_SBUSY |
2752                     VM_ALLOC_COUNT(desiredpages - bp->b_npages));
2753                 if (m->valid == 0)
2754                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2755                 bp->b_pages[bp->b_npages] = m;
2756                 ++bp->b_npages;
2757         }
2758
2759         /*
2760          * Step 2.  We've loaded the pages into the buffer,
2761          * we have to figure out if we can still have B_CACHE
2762          * set.  Note that B_CACHE is set according to the
2763          * byte-granular range ( bcount and size ), not the
2764          * aligned range ( newbsize ).
2765          *
2766          * The VM test is against m->valid, which is DEV_BSIZE
2767          * aligned.  Needless to say, the validity of the data
2768          * needs to also be DEV_BSIZE aligned.  Note that this
2769          * fails with NFS if the server or some other client
2770          * extends the file's EOF.  If our buffer is resized, 
2771          * B_CACHE may remain set! XXX
2772          */
2773         toff = bp->b_bcount;
2774         tinc = PAGE_SIZE - ((bp->b_offset + toff) & PAGE_MASK);
2775         while ((bp->b_flags & B_CACHE) && toff < size) {
2776                 vm_pindex_t pi;
2777
2778                 if (tinc > (size - toff))
2779                         tinc = size - toff;
2780                 pi = ((bp->b_offset & PAGE_MASK) + toff) >> PAGE_SHIFT;
2781                 m = bp->b_pages[pi];
2782                 vfs_buf_test_cache(bp, bp->b_offset, toff, tinc, m);
2783                 toff += tinc;
2784                 tinc = PAGE_SIZE;
2785         }
2786         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2787
2788         /*
2789          * Step 3, fixup the KVA pmap.
2790          */
2791         if (buf_mapped(bp))
2792                 bpmap_qenter(bp);
2793         else
2794                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
2795 }
2796
2797 /*
2798  * Check to see if a block at a particular lbn is available for a clustered
2799  * write.
2800  */
2801 static int
2802 vfs_bio_clcheck(struct vnode *vp, int size, daddr_t lblkno, daddr_t blkno)
2803 {
2804         struct buf *bpa;
2805         int match;
2806
2807         match = 0;
2808
2809         /* If the buf isn't in core skip it */
2810         if ((bpa = gbincore(&vp->v_bufobj, lblkno)) == NULL)
2811                 return (0);
2812
2813         /* If the buf is busy we don't want to wait for it */
2814         if (BUF_LOCK(bpa, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL) != 0)
2815                 return (0);
2816
2817         /* Only cluster with valid clusterable delayed write buffers */
2818         if ((bpa->b_flags & (B_DELWRI | B_CLUSTEROK | B_INVAL)) !=
2819             (B_DELWRI | B_CLUSTEROK))
2820                 goto done;
2821
2822         if (bpa->b_bufsize != size)
2823                 goto done;
2824
2825         /*
2826          * Check to see if it is in the expected place on disk and that the
2827          * block has been mapped.
2828          */
2829         if ((bpa->b_blkno != bpa->b_lblkno) && (bpa->b_blkno == blkno))
2830                 match = 1;
2831 done:
2832         BUF_UNLOCK(bpa);
2833         return (match);
2834 }
2835
2836 /*
2837  *      vfs_bio_awrite:
2838  *
2839  *      Implement clustered async writes for clearing out B_DELWRI buffers.
2840  *      This is much better then the old way of writing only one buffer at
2841  *      a time.  Note that we may not be presented with the buffers in the 
2842  *      correct order, so we search for the cluster in both directions.
2843  */
2844 int
2845 vfs_bio_awrite(struct buf *bp)
2846 {
2847         struct bufobj *bo;
2848         int i;
2849         int j;
2850         daddr_t lblkno = bp->b_lblkno;
2851         struct vnode *vp = bp->b_vp;
2852         int ncl;
2853         int nwritten;
2854         int size;
2855         int maxcl;
2856         int gbflags;
2857
2858         bo = &vp->v_bufobj;
2859         gbflags = (bp->b_data == unmapped_buf) ? GB_UNMAPPED : 0;
2860         /*
2861          * right now we support clustered writing only to regular files.  If
2862          * we find a clusterable block we could be in the middle of a cluster
2863          * rather then at the beginning.
2864          */
2865         if ((vp->v_type == VREG) && 
2866             (vp->v_mount != 0) && /* Only on nodes that have the size info */
2867             (bp->b_flags & (B_CLUSTEROK | B_INVAL)) == B_CLUSTEROK) {
2868
2869                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2870                 maxcl = MAXPHYS / size;
2871
2872                 BO_RLOCK(bo);
2873                 for (i = 1; i < maxcl; i++)
2874                         if (vfs_bio_clcheck(vp, size, lblkno + i,
2875                             bp->b_blkno + ((i * size) >> DEV_BSHIFT)) == 0)
2876                                 break;
2877
2878                 for (j = 1; i + j <= maxcl && j <= lblkno; j++) 
2879                         if (vfs_bio_clcheck(vp, size, lblkno - j,
2880                             bp->b_blkno - ((j * size) >> DEV_BSHIFT)) == 0)
2881                                 break;
2882                 BO_RUNLOCK(bo);
2883                 --j;
2884                 ncl = i + j;
2885                 /*
2886                  * this is a possible cluster write
2887                  */
2888                 if (ncl != 1) {
2889                         BUF_UNLOCK(bp);
2890                         nwritten = cluster_wbuild(vp, size, lblkno - j, ncl,
2891                             gbflags);
2892                         return (nwritten);
2893                 }
2894         }
2895         bremfree(bp);
2896         bp->b_flags |= B_ASYNC;
2897         /*
2898          * default (old) behavior, writing out only one block
2899          *
2900          * XXX returns b_bufsize instead of b_bcount for nwritten?
2901          */
2902         nwritten = bp->b_bufsize;
2903         (void) bwrite(bp);
2904
2905         return (nwritten);
2906 }
2907
2908 /*
2909  *      getnewbuf_kva:
2910  *
2911  *      Allocate KVA for an empty buf header according to gbflags.
2912  */
2913 static int
2914 getnewbuf_kva(struct buf *bp, int gbflags, int maxsize)
2915 {
2916
2917         if ((gbflags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_UNMAPPED) {
2918                 /*
2919                  * In order to keep fragmentation sane we only allocate kva
2920                  * in BKVASIZE chunks.  XXX with vmem we can do page size.
2921                  */
2922                 maxsize = (maxsize + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
2923
2924                 if (maxsize != bp->b_kvasize &&
2925                     bufkva_alloc(bp, maxsize, gbflags))
2926                         return (ENOSPC);
2927         }
2928         return (0);
2929 }
2930
2931 /*
2932  *      getnewbuf:
2933  *
2934  *      Find and initialize a new buffer header, freeing up existing buffers
2935  *      in the bufqueues as necessary.  The new buffer is returned locked.
2936  *
2937  *      We block if:
2938  *              We have insufficient buffer headers
2939  *              We have insufficient buffer space
2940  *              buffer_arena is too fragmented ( space reservation fails )
2941  *              If we have to flush dirty buffers ( but we try to avoid this )
2942  *
2943  *      The caller is responsible for releasing the reserved bufspace after
2944  *      allocbuf() is called.
2945  */
2946 static struct buf *
2947 getnewbuf(struct vnode *vp, int slpflag, int slptimeo, int maxsize, int gbflags)
2948 {
2949         struct buf *bp;
2950         bool metadata, reserved;
2951
2952         bp = NULL;
2953         KASSERT((gbflags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_KVAALLOC,
2954             ("GB_KVAALLOC only makes sense with GB_UNMAPPED"));
2955         if (!unmapped_buf_allowed)
2956                 gbflags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
2957
2958         if (vp == NULL || (vp->v_vflag & (VV_MD | VV_SYSTEM)) != 0 ||
2959             vp->v_type == VCHR)
2960                 metadata = true;
2961         else
2962                 metadata = false;
2963         atomic_add_int(&getnewbufcalls, 1);
2964         reserved = false;
2965         do {
2966                 if (reserved == false &&
2967                     bufspace_reserve(maxsize, metadata) != 0)
2968                         continue;
2969                 reserved = true;
2970                 if ((bp = buf_alloc()) == NULL)
2971                         continue;
2972                 if (getnewbuf_kva(bp, gbflags, maxsize) == 0)
2973                         return (bp);
2974                 break;
2975         } while(buf_scan(false) == 0);
2976
2977         if (reserved)
2978                 atomic_subtract_long(&bufspace, maxsize);
2979         if (bp != NULL) {
2980                 bp->b_flags |= B_INVAL;
2981                 brelse(bp);
2982         }
2983         bufspace_wait(vp, gbflags, slpflag, slptimeo);
2984
2985         return (NULL);
2986 }
2987
2988 /*
2989  *      buf_daemon:
2990  *
2991  *      buffer flushing daemon.  Buffers are normally flushed by the
2992  *      update daemon but if it cannot keep up this process starts to
2993  *      take the load in an attempt to prevent getnewbuf() from blocking.
2994  */
2995 static struct kproc_desc buf_kp = {
2996         "bufdaemon",
2997         buf_daemon,
2998         &bufdaemonproc
2999 };
3000 SYSINIT(bufdaemon, SI_SUB_KTHREAD_BUF, SI_ORDER_FIRST, kproc_start, &buf_kp);
3001
3002 static int
3003 buf_flush(struct vnode *vp, int target)
3004 {
3005         int flushed;
3006
3007         flushed = flushbufqueues(vp, target, 0);
3008         if (flushed == 0) {
3009                 /*
3010                  * Could not find any buffers without rollback
3011                  * dependencies, so just write the first one
3012                  * in the hopes of eventually making progress.
3013                  */
3014                 if (vp != NULL && target > 2)
3015                         target /= 2;
3016                 flushbufqueues(vp, target, 1);
3017         }
3018         return (flushed);
3019 }
3020
3021 static void
3022 buf_daemon()
3023 {
3024         int lodirty;
3025
3026         /*
3027          * This process needs to be suspended prior to shutdown sync.
3028          */
3029         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, kproc_shutdown, bufdaemonproc,
3030             SHUTDOWN_PRI_LAST);
3031
3032         /*
3033          * This process is allowed to take the buffer cache to the limit
3034          */
3035         curthread->td_pflags |= TDP_NORUNNINGBUF | TDP_BUFNEED;
3036         mtx_lock(&bdlock);
3037         for (;;) {
3038                 bd_request = 0;
3039                 mtx_unlock(&bdlock);
3040
3041                 kproc_suspend_check(bufdaemonproc);
3042                 lodirty = lodirtybuffers;
3043                 if (bd_speedupreq) {
3044                         lodirty = numdirtybuffers / 2;
3045                         bd_speedupreq = 0;
3046                 }
3047                 /*
3048                  * Do the flush.  Limit the amount of in-transit I/O we
3049                  * allow to build up, otherwise we would completely saturate
3050                  * the I/O system.
3051                  */
3052                 while (numdirtybuffers > lodirty) {
3053                         if (buf_flush(NULL, numdirtybuffers - lodirty) == 0)
3054                                 break;
3055                         kern_yield(PRI_USER);
3056                 }
3057
3058                 /*
3059                  * Only clear bd_request if we have reached our low water
3060                  * mark.  The buf_daemon normally waits 1 second and
3061                  * then incrementally flushes any dirty buffers that have
3062                  * built up, within reason.
3063                  *
3064                  * If we were unable to hit our low water mark and couldn't
3065                  * find any flushable buffers, we sleep for a short period
3066                  * to avoid endless loops on unlockable buffers.
3067                  */
3068                 mtx_lock(&bdlock);
3069                 if (numdirtybuffers <= lodirtybuffers) {
3070                         /*
3071                          * We reached our low water mark, reset the
3072                          * request and sleep until we are needed again.
3073                          * The sleep is just so the suspend code works.
3074                          */
3075                         bd_request = 0;
3076                         /*
3077                          * Do an extra wakeup in case dirty threshold
3078                          * changed via sysctl and the explicit transition
3079                          * out of shortfall was missed.
3080                          */
3081                         bdirtywakeup();
3082                         if (runningbufspace <= lorunningspace)
3083                                 runningwakeup();
3084                         msleep(&bd_request, &bdlock, PVM, "psleep", hz);
3085                 } else {
3086                         /*
3087                          * We couldn't find any flushable dirty buffers but
3088                          * still have too many dirty buffers, we
3089                          * have to sleep and try again.  (rare)
3090                          */
3091                         msleep(&bd_request, &bdlock, PVM, "qsleep", hz / 10);
3092                 }
3093         }
3094 }
3095
3096 /*
3097  *      flushbufqueues:
3098  *
3099  *      Try to flush a buffer in the dirty queue.  We must be careful to
3100  *      free up B_INVAL buffers instead of write them, which NFS is 
3101  *      particularly sensitive to.
3102  */
3103 static int flushwithdeps = 0;
3104 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, flushwithdeps, CTLFLAG_RW, &flushwithdeps,
3105     0, "Number of buffers flushed with dependecies that require rollbacks");
3106
3107 static int
3108 flushbufqueues(struct vnode *lvp, int target, int flushdeps)
3109 {
3110         struct buf *sentinel;
3111         struct vnode *vp;
3112         struct mount *mp;
3113         struct buf *bp;
3114         int hasdeps;
3115         int flushed;
3116         int queue;
3117         int error;
3118         bool unlock;
3119
3120         flushed = 0;
3121         queue = QUEUE_DIRTY;
3122         bp = NULL;
3123         sentinel = malloc(sizeof(struct buf), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
3124         sentinel->b_qindex = QUEUE_SENTINEL;
3125         mtx_lock(&bqlocks[queue]);
3126         TAILQ_INSERT_HEAD(&bufqueues[queue], sentinel, b_freelist);
3127         mtx_unlock(&bqlocks[queue]);
3128         while (flushed != target) {
3129                 maybe_yield();
3130                 mtx_lock(&bqlocks[queue]);
3131                 bp = TAILQ_NEXT(sentinel, b_freelist);
3132                 if (bp != NULL) {
3133                         TAILQ_REMOVE(&bufqueues[queue], sentinel, b_freelist);
3134                         TAILQ_INSERT_AFTER(&bufqueues[queue], bp, sentinel,
3135                             b_freelist);
3136                 } else {
3137                         mtx_unlock(&bqlocks[queue]);
3138                         break;
3139                 }
3140                 /*
3141                  * Skip sentinels inserted by other invocations of the
3142                  * flushbufqueues(), taking care to not reorder them.
3143                  *
3144                  * Only flush the buffers that belong to the
3145                  * vnode locked by the curthread.
3146                  */
3147                 if (bp->b_qindex == QUEUE_SENTINEL || (lvp != NULL &&
3148                     bp->b_vp != lvp)) {
3149                         mtx_unlock(&bqlocks[queue]);
3150                         continue;
3151                 }
3152                 error = BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL);
3153                 mtx_unlock(&bqlocks[queue]);
3154                 if (error != 0)
3155                         continue;
3156
3157                 /*
3158                  * BKGRDINPROG can only be set with the buf and bufobj
3159                  * locks both held.  We tolerate a race to clear it here.
3160                  */
3161                 if ((bp->b_vflags & BV_BKGRDINPROG) != 0 ||
3162                     (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
3163                         BUF_UNLOCK(bp);
3164                         continue;
3165                 }
3166                 if (bp->b_flags & B_INVAL) {
3167                         bremfreef(bp);
3168                         brelse(bp);
3169                         flushed++;
3170                         continue;
3171                 }
3172
3173                 if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep) && buf_countdeps(bp, 0)) {
3174                         if (flushdeps == 0) {
3175                                 BUF_UNLOCK(bp);
3176                                 continue;
3177                         }
3178                         hasdeps = 1;
3179                 } else
3180                         hasdeps = 0;
3181                 /*
3182                  * We must hold the lock on a vnode before writing
3183                  * one of its buffers. Otherwise we may confuse, or
3184                  * in the case of a snapshot vnode, deadlock the
3185                  * system.
3186                  *
3187                  * The lock order here is the reverse of the normal
3188                  * of vnode followed by buf lock.  This is ok because
3189                  * the NOWAIT will prevent deadlock.
3190                  */
3191                 vp = bp->b_vp;
3192                 if (vn_start_write(vp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
3193                         BUF_UNLOCK(bp);
3194                         continue;
3195                 }
3196                 if (lvp == NULL) {
3197                         unlock = true;
3198                         error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT);
3199                 } else {
3200                         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "getbuf");
3201                         unlock = false;
3202                         error = VOP_ISLOCKED(vp) == LK_EXCLUSIVE ? 0 :
3203                             vn_lock(vp, LK_TRYUPGRADE);
3204                 }
3205                 if (error == 0) {
3206                         CTR3(KTR_BUF, "flushbufqueue(%p) vp %p flags %X",
3207                             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
3208                         if (curproc == bufdaemonproc) {
3209                                 vfs_bio_awrite(bp);
3210                         } else {
3211                                 bremfree(bp);
3212                                 bwrite(bp);
3213                                 notbufdflushes++;
3214                         }
3215                         vn_finished_write(mp);
3216                         if (unlock)
3217                                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
3218                         flushwithdeps += hasdeps;
3219                         flushed++;
3220
3221                         /*
3222                          * Sleeping on runningbufspace while holding
3223                          * vnode lock leads to deadlock.
3224                          */
3225                         if (curproc == bufdaemonproc &&
3226                             runningbufspace > hirunningspace)
3227                                 waitrunningbufspace();
3228                         continue;
3229                 }
3230                 vn_finished_write(mp);
3231                 BUF_UNLOCK(bp);
3232         }
3233         mtx_lock(&bqlocks[queue]);
3234         TAILQ_REMOVE(&bufqueues[queue], sentinel, b_freelist);
3235         mtx_unlock(&bqlocks[queue]);
3236         free(sentinel, M_TEMP);
3237         return (flushed);
3238 }
3239
3240 /*
3241  * Check to see if a block is currently memory resident.
3242  */
3243 struct buf *
3244 incore(struct bufobj *bo, daddr_t blkno)
3245 {
3246         struct buf *bp;
3247
3248         BO_RLOCK(bo);
3249         bp = gbincore(bo, blkno);
3250         BO_RUNLOCK(bo);
3251         return (bp);
3252 }
3253
3254 /*
3255  * Returns true if no I/O is needed to access the
3256  * associated VM object.  This is like incore except
3257  * it also hunts around in the VM system for the data.
3258  */
3259
3260 static int
3261 inmem(struct vnode * vp, daddr_t blkno)
3262 {
3263         vm_object_t obj;
3264         vm_offset_t toff, tinc, size;
3265         vm_page_t m;
3266         vm_ooffset_t off;
3267
3268         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "inmem");
3269
3270         if (incore(&vp->v_bufobj, blkno))
3271                 return 1;
3272         if (vp->v_mount == NULL)
3273                 return 0;
3274         obj = vp->v_object;
3275         if (obj == NULL)
3276                 return (0);
3277
3278         size = PAGE_SIZE;
3279         if (size > vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize)
3280                 size = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3281         off = (vm_ooffset_t)blkno * (vm_ooffset_t)vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3282
3283         VM_OBJECT_RLOCK(obj);
3284         for (toff = 0; toff < vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize; toff += tinc) {
3285                 m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(off + toff));
3286                 if (!m)
3287                         goto notinmem;
3288                 tinc = size;
3289                 if (tinc > PAGE_SIZE - ((toff + off) & PAGE_MASK))
3290                         tinc = PAGE_SIZE - ((toff + off) & PAGE_MASK);
3291                 if (vm_page_is_valid(m,
3292                     (vm_offset_t) ((toff + off) & PAGE_MASK), tinc) == 0)
3293                         goto notinmem;
3294         }
3295         VM_OBJECT_RUNLOCK(obj);
3296         return 1;
3297
3298 notinmem:
3299         VM_OBJECT_RUNLOCK(obj);
3300         return (0);
3301 }
3302
3303 /*
3304  * Set the dirty range for a buffer based on the status of the dirty
3305  * bits in the pages comprising the buffer.  The range is limited
3306  * to the size of the buffer.
3307  *
3308  * Tell the VM system that the pages associated with this buffer
3309  * are clean.  This is used for delayed writes where the data is
3310  * going to go to disk eventually without additional VM intevention.
3311  *
3312  * Note that while we only really need to clean through to b_bcount, we
3313  * just go ahead and clean through to b_bufsize.
3314  */
3315 static void
3316 vfs_clean_pages_dirty_buf(struct buf *bp)
3317 {
3318         vm_ooffset_t foff, noff, eoff;
3319         vm_page_t m;
3320         int i;
3321
3322         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0 || bp->b_bufsize == 0)
3323                 return;
3324
3325         foff = bp->b_offset;
3326         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
3327             ("vfs_clean_pages_dirty_buf: no buffer offset"));
3328
3329         VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
3330         vfs_drain_busy_pages(bp);
3331         vfs_setdirty_locked_object(bp);
3332         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3333                 noff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
3334                 eoff = noff;
3335                 if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bufsize)
3336                         eoff = bp->b_offset + bp->b_bufsize;
3337                 m = bp->b_pages[i];
3338                 vfs_page_set_validclean(bp, foff, m);
3339                 /* vm_page_clear_dirty(m, foff & PAGE_MASK, eoff - foff); */
3340                 foff = noff;
3341         }
3342         VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
3343 }
3344
3345 static void
3346 vfs_setdirty_locked_object(struct buf *bp)
3347 {
3348         vm_object_t object;
3349         int i;
3350
3351         object = bp->b_bufobj->bo_object;
3352         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
3353
3354         /*
3355          * We qualify the scan for modified pages on whether the
3356          * object has been flushed yet.
3357          */
3358         if ((object->flags & OBJ_MIGHTBEDIRTY) != 0) {
3359                 vm_offset_t boffset;
3360                 vm_offset_t eoffset;
3361
3362                 /*
3363                  * test the pages to see if they have been modified directly
3364                  * by users through the VM system.
3365                  */
3366                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++)
3367                         vm_page_test_dirty(bp->b_pages[i]);
3368
3369                 /*
3370                  * Calculate the encompassing dirty range, boffset and eoffset,
3371                  * (eoffset - boffset) bytes.
3372                  */
3373
3374                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
3375                         if (bp->b_pages[i]->dirty)
3376                                 break;
3377                 }
3378                 boffset = (i << PAGE_SHIFT) - (bp->b_offset & PAGE_MASK);
3379
3380                 for (i = bp->b_npages - 1; i >= 0; --i) {
3381                         if (bp->b_pages[i]->dirty) {
3382                                 break;
3383                         }
3384                 }
3385                 eoffset = ((i + 1) << PAGE_SHIFT) - (bp->b_offset & PAGE_MASK);
3386
3387                 /*
3388                  * Fit it to the buffer.
3389                  */
3390
3391                 if (eoffset > bp->b_bcount)
3392                         eoffset = bp->b_bcount;
3393
3394                 /*
3395                  * If we have a good dirty range, merge with the existing
3396                  * dirty range.
3397                  */
3398
3399                 if (boffset < eoffset) {
3400                         if (bp->b_dirtyoff > boffset)
3401                                 bp->b_dirtyoff = boffset;
3402                         if (bp->b_dirtyend < eoffset)
3403                                 bp->b_dirtyend = eoffset;
3404                 }
3405         }
3406 }
3407
3408 /*
3409  * Allocate the KVA mapping for an existing buffer.
3410  * If an unmapped buffer is provided but a mapped buffer is requested, take
3411  * also care to properly setup mappings between pages and KVA.
3412  */
3413 static void
3414 bp_unmapped_get_kva(struct buf *bp, daddr_t blkno, int size, int gbflags)
3415 {
3416         int bsize, maxsize, need_mapping, need_kva;
3417         off_t offset;
3418
3419         need_mapping = bp->b_data == unmapped_buf &&
3420             (gbflags & GB_UNMAPPED) == 0;
3421         need_kva = bp->b_kvabase == unmapped_buf &&
3422             bp->b_data == unmapped_buf &&
3423             (gbflags & GB_KVAALLOC) != 0;
3424         if (!need_mapping && !need_kva)
3425                 return;
3426
3427         BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
3428
3429         if (need_mapping && bp->b_kvabase != unmapped_buf) {
3430                 /*
3431                  * Buffer is not mapped, but the KVA was already
3432                  * reserved at the time of the instantiation.  Use the
3433                  * allocated space.
3434                  */
3435                 goto has_addr;
3436         }
3437
3438         /*
3439          * Calculate the amount of the address space we would reserve
3440          * if the buffer was mapped.
3441          */
3442         bsize = vn_isdisk(bp->b_vp, NULL) ? DEV_BSIZE : bp->b_bufobj->bo_bsize;
3443         KASSERT(bsize != 0, ("bsize == 0, check bo->bo_bsize"));
3444         offset = blkno * bsize;
3445         maxsize = size + (offset & PAGE_MASK);
3446         maxsize = imax(maxsize, bsize);
3447
3448         while (bufkva_alloc(bp, maxsize, gbflags) != 0) {
3449                 if ((gbflags & GB_NOWAIT_BD) != 0) {
3450                         /*
3451                          * XXXKIB: defragmentation cannot
3452                          * succeed, not sure what else to do.
3453                          */
3454                         panic("GB_NOWAIT_BD and GB_UNMAPPED %p", bp);
3455                 }
3456                 atomic_add_int(&mappingrestarts, 1);
3457                 bufspace_wait(bp->b_vp, gbflags, 0, 0);
3458         }
3459 has_addr:
3460         if (need_mapping) {
3461                 /* b_offset is handled by bpmap_qenter. */
3462                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
3463                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
3464                 bpmap_qenter(bp);
3465         }
3466 }
3467
3468 /*
3469  *      getblk:
3470  *
3471  *      Get a block given a specified block and offset into a file/device.
3472  *      The buffers B_DONE bit will be cleared on return, making it almost
3473  *      ready for an I/O initiation.  B_INVAL may or may not be set on 
3474  *      return.  The caller should clear B_INVAL prior to initiating a
3475  *      READ.
3476  *
3477  *      For a non-VMIO buffer, B_CACHE is set to the opposite of B_INVAL for
3478  *      an existing buffer.
3479  *
3480  *      For a VMIO buffer, B_CACHE is modified according to the backing VM.
3481  *      If getblk()ing a previously 0-sized invalid buffer, B_CACHE is set
3482  *      and then cleared based on the backing VM.  If the previous buffer is
3483  *      non-0-sized but invalid, B_CACHE will be cleared.
3484  *
3485  *      If getblk() must create a new buffer, the new buffer is returned with
3486  *      both B_INVAL and B_CACHE clear unless it is a VMIO buffer, in which
3487  *      case it is returned with B_INVAL clear and B_CACHE set based on the
3488  *      backing VM.
3489  *
3490  *      getblk() also forces a bwrite() for any B_DELWRI buffer whos
3491  *      B_CACHE bit is clear.
3492  *      
3493  *      What this means, basically, is that the caller should use B_CACHE to
3494  *      determine whether the buffer is fully valid or not and should clear
3495  *      B_INVAL prior to issuing a read.  If the caller intends to validate
3496  *      the buffer by loading its data area with something, the caller needs
3497  *      to clear B_INVAL.  If the caller does this without issuing an I/O, 
3498  *      the caller should set B_CACHE ( as an optimization ), else the caller
3499  *      should issue the I/O and biodone() will set B_CACHE if the I/O was
3500  *      a write attempt or if it was a successful read.  If the caller 
3501  *      intends to issue a READ, the caller must clear B_INVAL and BIO_ERROR
3502  *      prior to issuing the READ.  biodone() will *not* clear B_INVAL.
3503  */
3504 struct buf *
3505 getblk(struct vnode *vp, daddr_t blkno, int size, int slpflag, int slptimeo,
3506     int flags)
3507 {
3508         struct buf *bp;
3509         struct bufobj *bo;
3510         int bsize, error, maxsize, vmio;
3511         off_t offset;
3512
3513         CTR3(KTR_BUF, "getblk(%p, %ld, %d)", vp, (long)blkno, size);
3514         KASSERT((flags & (GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC)) != GB_KVAALLOC,
3515             ("GB_KVAALLOC only makes sense with GB_UNMAPPED"));
3516         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "getblk");
3517         if (size > maxbcachebuf)
3518                 panic("getblk: size(%d) > maxbcachebuf(%d)\n", size,
3519                     maxbcachebuf);
3520         if (!unmapped_buf_allowed)
3521                 flags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
3522
3523         bo = &vp->v_bufobj;
3524 loop:
3525         BO_RLOCK(bo);
3526         bp = gbincore(bo, blkno);
3527         if (bp != NULL) {
3528                 int lockflags;
3529                 /*
3530                  * Buffer is in-core.  If the buffer is not busy nor managed,
3531                  * it must be on a queue.
3532                  */
3533                 lockflags = LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL | LK_INTERLOCK;
3534
3535                 if (flags & GB_LOCK_NOWAIT)
3536                         lockflags |= LK_NOWAIT;
3537
3538                 error = BUF_TIMELOCK(bp, lockflags,
3539                     BO_LOCKPTR(bo), "getblk", slpflag, slptimeo);
3540
3541                 /*
3542                  * If we slept and got the lock we have to restart in case
3543                  * the buffer changed identities.
3544                  */
3545                 if (error == ENOLCK)
3546                         goto loop;
3547                 /* We timed out or were interrupted. */
3548                 else if (error)
3549                         return (NULL);
3550                 /* If recursed, assume caller knows the rules. */
3551                 else if (BUF_LOCKRECURSED(bp))
3552                         goto end;
3553
3554                 /*
3555                  * The buffer is locked.  B_CACHE is cleared if the buffer is 
3556                  * invalid.  Otherwise, for a non-VMIO buffer, B_CACHE is set
3557                  * and for a VMIO buffer B_CACHE is adjusted according to the
3558                  * backing VM cache.
3559                  */
3560                 if (bp->b_flags & B_INVAL)
3561                         bp->b_flags &= ~B_CACHE;
3562                 else if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_INVAL)) == 0)
3563                         bp->b_flags |= B_CACHE;
3564                 if (bp->b_flags & B_MANAGED)
3565                         MPASS(bp->b_qindex == QUEUE_NONE);
3566                 else
3567                         bremfree(bp);
3568
3569                 /*
3570                  * check for size inconsistencies for non-VMIO case.
3571                  */
3572                 if (bp->b_bcount != size) {
3573                         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0 ||
3574                             (size > bp->b_kvasize)) {
3575                                 if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
3576                                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3577                                         bwrite(bp);
3578                                 } else {
3579                                         if (LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
3580                                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
3581                                                 brelse(bp);
3582                                         } else {
3583                                                 bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3584                                                 bwrite(bp);
3585                                         }
3586                                 }
3587                                 goto loop;
3588                         }
3589                 }
3590
3591                 /*
3592                  * Handle the case of unmapped buffer which should
3593                  * become mapped, or the buffer for which KVA
3594                  * reservation is requested.
3595                  */
3596                 bp_unmapped_get_kva(bp, blkno, size, flags);
3597
3598                 /*
3599                  * If the size is inconsistent in the VMIO case, we can resize
3600                  * the buffer.  This might lead to B_CACHE getting set or
3601                  * cleared.  If the size has not changed, B_CACHE remains
3602                  * unchanged from its previous state.
3603                  */
3604                 allocbuf(bp, size);
3605
3606                 KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET, 
3607                     ("getblk: no buffer offset"));
3608
3609                 /*
3610                  * A buffer with B_DELWRI set and B_CACHE clear must
3611                  * be committed before we can return the buffer in
3612                  * order to prevent the caller from issuing a read
3613                  * ( due to B_CACHE not being set ) and overwriting
3614                  * it.
3615                  *
3616                  * Most callers, including NFS and FFS, need this to
3617                  * operate properly either because they assume they
3618                  * can issue a read if B_CACHE is not set, or because
3619                  * ( for example ) an uncached B_DELWRI might loop due 
3620                  * to softupdates re-dirtying the buffer.  In the latter
3621                  * case, B_CACHE is set after the first write completes,
3622                  * preventing further loops.
3623                  * NOTE!  b*write() sets B_CACHE.  If we cleared B_CACHE
3624                  * above while extending the buffer, we cannot allow the
3625                  * buffer to remain with B_CACHE set after the write
3626                  * completes or it will represent a corrupt state.  To
3627                  * deal with this we set B_NOCACHE to scrap the buffer
3628                  * after the write.
3629                  *
3630                  * We might be able to do something fancy, like setting
3631                  * B_CACHE in bwrite() except if B_DELWRI is already set,
3632                  * so the below call doesn't set B_CACHE, but that gets real
3633                  * confusing.  This is much easier.
3634                  */
3635
3636                 if ((bp->b_flags & (B_CACHE|B_DELWRI)) == B_DELWRI) {
3637                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
3638                         bwrite(bp);
3639                         goto loop;
3640                 }
3641                 bp->b_flags &= ~B_DONE;
3642         } else {
3643                 /*
3644                  * Buffer is not in-core, create new buffer.  The buffer
3645                  * returned by getnewbuf() is locked.  Note that the returned
3646                  * buffer is also considered valid (not marked B_INVAL).
3647                  */
3648                 BO_RUNLOCK(bo);
3649                 /*
3650                  * If the user does not want us to create the buffer, bail out
3651                  * here.
3652                  */
3653                 if (flags & GB_NOCREAT)
3654                         return NULL;
3655                 if (numfreebuffers == 0 && TD_IS_IDLETHREAD(curthread))
3656                         return NULL;
3657
3658                 bsize = vn_isdisk(vp, NULL) ? DEV_BSIZE : bo->bo_bsize;
3659                 KASSERT(bsize != 0, ("bsize == 0, check bo->bo_bsize"));
3660                 offset = blkno * bsize;
3661                 vmio = vp->v_object != NULL;
3662                 if (vmio) {
3663                         maxsize = size + (offset & PAGE_MASK);
3664                 } else {
3665                         maxsize = size;
3666                         /* Do not allow non-VMIO notmapped buffers. */
3667                         flags &= ~(GB_UNMAPPED | GB_KVAALLOC);
3668                 }
3669                 maxsize = imax(maxsize, bsize);
3670
3671                 bp = getnewbuf(vp, slpflag, slptimeo, maxsize, flags);
3672                 if (bp == NULL) {
3673                         if (slpflag || slptimeo)
3674                                 return NULL;
3675                         /*
3676                          * XXX This is here until the sleep path is diagnosed
3677                          * enough to work under very low memory conditions.
3678                          *
3679                          * There's an issue on low memory, 4BSD+non-preempt
3680                          * systems (eg MIPS routers with 32MB RAM) where buffer
3681                          * exhaustion occurs without sleeping for buffer
3682                          * reclaimation.  This just sticks in a loop and
3683                          * constantly attempts to allocate a buffer, which
3684                          * hits exhaustion and tries to wakeup bufdaemon.
3685                          * This never happens because we never yield.
3686                          *
3687                          * The real solution is to identify and fix these cases
3688                          * so we aren't effectively busy-waiting in a loop
3689                          * until the reclaimation path has cycles to run.
3690                          */
3691                         kern_yield(PRI_USER);
3692                         goto loop;
3693                 }
3694
3695                 /*
3696                  * This code is used to make sure that a buffer is not
3697                  * created while the getnewbuf routine is blocked.
3698                  * This can be a problem whether the vnode is locked or not.
3699                  * If the buffer is created out from under us, we have to
3700                  * throw away the one we just created.
3701                  *
3702                  * Note: this must occur before we associate the buffer
3703                  * with the vp especially considering limitations in
3704                  * the splay tree implementation when dealing with duplicate
3705                  * lblkno's.
3706                  */
3707                 BO_LOCK(bo);
3708                 if (gbincore(bo, blkno)) {
3709                         BO_UNLOCK(bo);
3710                         bp->b_flags |= B_INVAL;
3711                         brelse(bp);
3712                         bufspace_release(maxsize);
3713                         goto loop;
3714                 }
3715
3716                 /*
3717                  * Insert the buffer into the hash, so that it can
3718                  * be found by incore.
3719                  */
3720                 bp->b_blkno = bp->b_lblkno = blkno;
3721                 bp->b_offset = offset;
3722                 bgetvp(vp, bp);
3723                 BO_UNLOCK(bo);
3724
3725                 /*
3726                  * set B_VMIO bit.  allocbuf() the buffer bigger.  Since the
3727                  * buffer size starts out as 0, B_CACHE will be set by
3728                  * allocbuf() for the VMIO case prior to it testing the
3729                  * backing store for validity.
3730                  */
3731
3732                 if (vmio) {
3733                         bp->b_flags |= B_VMIO;
3734                         KASSERT(vp->v_object == bp->b_bufobj->bo_object,
3735                             ("ARGH! different b_bufobj->bo_object %p %p %p\n",
3736                             bp, vp->v_object, bp->b_bufobj->bo_object));
3737                 } else {
3738                         bp->b_flags &= ~B_VMIO;
3739                         KASSERT(bp->b_bufobj->bo_object == NULL,
3740                             ("ARGH! has b_bufobj->bo_object %p %p\n",
3741                             bp, bp->b_bufobj->bo_object));
3742                         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
3743                 }
3744
3745                 allocbuf(bp, size);
3746                 bufspace_release(maxsize);
3747                 bp->b_flags &= ~B_DONE;
3748         }
3749         CTR4(KTR_BUF, "getblk(%p, %ld, %d) = %p", vp, (long)blkno, size, bp);
3750         BUF_ASSERT_HELD(bp);
3751 end:
3752         buf_track(bp, __func__);
3753         KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
3754             ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p", bp, bp->b_bufobj, bo));
3755         return (bp);
3756 }
3757
3758 /*
3759  * Get an empty, disassociated buffer of given size.  The buffer is initially
3760  * set to B_INVAL.
3761  */
3762 struct buf *
3763 geteblk(int size, int flags)
3764 {
3765         struct buf *bp;
3766         int maxsize;
3767
3768         maxsize = (size + BKVAMASK) & ~BKVAMASK;
3769         while ((bp = getnewbuf(NULL, 0, 0, maxsize, flags)) == NULL) {
3770                 if ((flags & GB_NOWAIT_BD) &&
3771                     (curthread->td_pflags & TDP_BUFNEED) != 0)
3772                         return (NULL);
3773         }
3774         allocbuf(bp, size);
3775         bufspace_release(maxsize);
3776         bp->b_flags |= B_INVAL; /* b_dep cleared by getnewbuf() */
3777         BUF_ASSERT_HELD(bp);
3778         return (bp);
3779 }
3780
3781 /*
3782  * Truncate the backing store for a non-vmio buffer.
3783  */
3784 static void
3785 vfs_nonvmio_truncate(struct buf *bp, int newbsize)
3786 {
3787
3788         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
3789                 /*
3790                  * malloced buffers are not shrunk
3791                  */
3792                 if (newbsize == 0) {
3793                         bufmallocadjust(bp, 0);
3794                         free(bp->b_data, M_BIOBUF);
3795                         bp->b_data = bp->b_kvabase;
3796                         bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
3797                 }
3798                 return;
3799         }
3800         vm_hold_free_pages(bp, newbsize);
3801         bufspace_adjust(bp, newbsize);
3802 }
3803
3804 /*
3805  * Extend the backing for a non-VMIO buffer.
3806  */
3807 static void
3808 vfs_nonvmio_extend(struct buf *bp, int newbsize)
3809 {
3810         caddr_t origbuf;
3811         int origbufsize;
3812
3813         /*
3814          * We only use malloced memory on the first allocation.
3815          * and revert to page-allocated memory when the buffer
3816          * grows.
3817          *
3818          * There is a potential smp race here that could lead
3819          * to bufmallocspace slightly passing the max.  It
3820          * is probably extremely rare and not worth worrying
3821          * over.
3822          */
3823         if (bp->b_bufsize == 0 && newbsize <= PAGE_SIZE/2 &&
3824             bufmallocspace < maxbufmallocspace) {
3825                 bp->b_data = malloc(newbsize, M_BIOBUF, M_WAITOK);
3826                 bp->b_flags |= B_MALLOC;
3827                 bufmallocadjust(bp, newbsize);
3828                 return;
3829         }
3830
3831         /*
3832          * If the buffer is growing on its other-than-first
3833          * allocation then we revert to the page-allocation
3834          * scheme.
3835          */
3836         origbuf = NULL;
3837         origbufsize = 0;
3838         if (bp->b_flags & B_MALLOC) {
3839                 origbuf = bp->b_data;
3840                 origbufsize = bp->b_bufsize;
3841                 bp->b_data = bp->b_kvabase;
3842                 bufmallocadjust(bp, 0);
3843                 bp->b_flags &= ~B_MALLOC;
3844                 newbsize = round_page(newbsize);
3845         }
3846         vm_hold_load_pages(bp, (vm_offset_t) bp->b_data + bp->b_bufsize,
3847             (vm_offset_t) bp->b_data + newbsize);
3848         if (origbuf != NULL) {
3849                 bcopy(origbuf, bp->b_data, origbufsize);
3850                 free(origbuf, M_BIOBUF);
3851         }
3852         bufspace_adjust(bp, newbsize);
3853 }
3854
3855 /*
3856  * This code constitutes the buffer memory from either anonymous system
3857  * memory (in the case of non-VMIO operations) or from an associated
3858  * VM object (in the case of VMIO operations).  This code is able to
3859  * resize a buffer up or down.
3860  *
3861  * Note that this code is tricky, and has many complications to resolve
3862  * deadlock or inconsistent data situations.  Tread lightly!!! 
3863  * There are B_CACHE and B_DELWRI interactions that must be dealt with by 
3864  * the caller.  Calling this code willy nilly can result in the loss of data.
3865  *
3866  * allocbuf() only adjusts B_CACHE for VMIO buffers.  getblk() deals with
3867  * B_CACHE for the non-VMIO case.
3868  */
3869 int
3870 allocbuf(struct buf *bp, int size)
3871 {
3872         int newbsize;
3873
3874         BUF_ASSERT_HELD(bp);
3875
3876         if (bp->b_bcount == size)
3877                 return (1);
3878
3879         if (bp->b_kvasize != 0 && bp->b_kvasize < size)
3880                 panic("allocbuf: buffer too small");
3881
3882         newbsize = roundup2(size, DEV_BSIZE);
3883         if ((bp->b_flags & B_VMIO) == 0) {
3884                 if ((bp->b_flags & B_MALLOC) == 0)
3885                         newbsize = round_page(newbsize);
3886                 /*
3887                  * Just get anonymous memory from the kernel.  Don't
3888                  * mess with B_CACHE.
3889                  */
3890                 if (newbsize < bp->b_bufsize)
3891                         vfs_nonvmio_truncate(bp, newbsize);
3892                 else if (newbsize > bp->b_bufsize)
3893                         vfs_nonvmio_extend(bp, newbsize);
3894         } else {
3895                 int desiredpages;
3896
3897                 desiredpages = (size == 0) ? 0 :
3898                     num_pages((bp->b_offset & PAGE_MASK) + newbsize);
3899
3900                 if (bp->b_flags & B_MALLOC)
3901                         panic("allocbuf: VMIO buffer can't be malloced");
3902                 /*
3903                  * Set B_CACHE initially if buffer is 0 length or will become
3904                  * 0-length.
3905                  */
3906                 if (size == 0 || bp->b_bufsize == 0)
3907                         bp->b_flags |= B_CACHE;
3908
3909                 if (newbsize < bp->b_bufsize)
3910                         vfs_vmio_truncate(bp, desiredpages);
3911                 /* XXX This looks as if it should be newbsize > b_bufsize */
3912                 else if (size > bp->b_bcount)
3913                         vfs_vmio_extend(bp, desiredpages, size);
3914                 bufspace_adjust(bp, newbsize);
3915         }
3916         bp->b_bcount = size;            /* requested buffer size. */
3917         return (1);
3918 }
3919
3920 extern int inflight_transient_maps;
3921
3922 void
3923 biodone(struct bio *bp)
3924 {
3925         struct mtx *mtxp;
3926         void (*done)(struct bio *);
3927         vm_offset_t start, end;
3928
3929         biotrack(bp, __func__);
3930         if ((bp->bio_flags & BIO_TRANSIENT_MAPPING) != 0) {
3931                 bp->bio_flags &= ~BIO_TRANSIENT_MAPPING;
3932                 bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
3933                 start = trunc_page((vm_offset_t)bp->bio_data);
3934                 end = round_page((vm_offset_t)bp->bio_data + bp->bio_length);
3935                 bp->bio_data = unmapped_buf;
3936                 pmap_qremove(start, atop(end - start));
3937                 vmem_free(transient_arena, start, end - start);
3938                 atomic_add_int(&inflight_transient_maps, -1);
3939         }
3940         done = bp->bio_done;
3941         if (done == NULL) {
3942                 mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
3943                 mtx_lock(mtxp);
3944                 bp->bio_flags |= BIO_DONE;
3945                 wakeup(bp);
3946                 mtx_unlock(mtxp);
3947         } else
3948                 done(bp);
3949 }
3950
3951 /*
3952  * Wait for a BIO to finish.
3953  */
3954 int
3955 biowait(struct bio *bp, const char *wchan)
3956 {
3957         struct mtx *mtxp;
3958
3959         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
3960         mtx_lock(mtxp);
3961         while ((bp->bio_flags & BIO_DONE) == 0)
3962                 msleep(bp, mtxp, PRIBIO, wchan, 0);
3963         mtx_unlock(mtxp);
3964         if (bp->bio_error != 0)
3965                 return (bp->bio_error);
3966         if (!(bp->bio_flags & BIO_ERROR))
3967                 return (0);
3968         return (EIO);
3969 }
3970
3971 void
3972 biofinish(struct bio *bp, struct devstat *stat, int error)
3973 {
3974         
3975         if (error) {
3976                 bp->bio_error = error;
3977                 bp->bio_flags |= BIO_ERROR;
3978         }
3979         if (stat != NULL)
3980                 devstat_end_transaction_bio(stat, bp);
3981         biodone(bp);
3982 }
3983
3984 #if defined(BUF_TRACKING) || defined(FULL_BUF_TRACKING)
3985 void
3986 biotrack_buf(struct bio *bp, const char *location)
3987 {
3988
3989         buf_track(bp->bio_track_bp, location);
3990 }
3991 #endif
3992
3993 /*
3994  *      bufwait:
3995  *
3996  *      Wait for buffer I/O completion, returning error status.  The buffer
3997  *      is left locked and B_DONE on return.  B_EINTR is converted into an EINTR
3998  *      error and cleared.
3999  */
4000 int
4001 bufwait(struct buf *bp)
4002 {
4003         if (bp->b_iocmd == BIO_READ)
4004                 bwait(bp, PRIBIO, "biord");
4005         else
4006                 bwait(bp, PRIBIO, "biowr");
4007         if (bp->b_flags & B_EINTR) {
4008                 bp->b_flags &= ~B_EINTR;
4009                 return (EINTR);
4010         }
4011         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR) {
4012                 return (bp->b_error ? bp->b_error : EIO);
4013         } else {
4014                 return (0);
4015         }
4016 }
4017
4018 /*
4019  *      bufdone:
4020  *
4021  *      Finish I/O on a buffer, optionally calling a completion function.
4022  *      This is usually called from an interrupt so process blocking is
4023  *      not allowed.
4024  *
4025  *      biodone is also responsible for setting B_CACHE in a B_VMIO bp.
4026  *      In a non-VMIO bp, B_CACHE will be set on the next getblk() 
4027  *      assuming B_INVAL is clear.
4028  *
4029  *      For the VMIO case, we set B_CACHE if the op was a read and no
4030  *      read error occurred, or if the op was a write.  B_CACHE is never
4031  *      set if the buffer is invalid or otherwise uncacheable.
4032  *
4033  *      biodone does not mess with B_INVAL, allowing the I/O routine or the
4034  *      initiator to leave B_INVAL set to brelse the buffer out of existence
4035  *      in the biodone routine.
4036  */
4037 void
4038 bufdone(struct buf *bp)
4039 {
4040         struct bufobj *dropobj;
4041         void    (*biodone)(struct buf *);
4042
4043         buf_track(bp, __func__);
4044         CTR3(KTR_BUF, "bufdone(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
4045         dropobj = NULL;
4046
4047         KASSERT(!(bp->b_flags & B_DONE), ("biodone: bp %p already done", bp));
4048         BUF_ASSERT_HELD(bp);
4049
4050         runningbufwakeup(bp);
4051         if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE)
4052                 dropobj = bp->b_bufobj;
4053         /* call optional completion function if requested */
4054         if (bp->b_iodone != NULL) {
4055                 biodone = bp->b_iodone;
4056                 bp->b_iodone = NULL;
4057                 (*biodone) (bp);
4058                 if (dropobj)
4059                         bufobj_wdrop(dropobj);
4060                 return;
4061         }
4062
4063         bufdone_finish(bp);
4064
4065         if (dropobj)
4066                 bufobj_wdrop(dropobj);
4067 }
4068
4069 void
4070 bufdone_finish(struct buf *bp)
4071 {
4072         BUF_ASSERT_HELD(bp);
4073
4074         if (!LIST_EMPTY(&bp->b_dep))
4075                 buf_complete(bp);
4076
4077         if (bp->b_flags & B_VMIO) {
4078                 /*
4079                  * Set B_CACHE if the op was a normal read and no error
4080                  * occurred.  B_CACHE is set for writes in the b*write()
4081                  * routines.
4082                  */
4083                 if (bp->b_iocmd == BIO_READ &&
4084                     !(bp->b_flags & (B_INVAL|B_NOCACHE)) &&
4085                     !(bp->b_ioflags & BIO_ERROR))
4086                         bp->b_flags |= B_CACHE;
4087                 vfs_vmio_iodone(bp);
4088         }
4089
4090         /*
4091          * For asynchronous completions, release the buffer now. The brelse
4092          * will do a wakeup there if necessary - so no need to do a wakeup
4093          * here in the async case. The sync case always needs to do a wakeup.
4094          */
4095         if (bp->b_flags & B_ASYNC) {
4096                 if ((bp->b_flags & (B_NOCACHE | B_INVAL | B_RELBUF)) ||
4097                     (bp->b_ioflags & BIO_ERROR))
4098                         brelse(bp);
4099                 else
4100                         bqrelse(bp);
4101         } else
4102                 bdone(bp);
4103 }
4104
4105 /*
4106  * This routine is called in lieu of iodone in the case of
4107  * incomplete I/O.  This keeps the busy status for pages
4108  * consistent.
4109  */
4110 void
4111 vfs_unbusy_pages(struct buf *bp)
4112 {
4113         int i;
4114         vm_object_t obj;
4115         vm_page_t m;
4116
4117         runningbufwakeup(bp);
4118         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4119                 return;
4120
4121         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
4122         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
4123         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4124                 m = bp->b_pages[i];
4125                 if (m == bogus_page) {
4126                         m = vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(bp->b_offset) + i);
4127                         if (!m)
4128                                 panic("vfs_unbusy_pages: page missing\n");
4129                         bp->b_pages[i] = m;
4130                         if (buf_mapped(bp)) {
4131                                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4132                                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
4133                                     bp->b_pages, bp->b_npages);
4134                         } else
4135                                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
4136                 }
4137                 vm_page_sunbusy(m);
4138         }
4139         vm_object_pip_wakeupn(obj, bp->b_npages);
4140         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
4141 }
4142
4143 /*
4144  * vfs_page_set_valid:
4145  *
4146  *      Set the valid bits in a page based on the supplied offset.   The
4147  *      range is restricted to the buffer's size.
4148  *
4149  *      This routine is typically called after a read completes.
4150  */
4151 static void
4152 vfs_page_set_valid(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m)
4153 {
4154         vm_ooffset_t eoff;
4155
4156         /*
4157          * Compute the end offset, eoff, such that [off, eoff) does not span a
4158          * page boundary and eoff is not greater than the end of the buffer.
4159          * The end of the buffer, in this case, is our file EOF, not the
4160          * allocation size of the buffer.
4161          */
4162         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(vm_ooffset_t)PAGE_MASK;
4163         if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bcount)
4164                 eoff = bp->b_offset + bp->b_bcount;
4165
4166         /*
4167          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
4168          * entire page.
4169          */
4170         if (eoff > off)
4171                 vm_page_set_valid_range(m, off & PAGE_MASK, eoff - off);
4172 }
4173
4174 /*
4175  * vfs_page_set_validclean:
4176  *
4177  *      Set the valid bits and clear the dirty bits in a page based on the
4178  *      supplied offset.   The range is restricted to the buffer's size.
4179  */
4180 static void
4181 vfs_page_set_validclean(struct buf *bp, vm_ooffset_t off, vm_page_t m)
4182 {
4183         vm_ooffset_t soff, eoff;
4184
4185         /*
4186          * Start and end offsets in buffer.  eoff - soff may not cross a
4187          * page boundary or cross the end of the buffer.  The end of the
4188          * buffer, in this case, is our file EOF, not the allocation size
4189          * of the buffer.
4190          */
4191         soff = off;
4192         eoff = (off + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
4193         if (eoff > bp->b_offset + bp->b_bcount)
4194                 eoff = bp->b_offset + bp->b_bcount;
4195
4196         /*
4197          * Set valid range.  This is typically the entire buffer and thus the
4198          * entire page.
4199          */
4200         if (eoff > soff) {
4201                 vm_page_set_validclean(
4202                     m,
4203                    (vm_offset_t) (soff & PAGE_MASK),
4204                    (vm_offset_t) (eoff - soff)
4205                 );
4206         }
4207 }
4208
4209 /*
4210  * Ensure that all buffer pages are not exclusive busied.  If any page is
4211  * exclusive busy, drain it.
4212  */
4213 void
4214 vfs_drain_busy_pages(struct buf *bp)
4215 {
4216         vm_page_t m;
4217         int i, last_busied;
4218
4219         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(bp->b_bufobj->bo_object);
4220         last_busied = 0;
4221         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4222                 m = bp->b_pages[i];
4223                 if (vm_page_xbusied(m)) {
4224                         for (; last_busied < i; last_busied++)
4225                                 vm_page_sbusy(bp->b_pages[last_busied]);
4226                         while (vm_page_xbusied(m)) {
4227                                 vm_page_lock(m);
4228                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4229                                 vm_page_busy_sleep(m, "vbpage", true);
4230                                 VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4231                         }
4232                 }
4233         }
4234         for (i = 0; i < last_busied; i++)
4235                 vm_page_sunbusy(bp->b_pages[i]);
4236 }
4237
4238 /*
4239  * This routine is called before a device strategy routine.
4240  * It is used to tell the VM system that paging I/O is in
4241  * progress, and treat the pages associated with the buffer
4242  * almost as being exclusive busy.  Also the object paging_in_progress
4243  * flag is handled to make sure that the object doesn't become
4244  * inconsistent.
4245  *
4246  * Since I/O has not been initiated yet, certain buffer flags
4247  * such as BIO_ERROR or B_INVAL may be in an inconsistent state
4248  * and should be ignored.
4249  */
4250 void
4251 vfs_busy_pages(struct buf *bp, int clear_modify)
4252 {
4253         vm_object_t obj;
4254         vm_ooffset_t foff;
4255         vm_page_t m;
4256         int i;
4257         bool bogus;
4258
4259         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4260                 return;
4261
4262         obj = bp->b_bufobj->bo_object;
4263         foff = bp->b_offset;
4264         KASSERT(bp->b_offset != NOOFFSET,
4265             ("vfs_busy_pages: no buffer offset"));
4266         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
4267         vfs_drain_busy_pages(bp);
4268         if (bp->b_bufsize != 0)
4269                 vfs_setdirty_locked_object(bp);
4270         bogus = false;
4271         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4272                 m = bp->b_pages[i];
4273
4274                 if ((bp->b_flags & B_CLUSTER) == 0) {
4275                         vm_object_pip_add(obj, 1);
4276                         vm_page_sbusy(m);
4277                 }
4278                 /*
4279                  * When readying a buffer for a read ( i.e
4280                  * clear_modify == 0 ), it is important to do
4281                  * bogus_page replacement for valid pages in 
4282                  * partially instantiated buffers.  Partially 
4283                  * instantiated buffers can, in turn, occur when
4284                  * reconstituting a buffer from its VM backing store
4285                  * base.  We only have to do this if B_CACHE is
4286                  * clear ( which causes the I/O to occur in the
4287                  * first place ).  The replacement prevents the read
4288                  * I/O from overwriting potentially dirty VM-backed
4289                  * pages.  XXX bogus page replacement is, uh, bogus.
4290                  * It may not work properly with small-block devices.
4291                  * We need to find a better way.
4292                  */
4293                 if (clear_modify) {
4294                         pmap_remove_write(m);
4295                         vfs_page_set_validclean(bp, foff, m);
4296                 } else if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL &&
4297                     (bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
4298                         bp->b_pages[i] = bogus_page;
4299                         bogus = true;
4300                 }
4301                 foff = (foff + PAGE_SIZE) & ~(off_t)PAGE_MASK;
4302         }
4303         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
4304         if (bogus && buf_mapped(bp)) {
4305                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4306                 pmap_qenter(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data),
4307                     bp->b_pages, bp->b_npages);
4308         }
4309 }
4310
4311 /*
4312  *      vfs_bio_set_valid:
4313  *
4314  *      Set the range within the buffer to valid.  The range is
4315  *      relative to the beginning of the buffer, b_offset.  Note that
4316  *      b_offset itself may be offset from the beginning of the first
4317  *      page.
4318  */
4319 void   
4320 vfs_bio_set_valid(struct buf *bp, int base, int size)
4321 {
4322         int i, n;
4323         vm_page_t m;
4324
4325         if (!(bp->b_flags & B_VMIO))
4326                 return;
4327
4328         /*
4329          * Fixup base to be relative to beginning of first page.
4330          * Set initial n to be the maximum number of bytes in the
4331          * first page that can be validated.
4332          */
4333         base += (bp->b_offset & PAGE_MASK);
4334         n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
4335
4336         VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4337         for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_npages; ++i) {
4338                 m = bp->b_pages[i];
4339                 if (n > size)
4340                         n = size;
4341                 vm_page_set_valid_range(m, base & PAGE_MASK, n);
4342                 base += n;
4343                 size -= n;
4344                 n = PAGE_SIZE;
4345         }
4346         VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4347 }
4348
4349 /*
4350  *      vfs_bio_clrbuf:
4351  *
4352  *      If the specified buffer is a non-VMIO buffer, clear the entire
4353  *      buffer.  If the specified buffer is a VMIO buffer, clear and
4354  *      validate only the previously invalid portions of the buffer.
4355  *      This routine essentially fakes an I/O, so we need to clear
4356  *      BIO_ERROR and B_INVAL.
4357  *
4358  *      Note that while we only theoretically need to clear through b_bcount,
4359  *      we go ahead and clear through b_bufsize.
4360  */
4361 void
4362 vfs_bio_clrbuf(struct buf *bp) 
4363 {
4364         int i, j, mask, sa, ea, slide;
4365
4366         if ((bp->b_flags & (B_VMIO | B_MALLOC)) != B_VMIO) {
4367                 clrbuf(bp);
4368                 return;
4369         }
4370         bp->b_flags &= ~B_INVAL;
4371         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
4372         VM_OBJECT_WLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4373         if ((bp->b_npages == 1) && (bp->b_bufsize < PAGE_SIZE) &&
4374             (bp->b_offset & PAGE_MASK) == 0) {
4375                 if (bp->b_pages[0] == bogus_page)
4376                         goto unlock;
4377                 mask = (1 << (bp->b_bufsize / DEV_BSIZE)) - 1;
4378                 VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(bp->b_pages[0]->object);
4379                 if ((bp->b_pages[0]->valid & mask) == mask)
4380                         goto unlock;
4381                 if ((bp->b_pages[0]->valid & mask) == 0) {
4382                         pmap_zero_page_area(bp->b_pages[0], 0, bp->b_bufsize);
4383                         bp->b_pages[0]->valid |= mask;
4384                         goto unlock;
4385                 }
4386         }
4387         sa = bp->b_offset & PAGE_MASK;
4388         slide = 0;
4389         for (i = 0; i < bp->b_npages; i++, sa = 0) {
4390                 slide = imin(slide + PAGE_SIZE, bp->b_offset + bp->b_bufsize);
4391                 ea = slide & PAGE_MASK;
4392                 if (ea == 0)
4393                         ea = PAGE_SIZE;
4394                 if (bp->b_pages[i] == bogus_page)
4395                         continue;
4396                 j = sa / DEV_BSIZE;
4397                 mask = ((1 << ((ea - sa) / DEV_BSIZE)) - 1) << j;
4398                 VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(bp->b_pages[i]->object);
4399                 if ((bp->b_pages[i]->valid & mask) == mask)
4400                         continue;
4401                 if ((bp->b_pages[i]->valid & mask) == 0)
4402                         pmap_zero_page_area(bp->b_pages[i], sa, ea - sa);
4403                 else {
4404                         for (; sa < ea; sa += DEV_BSIZE, j++) {
4405                                 if ((bp->b_pages[i]->valid & (1 << j)) == 0) {
4406                                         pmap_zero_page_area(bp->b_pages[i],
4407                                             sa, DEV_BSIZE);
4408                                 }
4409                         }
4410                 }
4411                 bp->b_pages[i]->valid |= mask;
4412         }
4413 unlock:
4414         VM_OBJECT_WUNLOCK(bp->b_bufobj->bo_object);
4415         bp->b_resid = 0;
4416 }
4417
4418 void
4419 vfs_bio_bzero_buf(struct buf *bp, int base, int size)
4420 {
4421         vm_page_t m;
4422         int i, n;
4423
4424         if (buf_mapped(bp)) {
4425                 BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4426                 bzero(bp->b_data + base, size);
4427         } else {
4428                 BUF_CHECK_UNMAPPED(bp);
4429                 n = PAGE_SIZE - (base & PAGE_MASK);
4430                 for (i = base / PAGE_SIZE; size > 0 && i < bp->b_npages; ++i) {
4431                         m = bp->b_pages[i];
4432                         if (n > size)
4433                                 n = size;
4434                         pmap_zero_page_area(m, base & PAGE_MASK, n);
4435                         base += n;
4436                         size -= n;
4437                         n = PAGE_SIZE;
4438                 }
4439         }
4440 }
4441
4442 /*
4443  * Update buffer flags based on I/O request parameters, optionally releasing the
4444  * buffer.  If it's VMIO or direct I/O, the buffer pages are released to the VM,
4445  * where they may be placed on a page queue (VMIO) or freed immediately (direct
4446  * I/O).  Otherwise the buffer is released to the cache.
4447  */
4448 static void
4449 b_io_dismiss(struct buf *bp, int ioflag, bool release)
4450 {
4451
4452         KASSERT((ioflag & IO_NOREUSE) == 0 || (ioflag & IO_VMIO) != 0,
4453             ("buf %p non-VMIO noreuse", bp));
4454
4455         if ((ioflag & IO_DIRECT) != 0)
4456                 bp->b_flags |= B_DIRECT;
4457         if ((ioflag & (IO_VMIO | IO_DIRECT)) != 0 && LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
4458                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
4459                 if ((ioflag & IO_NOREUSE) != 0)
4460                         bp->b_flags |= B_NOREUSE;
4461                 if (release)
4462                         brelse(bp);
4463         } else if (release)
4464                 bqrelse(bp);
4465 }
4466
4467 void
4468 vfs_bio_brelse(struct buf *bp, int ioflag)
4469 {
4470
4471         b_io_dismiss(bp, ioflag, true);
4472 }
4473
4474 void
4475 vfs_bio_set_flags(struct buf *bp, int ioflag)
4476 {
4477
4478         b_io_dismiss(bp, ioflag, false);
4479 }
4480
4481 /*
4482  * vm_hold_load_pages and vm_hold_free_pages get pages into
4483  * a buffers address space.  The pages are anonymous and are
4484  * not associated with a file object.
4485  */
4486 static void
4487 vm_hold_load_pages(struct buf *bp, vm_offset_t from, vm_offset_t to)
4488 {
4489         vm_offset_t pg;
4490         vm_page_t p;
4491         int index;
4492
4493         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4494
4495         to = round_page(to);
4496         from = round_page(from);
4497         index = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
4498
4499         for (pg = from; pg < to; pg += PAGE_SIZE, index++) {
4500 tryagain:
4501                 /*
4502                  * note: must allocate system pages since blocking here
4503                  * could interfere with paging I/O, no matter which
4504                  * process we are.
4505                  */
4506                 p = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_NOOBJ |
4507                     VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_COUNT((to - pg) >> PAGE_SHIFT));
4508                 if (p == NULL) {
4509                         VM_WAIT;
4510                         goto tryagain;
4511                 }
4512                 pmap_qenter(pg, &p, 1);
4513                 bp->b_pages[index] = p;
4514         }
4515         bp->b_npages = index;
4516 }
4517
4518 /* Return pages associated with this buf to the vm system */
4519 static void
4520 vm_hold_free_pages(struct buf *bp, int newbsize)
4521 {
4522         vm_offset_t from;
4523         vm_page_t p;
4524         int index, newnpages;
4525
4526         BUF_CHECK_MAPPED(bp);
4527
4528         from = round_page((vm_offset_t)bp->b_data + newbsize);
4529         newnpages = (from - trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data)) >> PAGE_SHIFT;
4530         if (bp->b_npages > newnpages)
4531                 pmap_qremove(from, bp->b_npages - newnpages);
4532         for (index = newnpages; index < bp->b_npages; index++) {
4533                 p = bp->b_pages[index];
4534                 bp->b_pages[index] = NULL;
4535                 if (vm_page_sbusied(p))
4536                         printf("vm_hold_free_pages: blkno: %jd, lblkno: %jd\n",
4537                             (intmax_t)bp->b_blkno, (intmax_t)bp->b_lblkno);
4538                 p->wire_count--;
4539                 vm_page_free(p);
4540                 atomic_subtract_int(&vm_cnt.v_wire_count, 1);
4541         }
4542         bp->b_npages = newnpages;
4543 }
4544
4545 /*
4546  * Map an IO request into kernel virtual address space.
4547  *
4548  * All requests are (re)mapped into kernel VA space.
4549  * Notice that we use b_bufsize for the size of the buffer
4550  * to be mapped.  b_bcount might be modified by the driver.
4551  *
4552  * Note that even if the caller determines that the address space should
4553  * be valid, a race or a smaller-file mapped into a larger space may
4554  * actually cause vmapbuf() to fail, so all callers of vmapbuf() MUST
4555  * check the return value.
4556  *
4557  * This function only works with pager buffers.
4558  */
4559 int
4560 vmapbuf(struct buf *bp, int mapbuf)
4561 {
4562         vm_prot_t prot;
4563         int pidx;
4564
4565         if (bp->b_bufsize < 0)
4566                 return (-1);
4567         prot = VM_PROT_READ;
4568         if (bp->b_iocmd == BIO_READ)
4569                 prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
4570         if ((pidx = vm_fault_quick_hold_pages(&curproc->p_vmspace->vm_map,
4571             (vm_offset_t)bp->b_data, bp->b_bufsize, prot, bp->b_pages,
4572             btoc(MAXPHYS))) < 0)
4573                 return (-1);
4574         bp->b_npages = pidx;
4575         bp->b_offset = ((vm_offset_t)bp->b_data) & PAGE_MASK;
4576         if (mapbuf || !unmapped_buf_allowed) {
4577                 pmap_qenter((vm_offset_t)bp->b_kvabase, bp->b_pages, pidx);
4578                 bp->b_data = bp->b_kvabase + bp->b_offset;
4579         } else
4580                 bp->b_data = unmapped_buf;
4581         return(0);
4582 }
4583
4584 /*
4585  * Free the io map PTEs associated with this IO operation.
4586  * We also invalidate the TLB entries and restore the original b_addr.
4587  *
4588  * This function only works with pager buffers.
4589  */
4590 void
4591 vunmapbuf(struct buf *bp)
4592 {
4593         int npages;
4594
4595         npages = bp->b_npages;
4596         if (buf_mapped(bp))
4597                 pmap_qremove(trunc_page((vm_offset_t)bp->b_data), npages);
4598         vm_page_unhold_pages(bp->b_pages, npages);
4599
4600         bp->b_data = unmapped_buf;
4601 }
4602
4603 void
4604 bdone(struct buf *bp)
4605 {
4606         struct mtx *mtxp;
4607
4608         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4609         mtx_lock(mtxp);
4610         bp->b_flags |= B_DONE;
4611         wakeup(bp);
4612         mtx_unlock(mtxp);
4613 }
4614
4615 void
4616 bwait(struct buf *bp, u_char pri, const char *wchan)
4617 {
4618         struct mtx *mtxp;
4619
4620         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, bp);
4621         mtx_lock(mtxp);
4622         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0)
4623                 msleep(bp, mtxp, pri, wchan, 0);
4624         mtx_unlock(mtxp);
4625 }
4626
4627 int
4628 bufsync(struct bufobj *bo, int waitfor)
4629 {
4630
4631         return (VOP_FSYNC(bo2vnode(bo), waitfor, curthread));
4632 }
4633
4634 void
4635 bufstrategy(struct bufobj *bo, struct buf *bp)
4636 {
4637         int i = 0;
4638         struct vnode *vp;
4639
4640         vp = bp->b_vp;
4641         KASSERT(vp == bo->bo_private, ("Inconsistent vnode bufstrategy"));
4642         KASSERT(vp->v_type != VCHR && vp->v_type != VBLK,
4643             ("Wrong vnode in bufstrategy(bp=%p, vp=%p)", bp, vp));
4644         i = VOP_STRATEGY(vp, bp);
4645         KASSERT(i == 0, ("VOP_STRATEGY failed bp=%p vp=%p", bp, bp->b_vp));
4646 }
4647
4648 void
4649 bufobj_wrefl(struct bufobj *bo)
4650 {
4651
4652         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wref"));
4653         ASSERT_BO_WLOCKED(bo);
4654         bo->bo_numoutput++;
4655 }
4656
4657 void
4658 bufobj_wref(struct bufobj *bo)
4659 {
4660
4661         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wref"));
4662         BO_LOCK(bo);
4663         bo->bo_numoutput++;
4664         BO_UNLOCK(bo);
4665 }
4666
4667 void
4668 bufobj_wdrop(struct bufobj *bo)
4669 {
4670
4671         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wdrop"));
4672         BO_LOCK(bo);
4673         KASSERT(bo->bo_numoutput > 0, ("bufobj_wdrop non-positive count"));
4674         if ((--bo->bo_numoutput == 0) && (bo->bo_flag & BO_WWAIT)) {
4675                 bo->bo_flag &= ~BO_WWAIT;
4676                 wakeup(&bo->bo_numoutput);
4677         }
4678         BO_UNLOCK(bo);
4679 }
4680
4681 int
4682 bufobj_wwait(struct bufobj *bo, int slpflag, int timeo)
4683 {
4684         int error;
4685
4686         KASSERT(bo != NULL, ("NULL bo in bufobj_wwait"));
4687         ASSERT_BO_WLOCKED(bo);
4688         error = 0;
4689         while (bo->bo_numoutput) {
4690                 bo->bo_flag |= BO_WWAIT;
4691                 error = msleep(&bo->bo_numoutput, BO_LOCKPTR(bo),
4692                     slpflag | (PRIBIO + 1), "bo_wwait", timeo);
4693                 if (error)
4694                         break;
4695         }
4696         return (error);
4697 }
4698
4699 /*
4700  * Set bio_data or bio_ma for struct bio from the struct buf.
4701  */
4702 void
4703 bdata2bio(struct buf *bp, struct bio *bip)
4704 {
4705
4706         if (!buf_mapped(bp)) {
4707                 KASSERT(unmapped_buf_allowed, ("unmapped"));
4708                 bip->bio_ma = bp->b_pages;
4709                 bip->bio_ma_n = bp->b_npages;
4710                 bip->bio_data = unmapped_buf;
4711                 bip->bio_ma_offset = (vm_offset_t)bp->b_offset & PAGE_MASK;
4712                 bip->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
4713                 KASSERT(round_page(bip->bio_ma_offset + bip->bio_length) /
4714                     PAGE_SIZE == bp->b_npages,
4715                     ("Buffer %p too short: %d %lld %d", bp, bip->bio_ma_offset,
4716                     (long long)bip->bio_length, bip->bio_ma_n));
4717         } else {
4718                 bip->bio_data = bp->b_data;
4719                 bip->bio_ma = NULL;
4720         }
4721 }
4722
4723 /*
4724  * The MIPS pmap code currently doesn't handle aliased pages.
4725  * The VIPT caches may not handle page aliasing themselves, leading
4726  * to data corruption.
4727  *
4728  * As such, this code makes a system extremely unhappy if said
4729  * system doesn't support unaliasing the above situation in hardware.
4730  * Some "recent" systems (eg some mips24k/mips74k cores) don't enable
4731  * this feature at build time, so it has to be handled in software.
4732  *
4733  * Once the MIPS pmap/cache code grows to support this function on
4734  * earlier chips, it should be flipped back off.
4735  */
4736 #ifdef  __mips__
4737 static int buf_pager_relbuf = 1;
4738 #else
4739 static int buf_pager_relbuf = 0;
4740 #endif
4741 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, buf_pager_relbuf, CTLFLAG_RWTUN,
4742     &buf_pager_relbuf, 0,
4743     "Make buffer pager release buffers after reading");
4744
4745 /*
4746  * The buffer pager.  It uses buffer reads to validate pages.
4747  *
4748  * In contrast to the generic local pager from vm/vnode_pager.c, this
4749  * pager correctly and easily handles volumes where the underlying
4750  * device block size is greater than the machine page size.  The
4751  * buffer cache transparently extends the requested page run to be
4752  * aligned at the block boundary, and does the necessary bogus page
4753  * replacements in the addends to avoid obliterating already valid
4754  * pages.
4755  *
4756  * The only non-trivial issue is that the exclusive busy state for
4757  * pages, which is assumed by the vm_pager_getpages() interface, is
4758  * incompatible with the VMIO buffer cache's desire to share-busy the
4759  * pages.  This function performs a trivial downgrade of the pages'
4760  * state before reading buffers, and a less trivial upgrade from the
4761  * shared-busy to excl-busy state after the read.
4762  */
4763 int
4764 vfs_bio_getpages(struct vnode *vp, vm_page_t *ma, int count,
4765     int *rbehind, int *rahead, vbg_get_lblkno_t get_lblkno,
4766     vbg_get_blksize_t get_blksize)
4767 {
4768         vm_page_t m;
4769         vm_object_t object;
4770         struct buf *bp;
4771         struct mount *mp;
4772         daddr_t lbn, lbnp;
4773         vm_ooffset_t la, lb, poff, poffe;
4774         long bsize;
4775         int bo_bs, br_flags, error, i, pgsin, pgsin_a, pgsin_b;
4776         bool redo, lpart;
4777
4778         object = vp->v_object;
4779         mp = vp->v_mount;
4780         la = IDX_TO_OFF(ma[count - 1]->pindex);
4781         if (la >= object->un_pager.vnp.vnp_size)
4782                 return (VM_PAGER_BAD);
4783         lpart = la + PAGE_SIZE > object->un_pager.vnp.vnp_size;
4784         bo_bs = get_blksize(vp, get_lblkno(vp, IDX_TO_OFF(ma[0]->pindex)));
4785
4786         /*
4787          * Calculate read-ahead, behind and total pages.
4788          */
4789         pgsin = count;
4790         lb = IDX_TO_OFF(ma[0]->pindex);
4791         pgsin_b = OFF_TO_IDX(lb - rounddown2(lb, bo_bs));
4792         pgsin += pgsin_b;
4793         if (rbehind != NULL)
4794                 *rbehind = pgsin_b;
4795         pgsin_a = OFF_TO_IDX(roundup2(la, bo_bs) - la);
4796         if (la + IDX_TO_OFF(pgsin_a) >= object->un_pager.vnp.vnp_size)
4797                 pgsin_a = OFF_TO_IDX(roundup2(object->un_pager.vnp.vnp_size,
4798                     PAGE_SIZE) - la);
4799         pgsin += pgsin_a;
4800         if (rahead != NULL)
4801                 *rahead = pgsin_a;
4802         VM_CNT_INC(v_vnodein);
4803         VM_CNT_ADD(v_vnodepgsin, pgsin);
4804
4805         br_flags = (mp != NULL && (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMAPPED_BUFS)
4806             != 0) ? GB_UNMAPPED : 0;
4807         VM_OBJECT_WLOCK(object);
4808 again:
4809         for (i = 0; i < count; i++)
4810                 vm_page_busy_downgrade(ma[i]);
4811         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
4812
4813         lbnp = -1;
4814         for (i = 0; i < count; i++) {
4815                 m = ma[i];
4816
4817                 /*
4818                  * Pages are shared busy and the object lock is not
4819                  * owned, which together allow for the pages'
4820                  * invalidation.  The racy test for validity avoids
4821                  * useless creation of the buffer for the most typical
4822                  * case when invalidation is not used in redo or for
4823                  * parallel read.  The shared->excl upgrade loop at
4824                  * the end of the function catches the race in a
4825                  * reliable way (protected by the object lock).
4826                  */
4827                 if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL)
4828                         continue;
4829
4830                 poff = IDX_TO_OFF(m->pindex);
4831                 poffe = MIN(poff + PAGE_SIZE, object->un_pager.vnp.vnp_size);
4832                 for (; poff < poffe; poff += bsize) {
4833                         lbn = get_lblkno(vp, poff);
4834                         if (lbn == lbnp)
4835                                 goto next_page;
4836                         lbnp = lbn;
4837
4838                         bsize = get_blksize(vp, lbn);
4839                         error = bread_gb(vp, lbn, bsize, curthread->td_ucred,
4840                             br_flags, &bp);
4841                         if (error != 0)
4842                                 goto end_pages;
4843                         if (LIST_EMPTY(&bp->b_dep)) {
4844                                 /*
4845                                  * Invalidation clears m->valid, but
4846                                  * may leave B_CACHE flag if the
4847                                  * buffer existed at the invalidation
4848                                  * time.  In this case, recycle the
4849                                  * buffer to do real read on next
4850                                  * bread() after redo.
4851                                  *
4852                                  * Otherwise B_RELBUF is not strictly
4853                                  * necessary, enable to reduce buf
4854                                  * cache pressure.
4855                                  */
4856                                 if (buf_pager_relbuf ||
4857                                     m->valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
4858                                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
4859
4860                                 bp->b_flags &= ~B_NOCACHE;
4861                                 brelse(bp);
4862                         } else {
4863                                 bqrelse(bp);
4864                         }
4865                 }
4866                 KASSERT(1 /* racy, enable for debugging */ ||
4867                     m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL || i == count - 1,
4868                     ("buf %d %p invalid", i, m));
4869                 if (i == count - 1 && lpart) {
4870                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
4871                         if (m->valid != 0 &&
4872                             m->valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
4873                                 vm_page_zero_invalid(m, TRUE);
4874                         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
4875                 }
4876 next_page:;
4877         }
4878 end_pages:
4879
4880         VM_OBJECT_WLOCK(object);
4881         redo = false;
4882         for (i = 0; i < count; i++) {
4883                 vm_page_sunbusy(ma[i]);
4884                 ma[i] = vm_page_grab(object, ma[i]->pindex, VM_ALLOC_NORMAL);
4885
4886                 /*
4887                  * Since the pages were only sbusy while neither the
4888                  * buffer nor the object lock was held by us, or
4889                  * reallocated while vm_page_grab() slept for busy
4890                  * relinguish, they could have been invalidated.
4891                  * Recheck the valid bits and re-read as needed.
4892                  *
4893                  * Note that the last page is made fully valid in the
4894                  * read loop, and partial validity for the page at
4895                  * index count - 1 could mean that the page was
4896                  * invalidated or removed, so we must restart for
4897                  * safety as well.
4898                  */
4899                 if (ma[i]->valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
4900                         redo = true;
4901         }
4902         if (redo && error == 0)
4903                 goto again;
4904         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
4905         return (error != 0 ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
4906 }
4907
4908 #include "opt_ddb.h"
4909 #ifdef DDB
4910 #include <ddb/ddb.h>
4911
4912 /* DDB command to show buffer data */
4913 DB_SHOW_COMMAND(buffer, db_show_buffer)
4914 {
4915         /* get args */
4916         struct buf *bp = (struct buf *)addr;
4917 #ifdef FULL_BUF_TRACKING
4918         uint32_t i, j;
4919 #endif
4920
4921         if (!have_addr) {
4922                 db_printf("usage: show buffer <addr>\n");
4923                 return;
4924         }
4925
4926         db_printf("buf at %p\n", bp);
4927         db_printf("b_flags = 0x%b, b_xflags=0x%b, b_vflags=0x%b\n",
4928             (u_int)bp->b_flags, PRINT_BUF_FLAGS, (u_int)bp->b_xflags,
4929             PRINT_BUF_XFLAGS, (u_int)bp->b_vflags, PRINT_BUF_VFLAGS);
4930         db_printf(
4931             "b_error = %d, b_bufsize = %ld, b_bcount = %ld, b_resid = %ld\n"
4932             "b_bufobj = (%p), b_data = %p, b_blkno = %jd, b_lblkno = %jd, "
4933             "b_dep = %p\n",
4934             bp->b_error, bp->b_bufsize, bp->b_bcount, bp->b_resid,
4935             bp->b_bufobj, bp->b_data, (intmax_t)bp->b_blkno,
4936             (intmax_t)bp->b_lblkno, bp->b_dep.lh_first);
4937         db_printf("b_kvabase = %p, b_kvasize = %d\n",
4938             bp->b_kvabase, bp->b_kvasize);
4939         if (bp->b_npages) {
4940                 int i;
4941                 db_printf("b_npages = %d, pages(OBJ, IDX, PA): ", bp->b_npages);
4942                 for (i = 0; i < bp->b_npages; i++) {
4943                         vm_page_t m;
4944                         m = bp->b_pages[i];
4945                         if (m != NULL)
4946                                 db_printf("(%p, 0x%lx, 0x%lx)", m->object,
4947                                     (u_long)m->pindex,
4948                                     (u_long)VM_PAGE_TO_PHYS(m));
4949                         else
4950                                 db_printf("( ??? )");
4951                         if ((i + 1) < bp->b_npages)
4952                                 db_printf(",");
4953                 }
4954                 db_printf("\n");
4955         }
4956 #if defined(FULL_BUF_TRACKING)
4957         db_printf("b_io_tracking: b_io_tcnt = %u\n", bp->b_io_tcnt);
4958
4959         i = bp->b_io_tcnt % BUF_TRACKING_SIZE;
4960         for (j = 1; j <= BUF_TRACKING_SIZE; j++) {
4961                 if (bp->b_io_tracking[BUF_TRACKING_ENTRY(i - j)] == NULL)
4962                         continue;
4963                 db_printf(" %2u: %s\n", j,
4964                     bp->b_io_tracking[BUF_TRACKING_ENTRY(i - j)]);
4965         }
4966 #elif defined(BUF_TRACKING)
4967         db_printf("b_io_tracking: %s\n", bp->b_io_tracking);
4968 #endif
4969         db_printf(" ");
4970         BUF_LOCKPRINTINFO(bp);
4971 }
4972
4973 DB_SHOW_COMMAND(lockedbufs, lockedbufs)
4974 {
4975         struct buf *bp;
4976         int i;
4977
4978         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
4979                 bp = &buf[i];
4980                 if (BUF_ISLOCKED(bp)) {
4981                         db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
4982                         db_printf("\n");
4983                         if (db_pager_quit)
4984                                 break;
4985                 }
4986         }
4987 }
4988
4989 DB_SHOW_COMMAND(vnodebufs, db_show_vnodebufs)
4990 {
4991         struct vnode *vp;
4992         struct buf *bp;
4993
4994         if (!have_addr) {
4995                 db_printf("usage: show vnodebufs <addr>\n");
4996                 return;
4997         }
4998         vp = (struct vnode *)addr;
4999         db_printf("Clean buffers:\n");
5000         TAILQ_FOREACH(bp, &vp->v_bufobj.bo_clean.bv_hd, b_bobufs) {
5001                 db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
5002                 db_printf("\n");
5003         }
5004         db_printf("Dirty buffers:\n");
5005         TAILQ_FOREACH(bp, &vp->v_bufobj.bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
5006                 db_show_buffer((uintptr_t)bp, 1, 0, NULL);
5007                 db_printf("\n");
5008         }
5009 }
5010
5011 DB_COMMAND(countfreebufs, db_coundfreebufs)
5012 {
5013         struct buf *bp;
5014         int i, used = 0, nfree = 0;
5015
5016         if (have_addr) {
5017                 db_printf("usage: countfreebufs\n");
5018                 return;
5019         }
5020
5021         for (i = 0; i < nbuf; i++) {
5022                 bp = &buf[i];
5023                 if (bp->b_qindex == QUEUE_EMPTY)
5024                         nfree++;
5025                 else
5026                         used++;
5027         }
5028
5029         db_printf("Counted %d free, %d used (%d tot)\n", nfree, used,
5030             nfree + used);
5031         db_printf("numfreebuffers is %d\n", numfreebuffers);
5032 }
5033 #endif /* DDB */