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 cdevsw *csw;
  42         struct buf *pbuf;
  43         struct bio *bp;
  44         struct vm_page **pages;
  45         caddr_t sa;
  46         u_int iolen, poff;
  47         int error, i, npages, maxpages;
  48         vm_prot_t prot;
  49
  50         csw = dev->si_devsw;
  51         /* check if character device is being destroyed */
  52         if (csw == NULL)
  53                 return (ENXIO);
  54
  55         /* XXX: sanity check */
  56         if(dev->si_iosize_max < PAGE_SIZE) {
  57                 printf("WARNING: %s si_iosize_max=%d, using DFLTPHYS.\n",
  58                     devtoname(dev), dev->si_iosize_max);
  59                 dev->si_iosize_max = DFLTPHYS;
  60         }
  61
  62         /*
  63          * If the driver does not want I/O to be split, that means that we
  64          * need to reject any requests that will not fit into one buffer.
  65          */
  66         if (dev->si_flags & SI_NOSPLIT &&
  67             (uio->uio_resid > dev->si_iosize_max || uio->uio_resid > MAXPHYS ||
  68             uio->uio_iovcnt > 1)) {
  69                 /*
  70                  * Tell the user why his I/O was rejected.
  71                  */
  72                 if (uio->uio_resid > dev->si_iosize_max)
  73                         uprintf("%s: request size=%zd > si_iosize_max=%d; "
  74                             "cannot split request\n", devtoname(dev),
  75                             uio->uio_resid, dev->si_iosize_max);
  76                 if (uio->uio_resid > MAXPHYS)
  77                         uprintf("%s: request size=%zd > MAXPHYS=%d; "
  78                             "cannot split request\n", devtoname(dev),
  79                             uio->uio_resid, MAXPHYS);
  80                 if (uio->uio_iovcnt > 1)
  81                         uprintf("%s: request vectors=%d > 1; "
  82                             "cannot split request\n", devtoname(dev),
  83                             uio->uio_iovcnt);
  84                 return (EFBIG);
  85         }
  86
  87         /*
  88          * Keep the process UPAGES from being swapped.  Processes swapped
  89          * out while holding pbufs, used by swapper, may lead to deadlock.
  90          */
  91         PHOLD(curproc);
  92
  93         bp = g_alloc_bio();
  94         if (uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE) {
  95                 pbuf = NULL;
  96                 pages = NULL;
  97         } else if ((dev->si_flags & SI_UNMAPPED) && unmapped_buf_allowed) {
  98                 pbuf = NULL;
  99                 maxpages = btoc(MIN(uio->uio_resid, MAXPHYS)) + 1;
 100                 pages = malloc(sizeof(*pages) * maxpages, M_DEVBUF, M_WAITOK);
 101         } else {
 102                 pbuf = getpbuf(NULL);
 103                 sa = pbuf->b_data;
 104                 maxpages = btoc(MAXPHYS);
 105                 pages = pbuf->b_pages;
 106         }
 107         prot = VM_PROT_READ;
 108         if (uio->uio_rw == UIO_READ)
 109                 prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
 110         error = 0;
 111         for (i = 0; i < uio->uio_iovcnt; i++) {
 112                 while (uio->uio_iov[i].iov_len) {
 113                         bzero(bp, sizeof(*bp));
 114                         if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
 115                                 bp->bio_cmd = BIO_READ;
 116                                 curthread->td_ru.ru_inblock++;
 117                         } else {
 118                                 bp->bio_cmd = BIO_WRITE;
 119                                 curthread->td_ru.ru_oublock++;
 120                         }
 121                         bp->bio_offset = uio->uio_offset;
 122                         bp->bio_data = uio->uio_iov[i].iov_base;
 123                         bp->bio_length = uio->uio_iov[i].iov_len;
 124                         if (bp->bio_length > dev->si_iosize_max)
 125                                 bp->bio_length = dev->si_iosize_max;
 126                         if (bp->bio_length > MAXPHYS)
 127                                 bp->bio_length = MAXPHYS;
 128
 129                         /*
 130                          * Make sure the pbuf can map the request.
 131                          * The pbuf has kvasize = MAXPHYS, so a request
 132                          * larger than MAXPHYS - PAGE_SIZE must be
 133                          * page aligned or it will be fragmented.
 134                          */
 135                         poff = (vm_offset_t)bp->bio_data & PAGE_MASK;
 136                         if (pbuf && bp->bio_length + poff > pbuf->b_kvasize) {
 137                                 if (dev->si_flags & SI_NOSPLIT) {
 138                                         uprintf("%s: request ptr %p is not "
 139                                             "on a page boundary; cannot split "
 140                                             "request\n", devtoname(dev),
 141                                             bp->bio_data);
 142                                         error = EFBIG;
 143                                         goto doerror;
 144                                 }
 145                                 bp->bio_length = pbuf->b_kvasize;
 146                                 if (poff != 0)
 147                                         bp->bio_length -= PAGE_SIZE;
 148                         }
 149
 150                         bp->bio_bcount = bp->bio_length;
 151                         bp->bio_dev = dev;
 152
 153                         if (pages) {
 154                                 if ((npages = vm_fault_quick_hold_pages(
 155                                     &curproc->p_vmspace->vm_map,
 156                                     (vm_offset_t)bp->bio_data, bp->bio_length,
 157                                     prot, pages, maxpages)) < 0) {
 158                                         error = EFAULT;
 159                                         goto doerror;
 160                                 }
 161                                 if (pbuf) {
 162                                         pmap_qenter((vm_offset_t)sa,
 163                                             pages, npages);
 164                                         bp->bio_data = sa + poff;
 165                                 } else {
 166                                         bp->bio_ma = pages;
 167                                         bp->bio_ma_n = npages;
 168                                         bp->bio_ma_offset = poff;
 169                                         bp->bio_data = unmapped_buf;
 170                                         bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
 171                                 }
 172                         }
 173
 174                         csw->d_strategy(bp);
 175                         if (uio->uio_rw == UIO_READ)
 176                                 biowait(bp, "physrd");
 177                         else
 178                                 biowait(bp, "physwr");
 179
 180                         if (pages) {
 181                                 if (pbuf)
 182                                         pmap_qremove((vm_offset_t)sa, npages);
 183                                 vm_page_unhold_pages(pages, npages);
 184                         }
 185
 186                         iolen = bp->bio_length - bp->bio_resid;
 187                         if (iolen == 0 && !(bp->bio_flags & BIO_ERROR))
 188                                 goto doerror;   /* EOF */
 189                         uio->uio_iov[i].iov_len -= iolen;
 190                         uio->uio_iov[i].iov_base =
 191                             (char *)uio->uio_iov[i].iov_base + iolen;
 192                         uio->uio_resid -= iolen;
 193                         uio->uio_offset += iolen;
 194                         if (bp->bio_flags & BIO_ERROR) {
 195                                 error = bp->bio_error;
 196                                 goto doerror;
 197                         }
 198                 }
 199         }
 200 doerror:
 201         if (pbuf)
 202                 relpbuf(pbuf, NULL);
 203         else if (pages)
 204                 free(pages, M_DEVBUF);
 205         g_destroy_bio(bp);
 206         PRELE(curproc);
 207         return (error);
 208 }