sys/vm/vnode_pager.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1990 University of Utah.
   3  * Copyright (c) 1991 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  * Copyright (c) 1993, 1994 John S. Dyson
   6  * Copyright (c) 1995, David Greenman
   7  *
   8  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   9  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
  10  * Science Department.
  11  *
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14  * are met:
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  20  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  21  *    must display the following acknowledgement:
  22  *      This product includes software developed by the University of
  23  *      California, Berkeley and its contributors.
  24  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  25  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  26  *    without specific prior written permission.
  27  *
  28  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  29  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  30  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  31  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  32  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  33  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  34  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  35  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  36  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  37  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  38  * SUCH DAMAGE.
  39  *
  40  *      from: @(#)vnode_pager.c 7.5 (Berkeley) 4/20/91
  41  * $FreeBSD$
  42  */
  43
  44 /*
  45  * Page to/from files (vnodes).
  46  */
  47
  48 /*
  49  * TODO:
  50  *      Implement VOP_GETPAGES/PUTPAGES interface for filesystems. Will
  51  *      greatly re-simplify the vnode_pager.
  52  */
  53
  54 #include <sys/param.h>
  55 #include <sys/systm.h>
  56 #include <sys/proc.h>
  57 #include <sys/vnode.h>
  58 #include <sys/mount.h>
  59 #include <sys/bio.h>
  60 #include <sys/buf.h>
  61 #include <sys/vmmeter.h>
  62 #include <sys/conf.h>
  63
  64 #include <vm/vm.h>
  65 #include <vm/vm_object.h>
  66 #include <vm/vm_page.h>
  67 #include <vm/vm_pager.h>
  68 #include <vm/vm_map.h>
  69 #include <vm/vnode_pager.h>
  70 #include <vm/vm_extern.h>
  71
  72 static void vnode_pager_init __P((void));
  73 static vm_offset_t vnode_pager_addr __P((struct vnode *vp, vm_ooffset_t address,
  74                                          int *run));
  75 static void vnode_pager_iodone __P((struct buf *bp));
  76 static int vnode_pager_input_smlfs __P((vm_object_t object, vm_page_t m));
  77 static int vnode_pager_input_old __P((vm_object_t object, vm_page_t m));
  78 static void vnode_pager_dealloc __P((vm_object_t));
  79 static int vnode_pager_getpages __P((vm_object_t, vm_page_t *, int, int));
  80 static void vnode_pager_putpages __P((vm_object_t, vm_page_t *, int, boolean_t, int *));
  81 static boolean_t vnode_pager_haspage __P((vm_object_t, vm_pindex_t, int *, int *));
  82
  83 struct pagerops vnodepagerops = {
  84         vnode_pager_init,
  85         vnode_pager_alloc,
  86         vnode_pager_dealloc,
  87         vnode_pager_getpages,
  88         vnode_pager_putpages,
  89         vnode_pager_haspage,
  90         NULL
  91 };
  92
  93 int vnode_pbuf_freecnt;
  94
  95 void
  96 vnode_pager_init(void)
  97 {
  98
  99         vnode_pbuf_freecnt = nswbuf / 2 + 1;
 100 }
 101
 102 /*
 103  * Allocate (or lookup) pager for a vnode.
 104  * Handle is a vnode pointer.
 105  */
 106 vm_object_t
 107 vnode_pager_alloc(void *handle, vm_ooffset_t size, vm_prot_t prot,
 108                   vm_ooffset_t offset)
 109 {
 110         vm_object_t object;
 111         struct vnode *vp;
 112
 113         GIANT_REQUIRED;
 114
 115         /*
 116          * Pageout to vnode, no can do yet.
 117          */
 118         if (handle == NULL)
 119                 return (NULL);
 120
 121         vp = (struct vnode *) handle;
 122
 123         /*
 124          * Prevent race condition when allocating the object. This
 125          * can happen with NFS vnodes since the nfsnode isn't locked.
 126          */
 127         while (vp->v_flag & VOLOCK) {
 128                 vp->v_flag |= VOWANT;
 129                 tsleep(vp, PVM, "vnpobj", 0);
 130         }
 131         vp->v_flag |= VOLOCK;
 132
 133         /*
 134          * If the object is being terminated, wait for it to
 135          * go away.
 136          */
 137         while (((object = vp->v_object) != NULL) &&
 138                 (object->flags & OBJ_DEAD)) {
 139                 tsleep(object, PVM, "vadead", 0);
 140         }
 141
 142         if (vp->v_usecount == 0)
 143                 panic("vnode_pager_alloc: no vnode reference");
 144
 145         if (object == NULL) {
 146                 /*
 147                  * And an object of the appropriate size
 148                  */
 149                 object = vm_object_allocate(OBJT_VNODE, OFF_TO_IDX(round_page(size)));
 150                 object->flags = 0;
 151
 152                 object->un_pager.vnp.vnp_size = size;
 153
 154                 object->handle = handle;
 155                 vp->v_object = object;
 156                 vp->v_usecount++;
 157         } else {
 158                 object->ref_count++;
 159                 vp->v_usecount++;
 160         }
 161
 162         vp->v_flag &= ~VOLOCK;
 163         if (vp->v_flag & VOWANT) {
 164                 vp->v_flag &= ~VOWANT;
 165                 wakeup(vp);
 166         }
 167         return (object);
 168 }
 169
 170 static void
 171 vnode_pager_dealloc(object)
 172         vm_object_t object;
 173 {
 174         struct vnode *vp = object->handle;
 175
 176         GIANT_REQUIRED;
 177         if (vp == NULL)
 178                 panic("vnode_pager_dealloc: pager already dealloced");
 179
 180         vm_object_pip_wait(object, "vnpdea");
 181
 182         object->handle = NULL;
 183         object->type = OBJT_DEAD;
 184         vp->v_object = NULL;
 185         vp->v_flag &= ~(VTEXT | VOBJBUF);
 186 }
 187
 188 static boolean_t
 189 vnode_pager_haspage(object, pindex, before, after)
 190         vm_object_t object;
 191         vm_pindex_t pindex;
 192         int *before;
 193         int *after;
 194 {
 195         struct vnode *vp = object->handle;
 196         daddr_t bn;
 197         int err;
 198         daddr_t reqblock;
 199         int poff;
 200         int bsize;
 201         int pagesperblock, blocksperpage;
 202
 203         GIANT_REQUIRED;
 204         /*
 205          * If no vp or vp is doomed or marked transparent to VM, we do not
 206          * have the page.
 207          */
 208         if ((vp == NULL) || (vp->v_flag & VDOOMED))
 209                 return FALSE;
 210
 211         /*
 212          * If filesystem no longer mounted or offset beyond end of file we do
 213          * not have the page.
 214          */
 215         if ((vp->v_mount == NULL) ||
 216             (IDX_TO_OFF(pindex) >= object->un_pager.vnp.vnp_size))
 217                 return FALSE;
 218
 219         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 220         pagesperblock = bsize / PAGE_SIZE;
 221         blocksperpage = 0;
 222         if (pagesperblock > 0) {
 223                 reqblock = pindex / pagesperblock;
 224         } else {
 225                 blocksperpage = (PAGE_SIZE / bsize);
 226                 reqblock = pindex * blocksperpage;
 227         }
 228         err = VOP_BMAP(vp, reqblock, (struct vnode **) 0, &bn,
 229                 after, before);
 230         if (err)
 231                 return TRUE;
 232         if (bn == -1)
 233                 return FALSE;
 234         if (pagesperblock > 0) {
 235                 poff = pindex - (reqblock * pagesperblock);
 236                 if (before) {
 237                         *before *= pagesperblock;
 238                         *before += poff;
 239                 }
 240                 if (after) {
 241                         int numafter;
 242                         *after *= pagesperblock;
 243                         numafter = pagesperblock - (poff + 1);
 244                         if (IDX_TO_OFF(pindex + numafter) > object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 245                                 numafter = OFF_TO_IDX((object->un_pager.vnp.vnp_size - IDX_TO_OFF(pindex)));
 246                         }
 247                         *after += numafter;
 248                 }
 249         } else {
 250                 if (before) {
 251                         *before /= blocksperpage;
 252                 }
 253
 254                 if (after) {
 255                         *after /= blocksperpage;
 256                 }
 257         }
 258         return TRUE;
 259 }
 260
 261 /*
 262  * Lets the VM system know about a change in size for a file.
 263  * We adjust our own internal size and flush any cached pages in
 264  * the associated object that are affected by the size change.
 265  *
 266  * Note: this routine may be invoked as a result of a pager put
 267  * operation (possibly at object termination time), so we must be careful.
 268  */
 269 void
 270 vnode_pager_setsize(vp, nsize)
 271         struct vnode *vp;
 272         vm_ooffset_t nsize;
 273 {
 274         vm_pindex_t nobjsize;
 275         vm_object_t object = vp->v_object;
 276
 277         GIANT_REQUIRED;
 278
 279         if (object == NULL)
 280                 return;
 281
 282         /*
 283          * Hasn't changed size
 284          */
 285         if (nsize == object->un_pager.vnp.vnp_size)
 286                 return;
 287
 288         nobjsize = OFF_TO_IDX(nsize + PAGE_MASK);
 289
 290         /*
 291          * File has shrunk. Toss any cached pages beyond the new EOF.
 292          */
 293         if (nsize < object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 294                 vm_freeze_copyopts(object, OFF_TO_IDX(nsize), object->size);
 295                 if (nobjsize < object->size) {
 296                         vm_object_page_remove(object, nobjsize, object->size,
 297                                 FALSE);
 298                 }
 299                 /*
 300                  * this gets rid of garbage at the end of a page that is now
 301                  * only partially backed by the vnode.
 302                  *
 303                  * XXX for some reason (I don't know yet), if we take a
 304                  * completely invalid page and mark it partially valid
 305                  * it can screw up NFS reads, so we don't allow the case.
 306                  */
 307                 if (nsize & PAGE_MASK) {
 308                         vm_offset_t kva;
 309                         vm_page_t m;
 310
 311                         m = vm_page_lookup(object, OFF_TO_IDX(nsize));
 312                         if (m && m->valid) {
 313                                 int base = (int)nsize & PAGE_MASK;
 314                                 int size = PAGE_SIZE - base;
 315
 316                                 /*
 317                                  * Clear out partial-page garbage in case
 318                                  * the page has been mapped.
 319                                  */
 320                                 kva = vm_pager_map_page(m);
 321                                 bzero((caddr_t)kva + base, size);
 322                                 vm_pager_unmap_page(kva);
 323
 324                                 /*
 325                                  * XXX work around SMP data integrity race
 326                                  * by unmapping the page from user processes.
 327                                  * The garbage we just cleared may be mapped
 328                                  * to a user process running on another cpu
 329                                  * and this code is not running through normal
 330                                  * I/O channels which handle SMP issues for
 331                                  * us, so unmap page to synchronize all cpus.
 332                                  *
 333                                  * XXX should vm_pager_unmap_page() have
 334                                  * dealt with this?
 335                                  */
 336                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
 337
 338                                 /*
 339                                  * Clear out partial-page dirty bits.  This
 340                                  * has the side effect of setting the valid
 341                                  * bits, but that is ok.  There are a bunch
 342                                  * of places in the VM system where we expected
 343                                  * m->dirty == VM_PAGE_BITS_ALL.  The file EOF
 344                                  * case is one of them.  If the page is still
 345                                  * partially dirty, make it fully dirty.
 346                                  *
 347                                  * note that we do not clear out the valid
 348                                  * bits.  This would prevent bogus_page
 349                                  * replacement from working properly.
 350                                  */
 351                                 vm_page_set_validclean(m, base, size);
 352                                 if (m->dirty != 0)
 353                                         m->dirty = VM_PAGE_BITS_ALL;
 354                         }
 355                 }
 356         }
 357         object->un_pager.vnp.vnp_size = nsize;
 358         object->size = nobjsize;
 359 }
 360
 361 /*
 362  * calculate the linear (byte) disk address of specified virtual
 363  * file address
 364  */
 365 static vm_offset_t
 366 vnode_pager_addr(vp, address, run)
 367         struct vnode *vp;
 368         vm_ooffset_t address;
 369         int *run;
 370 {
 371         int rtaddress;
 372         int bsize;
 373         daddr_t block;
 374         struct vnode *rtvp;
 375         int err;
 376         daddr_t vblock;
 377         int voffset;
 378
 379         GIANT_REQUIRED;
 380         if ((int) address < 0)
 381                 return -1;
 382
 383         if (vp->v_mount == NULL)
 384                 return -1;
 385
 386         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 387         vblock = address / bsize;
 388         voffset = address % bsize;
 389
 390         err = VOP_BMAP(vp, vblock, &rtvp, &block, run, NULL);
 391
 392         if (err || (block == -1))
 393                 rtaddress = -1;
 394         else {
 395                 rtaddress = block + voffset / DEV_BSIZE;
 396                 if (run) {
 397                         *run += 1;
 398                         *run *= bsize/PAGE_SIZE;
 399                         *run -= voffset/PAGE_SIZE;
 400                 }
 401         }
 402
 403         return rtaddress;
 404 }
 405
 406 /*
 407  * interrupt routine for I/O completion
 408  */
 409 static void
 410 vnode_pager_iodone(bp)
 411         struct buf *bp;
 412 {
 413         bp->b_flags |= B_DONE;
 414         wakeup(bp);
 415 }
 416
 417 /*
 418  * small block file system vnode pager input
 419  */
 420 static int
 421 vnode_pager_input_smlfs(object, m)
 422         vm_object_t object;
 423         vm_page_t m;
 424 {
 425         int i;
 426         int s;
 427         struct vnode *dp, *vp;
 428         struct buf *bp;
 429         vm_offset_t kva;
 430         int fileaddr;
 431         vm_offset_t bsize;
 432         int error = 0;
 433
 434         GIANT_REQUIRED;
 435
 436         vp = object->handle;
 437         if (vp->v_mount == NULL)
 438                 return VM_PAGER_BAD;
 439
 440         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 441
 442         VOP_BMAP(vp, 0, &dp, 0, NULL, NULL);
 443
 444         kva = vm_pager_map_page(m);
 445
 446         for (i = 0; i < PAGE_SIZE / bsize; i++) {
 447                 vm_ooffset_t address;
 448
 449                 if (vm_page_bits(i * bsize, bsize) & m->valid)
 450                         continue;
 451
 452                 address = IDX_TO_OFF(m->pindex) + i * bsize;
 453                 if (address >= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 454                         fileaddr = -1;
 455                 } else {
 456                         fileaddr = vnode_pager_addr(vp, address, NULL);
 457                 }
 458                 if (fileaddr != -1) {
 459                         bp = getpbuf(&vnode_pbuf_freecnt);
 460
 461                         /* build a minimal buffer header */
 462                         bp->b_iocmd = BIO_READ;
 463                         bp->b_iodone = vnode_pager_iodone;
 464                         KASSERT(bp->b_rcred == NOCRED, ("leaking read ucred"));
 465                         KASSERT(bp->b_wcred == NOCRED, ("leaking write ucred"));
 466                         bp->b_rcred = crhold(curthread->td_ucred);
 467                         bp->b_wcred = crhold(curthread->td_ucred);
 468                         bp->b_data = (caddr_t) kva + i * bsize;
 469                         bp->b_blkno = fileaddr;
 470                         pbgetvp(dp, bp);
 471                         bp->b_bcount = bsize;
 472                         bp->b_bufsize = bsize;
 473                         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
 474                         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 475
 476                         /* do the input */
 477                         BUF_STRATEGY(bp);
 478
 479                         /* we definitely need to be at splvm here */
 480
 481                         s = splvm();
 482                         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
 483                                 tsleep(bp, PVM, "vnsrd", 0);
 484                         }
 485                         splx(s);
 486                         if ((bp->b_ioflags & BIO_ERROR) != 0)
 487                                 error = EIO;
 488
 489                         /*
 490                          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 491                          */
 492                         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 493                         if (error)
 494                                 break;
 495
 496                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 497                 } else {
 498                         vm_page_set_validclean(m, (i * bsize) & PAGE_MASK, bsize);
 499                         bzero((caddr_t) kva + i * bsize, bsize);
 500                 }
 501         }
 502         vm_pager_unmap_page(kva);
 503         pmap_clear_modify(m);
 504         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 505         if (error) {
 506                 return VM_PAGER_ERROR;
 507         }
 508         return VM_PAGER_OK;
 509
 510 }
 511
 512
 513 /*
 514  * old style vnode pager output routine
 515  */
 516 static int
 517 vnode_pager_input_old(object, m)
 518         vm_object_t object;
 519         vm_page_t m;
 520 {
 521         struct uio auio;
 522         struct iovec aiov;
 523         int error;
 524         int size;
 525         vm_offset_t kva;
 526         struct vnode *vp;
 527
 528         GIANT_REQUIRED;
 529         error = 0;
 530
 531         /*
 532          * Return failure if beyond current EOF
 533          */
 534         if (IDX_TO_OFF(m->pindex) >= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 535                 return VM_PAGER_BAD;
 536         } else {
 537                 size = PAGE_SIZE;
 538                 if (IDX_TO_OFF(m->pindex) + size > object->un_pager.vnp.vnp_size)
 539                         size = object->un_pager.vnp.vnp_size - IDX_TO_OFF(m->pindex);
 540
 541                 /*
 542                  * Allocate a kernel virtual address and initialize so that
 543                  * we can use VOP_READ/WRITE routines.
 544                  */
 545                 kva = vm_pager_map_page(m);
 546
 547                 vp = object->handle;
 548                 aiov.iov_base = (caddr_t) kva;
 549                 aiov.iov_len = size;
 550                 auio.uio_iov = &aiov;
 551                 auio.uio_iovcnt = 1;
 552                 auio.uio_offset = IDX_TO_OFF(m->pindex);
 553                 auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 554                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 555                 auio.uio_resid = size;
 556                 auio.uio_td = curthread;
 557
 558                 error = VOP_READ(vp, &auio, 0, curthread->td_ucred);
 559                 if (!error) {
 560                         int count = size - auio.uio_resid;
 561
 562                         if (count == 0)
 563                                 error = EINVAL;
 564                         else if (count != PAGE_SIZE)
 565                                 bzero((caddr_t) kva + count, PAGE_SIZE - count);
 566                 }
 567                 vm_pager_unmap_page(kva);
 568         }
 569         pmap_clear_modify(m);
 570         vm_page_undirty(m);
 571         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
 572         if (!error)
 573                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 574         return error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK;
 575 }
 576
 577 /*
 578  * generic vnode pager input routine
 579  */
 580
 581 /*
 582  * Local media VFS's that do not implement their own VOP_GETPAGES
 583  * should have their VOP_GETPAGES should call to
 584  * vnode_pager_generic_getpages() to implement the previous behaviour.
 585  *
 586  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 587  * backing vp's VOP_GETPAGES.
 588  */
 589 static int
 590 vnode_pager_getpages(object, m, count, reqpage)
 591         vm_object_t object;
 592         vm_page_t *m;
 593         int count;
 594         int reqpage;
 595 {
 596         int rtval;
 597         struct vnode *vp;
 598         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 599
 600         GIANT_REQUIRED;
 601         vp = object->handle;
 602         rtval = VOP_GETPAGES(vp, m, bytes, reqpage, 0);
 603         KASSERT(rtval != EOPNOTSUPP,
 604             ("vnode_pager: FS getpages not implemented\n"));
 605         return rtval;
 606 }
 607
 608
 609 /*
 610  * This is now called from local media FS's to operate against their
 611  * own vnodes if they fail to implement VOP_GETPAGES.
 612  */
 613 int
 614 vnode_pager_generic_getpages(vp, m, bytecount, reqpage)
 615         struct vnode *vp;
 616         vm_page_t *m;
 617         int bytecount;
 618         int reqpage;
 619 {
 620         vm_object_t object;
 621         vm_offset_t kva;
 622         off_t foff, tfoff, nextoff;
 623         int i, size, bsize, first, firstaddr;
 624         struct vnode *dp;
 625         int runpg;
 626         int runend;
 627         struct buf *bp;
 628         int s;
 629         int count;
 630         int error = 0;
 631
 632         GIANT_REQUIRED;
 633         object = vp->v_object;
 634         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 635
 636         if (vp->v_mount == NULL)
 637                 return VM_PAGER_BAD;
 638
 639         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 640
 641         /* get the UNDERLYING device for the file with VOP_BMAP() */
 642
 643         /*
 644          * originally, we did not check for an error return value -- assuming
 645          * an fs always has a bmap entry point -- that assumption is wrong!!!
 646          */
 647         foff = IDX_TO_OFF(m[reqpage]->pindex);
 648
 649         /*
 650          * if we can't bmap, use old VOP code
 651          */
 652         if (VOP_BMAP(vp, 0, &dp, 0, NULL, NULL)) {
 653                 for (i = 0; i < count; i++) {
 654                         if (i != reqpage) {
 655                                 vm_page_free(m[i]);
 656                         }
 657                 }
 658                 cnt.v_vnodein++;
 659                 cnt.v_vnodepgsin++;
 660                 return vnode_pager_input_old(object, m[reqpage]);
 661
 662                 /*
 663                  * if the blocksize is smaller than a page size, then use
 664                  * special small filesystem code.  NFS sometimes has a small
 665                  * blocksize, but it can handle large reads itself.
 666                  */
 667         } else if ((PAGE_SIZE / bsize) > 1 &&
 668             (vp->v_mount->mnt_stat.f_type != nfs_mount_type)) {
 669                 for (i = 0; i < count; i++) {
 670                         if (i != reqpage) {
 671                                 vm_page_free(m[i]);
 672                         }
 673                 }
 674                 cnt.v_vnodein++;
 675                 cnt.v_vnodepgsin++;
 676                 return vnode_pager_input_smlfs(object, m[reqpage]);
 677         }
 678
 679         /*
 680          * If we have a completely valid page available to us, we can
 681          * clean up and return.  Otherwise we have to re-read the
 682          * media.
 683          */
 684         if (m[reqpage]->valid == VM_PAGE_BITS_ALL) {
 685                 for (i = 0; i < count; i++) {
 686                         if (i != reqpage)
 687                                 vm_page_free(m[i]);
 688                 }
 689                 return VM_PAGER_OK;
 690         }
 691         m[reqpage]->valid = 0;
 692
 693         /*
 694          * here on direct device I/O
 695          */
 696         firstaddr = -1;
 697
 698         /*
 699          * calculate the run that includes the required page
 700          */
 701         for (first = 0, i = 0; i < count; i = runend) {
 702                 firstaddr = vnode_pager_addr(vp,
 703                         IDX_TO_OFF(m[i]->pindex), &runpg);
 704                 if (firstaddr == -1) {
 705                         if (i == reqpage && foff < object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 706                                 /* XXX no %qd in kernel. */
 707                                 panic("vnode_pager_getpages: unexpected missing page: firstaddr: %d, foff: 0x%lx%08lx, vnp_size: 0x%lx%08lx",
 708                                  firstaddr, (u_long)(foff >> 32),
 709                                  (u_long)(u_int32_t)foff,
 710                                  (u_long)(u_int32_t)
 711                                  (object->un_pager.vnp.vnp_size >> 32),
 712                                  (u_long)(u_int32_t)
 713                                  object->un_pager.vnp.vnp_size);
 714                         }
 715                         vm_page_free(m[i]);
 716                         runend = i + 1;
 717                         first = runend;
 718                         continue;
 719                 }
 720                 runend = i + runpg;
 721                 if (runend <= reqpage) {
 722                         int j;
 723                         for (j = i; j < runend; j++) {
 724                                 vm_page_free(m[j]);
 725                         }
 726                 } else {
 727                         if (runpg < (count - first)) {
 728                                 for (i = first + runpg; i < count; i++)
 729                                         vm_page_free(m[i]);
 730                                 count = first + runpg;
 731                         }
 732                         break;
 733                 }
 734                 first = runend;
 735         }
 736
 737         /*
 738          * the first and last page have been calculated now, move input pages
 739          * to be zero based...
 740          */
 741         if (first != 0) {
 742                 for (i = first; i < count; i++) {
 743                         m[i - first] = m[i];
 744                 }
 745                 count -= first;
 746                 reqpage -= first;
 747         }
 748
 749         /*
 750          * calculate the file virtual address for the transfer
 751          */
 752         foff = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 753
 754         /*
 755          * calculate the size of the transfer
 756          */
 757         size = count * PAGE_SIZE;
 758         if ((foff + size) > object->un_pager.vnp.vnp_size)
 759                 size = object->un_pager.vnp.vnp_size - foff;
 760
 761         /*
 762          * round up physical size for real devices.
 763          */
 764         if (dp->v_type == VBLK || dp->v_type == VCHR) {
 765                 int secmask = dp->v_rdev->si_bsize_phys - 1;
 766                 KASSERT(secmask < PAGE_SIZE, ("vnode_pager_generic_getpages: sector size %d too large\n", secmask + 1));
 767                 size = (size + secmask) & ~secmask;
 768         }
 769
 770         bp = getpbuf(&vnode_pbuf_freecnt);
 771         kva = (vm_offset_t) bp->b_data;
 772
 773         /*
 774          * and map the pages to be read into the kva
 775          */
 776         pmap_qenter(kva, m, count);
 777
 778         /* build a minimal buffer header */
 779         bp->b_iocmd = BIO_READ;
 780         bp->b_iodone = vnode_pager_iodone;
 781         /* B_PHYS is not set, but it is nice to fill this in */
 782         KASSERT(bp->b_rcred == NOCRED, ("leaking read ucred"));
 783         KASSERT(bp->b_wcred == NOCRED, ("leaking write ucred"));
 784         bp->b_rcred = crhold(curthread->td_ucred);
 785         bp->b_wcred = crhold(curthread->td_ucred);
 786         bp->b_blkno = firstaddr;
 787         pbgetvp(dp, bp);
 788         bp->b_bcount = size;
 789         bp->b_bufsize = size;
 790         bp->b_runningbufspace = bp->b_bufsize;
 791         runningbufspace += bp->b_runningbufspace;
 792
 793         cnt.v_vnodein++;
 794         cnt.v_vnodepgsin += count;
 795
 796         /* do the input */
 797         BUF_STRATEGY(bp);
 798
 799         s = splvm();
 800         /* we definitely need to be at splvm here */
 801
 802         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
 803                 tsleep(bp, PVM, "vnread", 0);
 804         }
 805         splx(s);
 806         if ((bp->b_ioflags & BIO_ERROR) != 0)
 807                 error = EIO;
 808
 809         if (!error) {
 810                 if (size != count * PAGE_SIZE)
 811                         bzero((caddr_t) kva + size, PAGE_SIZE * count - size);
 812         }
 813         pmap_qremove(kva, count);
 814
 815         /*
 816          * free the buffer header back to the swap buffer pool
 817          */
 818         relpbuf(bp, &vnode_pbuf_freecnt);
 819
 820         for (i = 0, tfoff = foff; i < count; i++, tfoff = nextoff) {
 821                 vm_page_t mt;
 822
 823                 nextoff = tfoff + PAGE_SIZE;
 824                 mt = m[i];
 825
 826                 if (nextoff <= object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 827                         /*
 828                          * Read filled up entire page.
 829                          */
 830                         mt->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 831                         vm_page_undirty(mt);    /* should be an assert? XXX */
 832                         pmap_clear_modify(mt);
 833                 } else {
 834                         /*
 835                          * Read did not fill up entire page.  Since this
 836                          * is getpages, the page may be mapped, so we have
 837                          * to zero the invalid portions of the page even
 838                          * though we aren't setting them valid.
 839                          *
 840                          * Currently we do not set the entire page valid,
 841                          * we just try to clear the piece that we couldn't
 842                          * read.
 843                          */
 844                         vm_page_set_validclean(mt, 0,
 845                             object->un_pager.vnp.vnp_size - tfoff);
 846                         /* handled by vm_fault now */
 847                         /* vm_page_zero_invalid(mt, FALSE); */
 848                 }
 849
 850                 vm_page_flag_clear(mt, PG_ZERO);
 851                 if (i != reqpage) {
 852
 853                         /*
 854                          * whether or not to leave the page activated is up in
 855                          * the air, but we should put the page on a page queue
 856                          * somewhere. (it already is in the object). Result:
 857                          * It appears that empirical results show that
 858                          * deactivating pages is best.
 859                          */
 860
 861                         /*
 862                          * just in case someone was asking for this page we
 863                          * now tell them that it is ok to use
 864                          */
 865                         if (!error) {
 866                                 if (mt->flags & PG_WANTED)
 867                                         vm_page_activate(mt);
 868                                 else
 869                                         vm_page_deactivate(mt);
 870                                 vm_page_wakeup(mt);
 871                         } else {
 872                                 vm_page_free(mt);
 873                         }
 874                 }
 875         }
 876         if (error) {
 877                 printf("vnode_pager_getpages: I/O read error\n");
 878         }
 879         return (error ? VM_PAGER_ERROR : VM_PAGER_OK);
 880 }
 881
 882 /*
 883  * EOPNOTSUPP is no longer legal.  For local media VFS's that do not
 884  * implement their own VOP_PUTPAGES, their VOP_PUTPAGES should call to
 885  * vnode_pager_generic_putpages() to implement the previous behaviour.
 886  *
 887  * All other FS's should use the bypass to get to the local media
 888  * backing vp's VOP_PUTPAGES.
 889  */
 890 static void
 891 vnode_pager_putpages(object, m, count, sync, rtvals)
 892         vm_object_t object;
 893         vm_page_t *m;
 894         int count;
 895         boolean_t sync;
 896         int *rtvals;
 897 {
 898         int rtval;
 899         struct vnode *vp;
 900         struct mount *mp;
 901         int bytes = count * PAGE_SIZE;
 902
 903         GIANT_REQUIRED;
 904         /*
 905          * Force synchronous operation if we are extremely low on memory
 906          * to prevent a low-memory deadlock.  VOP operations often need to
 907          * allocate more memory to initiate the I/O ( i.e. do a BMAP
 908          * operation ).  The swapper handles the case by limiting the amount
 909          * of asynchronous I/O, but that sort of solution doesn't scale well
 910          * for the vnode pager without a lot of work.
 911          *
 912          * Also, the backing vnode's iodone routine may not wake the pageout
 913          * daemon up.  This should be probably be addressed XXX.
 914          */
 915
 916         if ((cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count) < cnt.v_pageout_free_min)
 917                 sync |= OBJPC_SYNC;
 918
 919         /*
 920          * Call device-specific putpages function
 921          */
 922         vp = object->handle;
 923         if (vp->v_type != VREG)
 924                 mp = NULL;
 925         (void)vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
 926         rtval = VOP_PUTPAGES(vp, m, bytes, sync, rtvals, 0);
 927         KASSERT(rtval != EOPNOTSUPP,
 928             ("vnode_pager: stale FS putpages\n"));
 929         vn_finished_write(mp);
 930 }
 931
 932
 933 /*
 934  * This is now called from local media FS's to operate against their
 935  * own vnodes if they fail to implement VOP_PUTPAGES.
 936  *
 937  * This is typically called indirectly via the pageout daemon and
 938  * clustering has already typically occured, so in general we ask the
 939  * underlying filesystem to write the data out asynchronously rather
 940  * then delayed.
 941  */
 942 int
 943 vnode_pager_generic_putpages(vp, m, bytecount, flags, rtvals)
 944         struct vnode *vp;
 945         vm_page_t *m;
 946         int bytecount;
 947         int flags;
 948         int *rtvals;
 949 {
 950         int i;
 951         vm_object_t object;
 952         int count;
 953
 954         int maxsize, ncount;
 955         vm_ooffset_t poffset;
 956         struct uio auio;
 957         struct iovec aiov;
 958         int error;
 959         int ioflags;
 960
 961         GIANT_REQUIRED;
 962         object = vp->v_object;
 963         count = bytecount / PAGE_SIZE;
 964
 965         for (i = 0; i < count; i++)
 966                 rtvals[i] = VM_PAGER_AGAIN;
 967
 968         if ((int) m[0]->pindex < 0) {
 969                 printf("vnode_pager_putpages: attempt to write meta-data!!! -- 0x%lx(%x)\n",
 970                         (long)m[0]->pindex, m[0]->dirty);
 971                 rtvals[0] = VM_PAGER_BAD;
 972                 return VM_PAGER_BAD;
 973         }
 974
 975         maxsize = count * PAGE_SIZE;
 976         ncount = count;
 977
 978         poffset = IDX_TO_OFF(m[0]->pindex);
 979
 980         /*
 981          * If the page-aligned write is larger then the actual file we
 982          * have to invalidate pages occuring beyond the file EOF.  However,
 983          * there is an edge case where a file may not be page-aligned where
 984          * the last page is partially invalid.  In this case the filesystem
 985          * may not properly clear the dirty bits for the entire page (which
 986          * could be VM_PAGE_BITS_ALL due to the page having been mmap()d).
 987          * With the page locked we are free to fix-up the dirty bits here.
 988          *
 989          * We do not under any circumstances truncate the valid bits, as
 990          * this will screw up bogus page replacement.
 991          */
 992         if (maxsize + poffset > object->un_pager.vnp.vnp_size) {
 993                 if (object->un_pager.vnp.vnp_size > poffset) {
 994                         int pgoff;
 995
 996                         maxsize = object->un_pager.vnp.vnp_size - poffset;
 997                         ncount = btoc(maxsize);
 998                         if ((pgoff = (int)maxsize & PAGE_MASK) != 0) {
 999                                 vm_page_clear_dirty(m[ncount - 1], pgoff,
1000                                         PAGE_SIZE - pgoff);
1001                         }
1002                 } else {
1003                         maxsize = 0;
1004                         ncount = 0;
1005                 }
1006                 if (ncount < count) {
1007                         for (i = ncount; i < count; i++) {
1008                                 rtvals[i] = VM_PAGER_BAD;
1009                         }
1010                 }
1011         }
1012
1013         /*
1014          * pageouts are already clustered, use IO_ASYNC t o force a bawrite()
1015          * rather then a bdwrite() to prevent paging I/O from saturating
1016          * the buffer cache.
1017          */
1018         ioflags = IO_VMIO;
1019         ioflags |= (flags & (VM_PAGER_PUT_SYNC | VM_PAGER_PUT_INVAL)) ? IO_SYNC: IO_ASYNC;
1020         ioflags |= (flags & VM_PAGER_PUT_INVAL) ? IO_INVAL: 0;
1021
1022         aiov.iov_base = (caddr_t) 0;
1023         aiov.iov_len = maxsize;
1024         auio.uio_iov = &aiov;
1025         auio.uio_iovcnt = 1;
1026         auio.uio_offset = poffset;
1027         auio.uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1028         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
1029         auio.uio_resid = maxsize;
1030         auio.uio_td = (struct thread *) 0;
1031         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflags, curthread->td_ucred);
1032         cnt.v_vnodeout++;
1033         cnt.v_vnodepgsout += ncount;
1034
1035         if (error) {
1036                 printf("vnode_pager_putpages: I/O error %d\n", error);
1037         }
1038         if (auio.uio_resid) {
1039                 printf("vnode_pager_putpages: residual I/O %d at %lu\n",
1040                     auio.uio_resid, (u_long)m[0]->pindex);
1041         }
1042         for (i = 0; i < ncount; i++) {
1043                 rtvals[i] = VM_PAGER_OK;
1044         }
1045         return rtvals[0];
1046 }
1047
1048 struct vnode *
1049 vnode_pager_lock(object)
1050         vm_object_t object;
1051 {
1052         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
1053
1054         GIANT_REQUIRED;
1055
1056         for (; object != NULL; object = object->backing_object) {
1057                 if (object->type != OBJT_VNODE)
1058                         continue;
1059                 if (object->flags & OBJ_DEAD) {
1060                         return NULL;
1061                 }
1062
1063                 /* XXX; If object->handle can change, we need to cache it. */
1064                 while (vget(object->handle,
1065                         LK_NOPAUSE | LK_SHARED | LK_RETRY | LK_CANRECURSE, td)){
1066                         if ((object->flags & OBJ_DEAD) || (object->type != OBJT_VNODE))
1067                                 return NULL;
1068                         printf("vnode_pager_lock: retrying\n");
1069                 }
1070                 return object->handle;
1071         }
1072         return NULL;
1073 }