sys/nfsclient/nfs_nfsiod.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1989, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   6  * Rick Macklem at The University of Guelph.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  17  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  18  *    without specific prior written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  30  * SUCH DAMAGE.
  31  *
  32  *      @(#)nfs_syscalls.c      8.5 (Berkeley) 3/30/95
  33  */
  34
  35 #include <sys/cdefs.h>
  36 __FBSDID("$FreeBSD$");
  37
  38 #include <sys/param.h>
  39 #include <sys/systm.h>
  40 #include <sys/sysproto.h>
  41 #include <sys/kernel.h>
  42 #include <sys/sysctl.h>
  43 #include <sys/file.h>
  44 #include <sys/filedesc.h>
  45 #include <sys/vnode.h>
  46 #include <sys/malloc.h>
  47 #include <sys/mount.h>
  48 #include <sys/proc.h>
  49 #include <sys/bio.h>
  50 #include <sys/buf.h>
  51 #include <sys/mbuf.h>
  52 #include <sys/socket.h>
  53 #include <sys/socketvar.h>
  54 #include <sys/domain.h>
  55 #include <sys/protosw.h>
  56 #include <sys/namei.h>
  57 #include <sys/unistd.h>
  58 #include <sys/kthread.h>
  59 #include <sys/fcntl.h>
  60 #include <sys/lockf.h>
  61 #include <sys/mutex.h>
  62
  63 #include <netinet/in.h>
  64 #include <netinet/tcp.h>
  65
  66 #include <rpc/rpcclnt.h>
  67
  68 #include <nfs/xdr_subs.h>
  69 #include <nfs/rpcv2.h>
  70 #include <nfs/nfsproto.h>
  71 #include <nfsclient/nfs.h>
  72 #include <nfsclient/nfsm_subs.h>
  73 #include <nfsclient/nfsmount.h>
  74 #include <nfsclient/nfsnode.h>
  75 #include <nfsclient/nfs_lock.h>
  76
  77 static MALLOC_DEFINE(M_NFSSVC, "nfsclient_srvsock", "Nfs server structure");
  78
  79 static void     nfssvc_iod(void *);
  80
  81 static int nfs_asyncdaemon[NFS_MAXASYNCDAEMON];
  82
  83 SYSCTL_DECL(_vfs_nfs);
  84
  85 /* Maximum number of seconds a nfsiod kthread will sleep before exiting */
  86 static unsigned int nfs_iodmaxidle = 120;
  87 SYSCTL_UINT(_vfs_nfs, OID_AUTO, iodmaxidle, CTLFLAG_RW, &nfs_iodmaxidle, 0, "");
  88
  89 /* Maximum number of nfsiod kthreads */
  90 unsigned int nfs_iodmax = 20;
  91
  92 /* Minimum number of nfsiod kthreads to keep as spares */
  93 static unsigned int nfs_iodmin = 0;
  94
  95 static int
  96 sysctl_iodmin(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
  97 {
  98         int error, i;
  99         int newmin;
 100
 101         newmin = nfs_iodmin;
 102         error = sysctl_handle_int(oidp, &newmin, 0, req);
 103         if (error || (req->newptr == NULL))
 104                 return (error);
 105         mtx_lock(&nfs_iod_mtx);
 106         if (newmin > nfs_iodmax) {
 107                 error = EINVAL;
 108                 goto out;
 109         }
 110         nfs_iodmin = newmin;
 111         if (nfs_numasync >= nfs_iodmin)
 112                 goto out;
 113         /*
 114          * If the current number of nfsiod is lower
 115          * than the new minimum, create some more.
 116          */
 117         for (i = nfs_iodmin - nfs_numasync; i > 0; i--)
 118                 nfs_nfsiodnew();
 119 out:
 120         mtx_unlock(&nfs_iod_mtx);
 121         return (0);
 122 }
 123 SYSCTL_PROC(_vfs_nfs, OID_AUTO, iodmin, CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_RW, 0,
 124     sizeof (nfs_iodmin), sysctl_iodmin, "IU", "");
 125
 126
 127 static int
 128 sysctl_iodmax(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 129 {
 130         int error, i;
 131         int iod, newmax;
 132
 133         newmax = nfs_iodmax;
 134         error = sysctl_handle_int(oidp, &newmax, 0, req);
 135         if (error || (req->newptr == NULL))
 136                 return (error);
 137         if (newmax > NFS_MAXASYNCDAEMON)
 138                 return (EINVAL);
 139         mtx_lock(&nfs_iod_mtx);
 140         nfs_iodmax = newmax;
 141         if (nfs_numasync <= nfs_iodmax)
 142                 goto out;
 143         /*
 144          * If there are some asleep nfsiods that should
 145          * exit, wakeup() them so that they check nfs_iodmax
 146          * and exit.  Those who are active will exit as
 147          * soon as they finish I/O.
 148          */
 149         iod = nfs_numasync - 1;
 150         for (i = 0; i < nfs_numasync - nfs_iodmax; i++) {
 151                 if (nfs_iodwant[iod])
 152                         wakeup(&nfs_iodwant[iod]);
 153                 iod--;
 154         }
 155 out:
 156         mtx_unlock(&nfs_iod_mtx);
 157         return (0);
 158 }
 159 SYSCTL_PROC(_vfs_nfs, OID_AUTO, iodmax, CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_RW, 0,
 160     sizeof (nfs_iodmax), sysctl_iodmax, "IU", "");
 161
 162 int
 163 nfs_nfsiodnew(void)
 164 {
 165         int error, i;
 166         int newiod;
 167
 168         if (nfs_numasync >= nfs_iodmax)
 169                 return (-1);
 170         newiod = -1;
 171         for (i = 0; i < nfs_iodmax; i++)
 172                 if (nfs_asyncdaemon[i] == 0) {
 173                         nfs_asyncdaemon[i]++;
 174                         newiod = i;
 175                         break;
 176                 }
 177         if (newiod == -1)
 178                 return (-1);
 179         mtx_unlock(&nfs_iod_mtx);
 180         error = kthread_create(nfssvc_iod, nfs_asyncdaemon + i, NULL, RFHIGHPID,
 181             0, "nfsiod %d", newiod);
 182         mtx_lock(&nfs_iod_mtx);
 183         if (error)
 184                 return (-1);
 185         nfs_numasync++;
 186         return (newiod);
 187 }
 188
 189 static void
 190 nfsiod_setup(void *dummy)
 191 {
 192         int i;
 193         int error;
 194
 195         TUNABLE_INT_FETCH("vfs.nfs.iodmin", &nfs_iodmin);
 196         mtx_lock(&nfs_iod_mtx);
 197         /* Silently limit the start number of nfsiod's */
 198         if (nfs_iodmin > NFS_MAXASYNCDAEMON)
 199                 nfs_iodmin = NFS_MAXASYNCDAEMON;
 200
 201         for (i = 0; i < nfs_iodmin; i++) {
 202                 error = nfs_nfsiodnew();
 203                 if (error == -1)
 204                         panic("nfsiod_setup: nfs_nfsiodnew failed");
 205         }
 206         mtx_unlock(&nfs_iod_mtx);
 207 }
 208 SYSINIT(nfsiod, SI_SUB_KTHREAD_IDLE, SI_ORDER_ANY, nfsiod_setup, NULL);
 209
 210 static int nfs_defect = 0;
 211 SYSCTL_INT(_vfs_nfs, OID_AUTO, defect, CTLFLAG_RW, &nfs_defect, 0, "");
 212
 213 /*
 214  * Asynchronous I/O daemons for client nfs.
 215  * They do read-ahead and write-behind operations on the block I/O cache.
 216  * Returns if we hit the timeout defined by the iodmaxidle sysctl.
 217  */
 218 static void
 219 nfssvc_iod(void *instance)
 220 {
 221         struct buf *bp;
 222         struct nfsmount *nmp;
 223         int myiod, timo;
 224         int error = 0;
 225
 226         mtx_lock(&nfs_iod_mtx);
 227         myiod = (int *)instance - nfs_asyncdaemon;
 228         /*
 229          * Main loop
 230          */
 231         for (;;) {
 232             while (((nmp = nfs_iodmount[myiod]) == NULL)
 233                    || !TAILQ_FIRST(&nmp->nm_bufq)) {
 234                 if (myiod >= nfs_iodmax)
 235                         goto finish;
 236                 if (nmp)
 237                         nmp->nm_bufqiods--;
 238                 nfs_iodwant[myiod] = curthread->td_proc;
 239                 nfs_iodmount[myiod] = NULL;
 240                 /*
 241                  * Always keep at least nfs_iodmin kthreads.
 242                  */
 243                 timo = (myiod < nfs_iodmin) ? 0 : nfs_iodmaxidle * hz;
 244                 error = msleep(&nfs_iodwant[myiod], &nfs_iod_mtx, PWAIT | PCATCH,
 245                     "-", timo);
 246                 if (error) {
 247                         nmp = nfs_iodmount[myiod];
 248                         /*
 249                          * Rechecking the nm_bufq closes a rare race where the
 250                          * nfsiod is woken up at the exact time the idle timeout
 251                          * fires
 252                          */
 253                         if (nmp && TAILQ_FIRST(&nmp->nm_bufq))
 254                                 error = 0;
 255                         break;
 256                 }
 257             }
 258             if (error)
 259                     break;
 260             while ((bp = TAILQ_FIRST(&nmp->nm_bufq)) != NULL) {
 261                 int giant_locked = 0;
 262
 263                 /* Take one off the front of the list */
 264                 TAILQ_REMOVE(&nmp->nm_bufq, bp, b_freelist);
 265                 nmp->nm_bufqlen--;
 266                 if (nmp->nm_bufqwant && nmp->nm_bufqlen <= nfs_numasync) {
 267                     nmp->nm_bufqwant = 0;
 268                     wakeup(&nmp->nm_bufq);
 269                 }
 270                 mtx_unlock(&nfs_iod_mtx);
 271                 if (NFS_ISV4(bp->b_vp)) {
 272                         giant_locked = 1;
 273                         mtx_lock(&Giant);
 274                 }
 275                 if (bp->b_flags & B_DIRECT) {
 276                         KASSERT((bp->b_iocmd == BIO_WRITE), ("nfscvs_iod: BIO_WRITE not set"));
 277                         (void)nfs_doio_directwrite(bp);
 278                 } else {
 279                         if (bp->b_iocmd == BIO_READ)
 280                                 (void) nfs_doio(bp->b_vp, bp, bp->b_rcred, NULL);
 281                         else
 282                                 (void) nfs_doio(bp->b_vp, bp, bp->b_wcred, NULL);
 283                 }
 284                 if (giant_locked)
 285                         mtx_unlock(&Giant);
 286                 mtx_lock(&nfs_iod_mtx);
 287                 /*
 288                  * If there are more than one iod on this mount, then defect
 289                  * so that the iods can be shared out fairly between the mounts
 290                  */
 291                 if (nfs_defect && nmp->nm_bufqiods > 1) {
 292                     NFS_DPF(ASYNCIO,
 293                             ("nfssvc_iod: iod %d defecting from mount %p\n",
 294                              myiod, nmp));
 295                     nfs_iodmount[myiod] = NULL;
 296                     nmp->nm_bufqiods--;
 297                     break;
 298                 }
 299             }
 300         }
 301 finish:
 302         nfs_asyncdaemon[myiod] = 0;
 303         if (nmp)
 304             nmp->nm_bufqiods--;
 305         nfs_iodwant[myiod] = NULL;
 306         nfs_iodmount[myiod] = NULL;
 307         /* Someone may be waiting for the last nfsiod to terminate. */
 308         if (--nfs_numasync == 0)
 309                 wakeup(&nfs_numasync);
 310         mtx_unlock(&nfs_iod_mtx);
 311         if ((error == 0) || (error == EWOULDBLOCK))
 312                 kthread_exit(0);
 313         /* Abnormal termination */
 314         kthread_exit(1);
 315 }