sys/kern/kern_physio.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1994 John S. Dyson
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice immediately at the beginning of the file, without modification,
  10  *    this list of conditions, and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  * 3. Absolutely no warranty of function or purpose is made by the author
  15  *    John S. Dyson.
  16  * 4. Modifications may be freely made to this file if the above conditions
  17  *    are met.
  18  */
  19
  20 #include <sys/cdefs.h>
  21 __FBSDID("$FreeBSD$");
  22
  23 #include <sys/param.h>
  24 #include <sys/systm.h>
  25 #include <sys/bio.h>
  26 #include <sys/buf.h>
  27 #include <sys/conf.h>
  28 #include <sys/malloc.h>
  29 #include <sys/proc.h>
  30 #include <sys/uio.h>
  31 #include <geom/geom.h>
  32
  33 #include <vm/vm.h>
  34 #include <vm/vm_page.h>
  35 #include <vm/vm_extern.h>
  36 #include <vm/vm_map.h>
  37
  38 int
  39 physio(struct cdev *dev, struct uio *uio, int ioflag)
  40 {
  41         struct buf *pbuf;
  42         struct bio *bp;
  43         struct vm_page **pages;
  44         caddr_t sa;
  45         u_int iolen, poff;
  46         int error, i, npages, maxpages;
  47         vm_prot_t prot;
  48
  49         /* XXX: sanity check */
  50         if(dev->si_iosize_max < PAGE_SIZE) {
  51                 printf("WARNING: %s si_iosize_max=%d, using DFLTPHYS.\n",
  52                     devtoname(dev), dev->si_iosize_max);
  53                 dev->si_iosize_max = DFLTPHYS;
  54         }
  55
  56         /*
  57          * If the driver does not want I/O to be split, that means that we
  58          * need to reject any requests that will not fit into one buffer.
  59          */
  60         if (dev->si_flags & SI_NOSPLIT &&
  61             (uio->uio_resid > dev->si_iosize_max || uio->uio_resid > MAXPHYS ||
  62             uio->uio_iovcnt > 1)) {
  63                 /*
  64                  * Tell the user why his I/O was rejected.
  65                  */
  66                 if (uio->uio_resid > dev->si_iosize_max)
  67                         uprintf("%s: request size=%zd > si_iosize_max=%d; "
  68                             "cannot split request\n", devtoname(dev),
  69                             uio->uio_resid, dev->si_iosize_max);
  70                 if (uio->uio_resid > MAXPHYS)
  71                         uprintf("%s: request size=%zd > MAXPHYS=%d; "
  72                             "cannot split request\n", devtoname(dev),
  73                             uio->uio_resid, MAXPHYS);
  74                 if (uio->uio_iovcnt > 1)
  75                         uprintf("%s: request vectors=%d > 1; "
  76                             "cannot split request\n", devtoname(dev),
  77                             uio->uio_iovcnt);
  78                 return (EFBIG);
  79         }
  80
  81         /*
  82          * Keep the process UPAGES from being swapped.  Processes swapped
  83          * out while holding pbufs, used by swapper, may lead to deadlock.
  84          */
  85         PHOLD(curproc);
  86
  87         bp = g_alloc_bio();
  88         if (uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE) {
  89                 pbuf = NULL;
  90                 pages = NULL;
  91         } else if ((dev->si_flags & SI_UNMAPPED) && unmapped_buf_allowed) {
  92                 pbuf = NULL;
  93                 maxpages = btoc(MIN(uio->uio_resid, MAXPHYS)) + 1;
  94                 pages = malloc(sizeof(*pages) * maxpages, M_DEVBUF, M_WAITOK);
  95         } else {
  96                 pbuf = getpbuf(NULL);
  97                 sa = pbuf->b_data;
  98                 maxpages = btoc(MAXPHYS);
  99                 pages = pbuf->b_pages;
 100         }
 101         prot = VM_PROT_READ;
 102         if (uio->uio_rw == UIO_READ)
 103                 prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
 104         error = 0;
 105         for (i = 0; i < uio->uio_iovcnt; i++) {
 106                 while (uio->uio_iov[i].iov_len) {
 107                         bzero(bp, sizeof(*bp));
 108                         if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
 109                                 bp->bio_cmd = BIO_READ;
 110                                 curthread->td_ru.ru_inblock++;
 111                         } else {
 112                                 bp->bio_cmd = BIO_WRITE;
 113                                 curthread->td_ru.ru_oublock++;
 114                         }
 115                         bp->bio_offset = uio->uio_offset;
 116                         bp->bio_data = uio->uio_iov[i].iov_base;
 117                         bp->bio_length = uio->uio_iov[i].iov_len;
 118                         if (bp->bio_length > dev->si_iosize_max)
 119                                 bp->bio_length = dev->si_iosize_max;
 120                         if (bp->bio_length > MAXPHYS)
 121                                 bp->bio_length = MAXPHYS;
 122
 123                         /*
 124                          * Make sure the pbuf can map the request.
 125                          * The pbuf has kvasize = MAXPHYS, so a request
 126                          * larger than MAXPHYS - PAGE_SIZE must be
 127                          * page aligned or it will be fragmented.
 128                          */
 129                         poff = (vm_offset_t)bp->bio_data & PAGE_MASK;
 130                         if (pbuf && bp->bio_length + poff > pbuf->b_kvasize) {
 131                                 if (dev->si_flags & SI_NOSPLIT) {
 132                                         uprintf("%s: request ptr %p is not "
 133                                             "on a page boundary; cannot split "
 134                                             "request\n", devtoname(dev),
 135                                             bp->bio_data);
 136                                         error = EFBIG;
 137                                         goto doerror;
 138                                 }
 139                                 bp->bio_length = pbuf->b_kvasize;
 140                                 if (poff != 0)
 141                                         bp->bio_length -= PAGE_SIZE;
 142                         }
 143
 144                         bp->bio_bcount = bp->bio_length;
 145                         bp->bio_dev = dev;
 146
 147                         if (pages) {
 148                                 if ((npages = vm_fault_quick_hold_pages(
 149                                     &curproc->p_vmspace->vm_map,
 150                                     (vm_offset_t)bp->bio_data, bp->bio_length,
 151                                     prot, pages, maxpages)) < 0) {
 152                                         error = EFAULT;
 153                                         goto doerror;
 154                                 }
 155                                 if (pbuf) {
 156                                         pmap_qenter((vm_offset_t)sa,
 157                                             pages, npages);
 158                                         bp->bio_data = sa + poff;
 159                                 } else {
 160                                         bp->bio_ma = pages;
 161                                         bp->bio_ma_n = npages;
 162                                         bp->bio_ma_offset = poff;
 163                                         bp->bio_data = unmapped_buf;
 164                                         bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
 165                                 }
 166                         }
 167
 168                         dev->si_devsw->d_strategy(bp);
 169                         if (uio->uio_rw == UIO_READ)
 170                                 biowait(bp, "physrd");
 171                         else
 172                                 biowait(bp, "physwr");
 173
 174                         if (pages) {
 175                                 if (pbuf)
 176                                         pmap_qremove((vm_offset_t)sa, npages);
 177                                 vm_page_unhold_pages(pages, npages);
 178                         }
 179
 180                         iolen = bp->bio_length - bp->bio_resid;
 181                         if (iolen == 0 && !(bp->bio_flags & BIO_ERROR))
 182                                 goto doerror;   /* EOF */
 183                         uio->uio_iov[i].iov_len -= iolen;
 184                         uio->uio_iov[i].iov_base =
 185                             (char *)uio->uio_iov[i].iov_base + iolen;
 186                         uio->uio_resid -= iolen;
 187                         uio->uio_offset += iolen;
 188                         if (bp->bio_flags & BIO_ERROR) {
 189                                 error = bp->bio_error;
 190                                 goto doerror;
 191                         }
 192                 }
 193         }
 194 doerror:
 195         if (pbuf)
 196                 relpbuf(pbuf, NULL);
 197         else if (pages)
 198                 free(pages, M_DEVBUF);
 199         g_destroy_bio(bp);
 200         PRELE(curproc);
 201         return (error);
 202 }