HAMMER 17/many: Refactor IO backend, clean up buffer cache deadlocks.
[dragonfly.git] / sys / vfs / hammer / hammer_btree.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2007 The DragonFly Project.  All rights reserved.
3  * 
4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
5  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
6  * 
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  * 
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
15  *    the documentation and/or other materials provided with the
16  *    distribution.
17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
19  *    from this software without specific, prior written permission.
20  * 
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
32  * SUCH DAMAGE.
33  * 
34  * $DragonFly: src/sys/vfs/hammer/hammer_btree.c,v 1.17 2008/01/10 07:41:03 dillon Exp $
35  */
36
37 /*
38  * HAMMER B-Tree index
39  *
40  * HAMMER implements a modified B+Tree.  In documentation this will
41  * simply be refered to as the HAMMER B-Tree.  Basically a B-Tree
42  * looks like a B+Tree (A B-Tree which stores its records only at the leafs
43  * of the tree), but adds two additional boundary elements which describe
44  * the left-most and right-most element a node is able to represent.  In
45  * otherwords, we have boundary elements at the two ends of a B-Tree node
46  * instead of sub-tree pointers.
47  *
48  * A B-Tree internal node looks like this:
49  *
50  *      B N N N N N N B   <-- boundary and internal elements
51  *       S S S S S S S    <-- subtree pointers
52  *
53  * A B-Tree leaf node basically looks like this:
54  *
55  *      L L L L L L L L   <-- leaf elemenets
56  *
57  * The radix for an internal node is 1 less then a leaf but we get a
58  * number of significant benefits for our troubles.
59  *
60  * The big benefit to using a B-Tree containing boundary information
61  * is that it is possible to cache pointers into the middle of the tree
62  * and not have to start searches, insertions, OR deletions at the root
63  * node.   In particular, searches are able to progress in a definitive
64  * direction from any point in the tree without revisting nodes.  This
65  * greatly improves the efficiency of many operations, most especially
66  * record appends.
67  *
68  * B-Trees also make the stacking of trees fairly straightforward.
69  *
70  * INTER-CLUSTER ELEMENTS:  An element of an internal node may reference
71  * the root of another cluster rather then a node in the current cluster.
72  * This is known as an inter-cluster references.  Only B-Tree searches
73  * will cross cluster boundaries.  The rebalancing and collapse code does
74  * not attempt to move children between clusters.  A major effect of this
75  * is that we have to relax minimum element count requirements and allow
76  * trees to become somewhat unabalanced.
77  *
78  * INSERTIONS AND DELETIONS:  When inserting we split full nodes on our
79  * way down as an optimization.  I originally experimented with rebalancing
80  * nodes on the way down for deletions but it created a huge mess due to
81  * the way inter-cluster linkages work.  Instead, now I simply allow
82  * the tree to become unbalanced and allow leaf nodes to become empty.
83  * The delete code will try to clean things up from the bottom-up but
84  * will stop if related elements are not in-core or if it cannot get a node
85  * lock.
86  */
87 #include "hammer.h"
88 #include <sys/buf.h>
89 #include <sys/buf2.h>
90
91 static int btree_search(hammer_cursor_t cursor, int flags);
92 static int btree_split_internal(hammer_cursor_t cursor);
93 static int btree_split_leaf(hammer_cursor_t cursor);
94 static int btree_remove(hammer_cursor_t cursor);
95 static int btree_set_parent(hammer_node_t node, hammer_btree_elm_t elm);
96 #if 0
97 static int btree_rebalance(hammer_cursor_t cursor);
98 static int btree_collapse(hammer_cursor_t cursor);
99 #endif
100 static int btree_node_is_full(hammer_node_ondisk_t node);
101 static void hammer_make_separator(hammer_base_elm_t key1,
102                         hammer_base_elm_t key2, hammer_base_elm_t dest);
103
104 /*
105  * Iterate records after a search.  The cursor is iterated forwards past
106  * the current record until a record matching the key-range requirements
107  * is found.  ENOENT is returned if the iteration goes past the ending
108  * key.
109  *
110  * The iteration is inclusive of key_beg and can be inclusive or exclusive
111  * of key_end depending on whether HAMMER_CURSOR_END_INCLUSIVE is set.
112  *
113  * cursor->key_beg may or may not be modified by this function during
114  * the iteration.  XXX future - in case of an inverted lock we may have
115  * to reinitiate the lookup and set key_beg to properly pick up where we
116  * left off.
117  */
118 int
119 hammer_btree_iterate(hammer_cursor_t cursor)
120 {
121         hammer_node_ondisk_t node;
122         hammer_btree_elm_t elm;
123         int error;
124         int r;
125         int s;
126
127         /*
128          * Skip past the current record
129          */
130         node = cursor->node->ondisk;
131         if (node == NULL)
132                 return(ENOENT);
133         if (cursor->index < node->count && 
134             (cursor->flags & HAMMER_CURSOR_ATEDISK)) {
135                 ++cursor->index;
136         }
137
138         /*
139          * Loop until an element is found or we are done.
140          */
141         for (;;) {
142                 /*
143                  * We iterate up the tree and then index over one element
144                  * while we are at the last element in the current node.
145                  *
146                  * NOTE: This can pop us up to another cluster.
147                  *
148                  * If we are at the root of the root cluster, cursor_up
149                  * returns ENOENT.
150                  *
151                  * NOTE: hammer_cursor_up() will adjust cursor->key_beg
152                  * when told to re-search for the cluster tag.
153                  *
154                  * XXX this could be optimized by storing the information in
155                  * the parent reference.
156                  *
157                  * XXX we can lose the node lock temporarily, this could mess
158                  * up our scan.
159                  */
160                 if (cursor->index == node->count) {
161                         error = hammer_cursor_up(cursor, 0);
162                         if (error)
163                                 break;
164                         node = cursor->node->ondisk;
165                         KKASSERT(cursor->index != node->count);
166                         ++cursor->index;
167                         continue;
168                 }
169
170                 /*
171                  * Check internal or leaf element.  Determine if the record
172                  * at the cursor has gone beyond the end of our range.
173                  *
174                  * Generally we recurse down through internal nodes.  An
175                  * internal node can only be returned if INCLUSTER is set
176                  * and the node represents a cluster-push record.  Internal
177                  * elements do not contain create_tid/delete_tid information.
178                  */
179                 if (node->type == HAMMER_BTREE_TYPE_INTERNAL) {
180                         elm = &node->elms[cursor->index];
181                         r = hammer_btree_cmp(&cursor->key_end, &elm[0].base);
182                         s = hammer_btree_cmp(&cursor->key_beg, &elm[1].base);
183                         if (hammer_debug_btree) {
184                                 kprintf("BRACKETL %p:%d %016llx %02x %016llx %d\n",
185                                         cursor->node, cursor->index,
186                                         elm[0].internal.base.obj_id,
187                                         elm[0].internal.base.rec_type,
188                                         elm[0].internal.base.key,
189                                         r
190                                 );
191                                 kprintf("BRACKETR %p:%d %016llx %02x %016llx %d\n",
192                                         cursor->node, cursor->index + 1,
193                                         elm[1].internal.base.obj_id,
194                                         elm[1].internal.base.rec_type,
195                                         elm[1].internal.base.key,
196                                         s
197                                 );
198                         }
199
200                         if (r < 0) {
201                                 error = ENOENT;
202                                 break;
203                         }
204                         if (r == 0 && (cursor->flags & HAMMER_CURSOR_END_INCLUSIVE) == 0) {
205                                 error = ENOENT;
206                                 break;
207                         }
208                         KKASSERT(s <= 0);
209                         if ((cursor->flags & HAMMER_CURSOR_INCLUSTER) == 0 ||
210                             elm->internal.rec_offset == 0) {
211                                 error = hammer_cursor_down(cursor);
212                                 if (error)
213                                         break;
214                                 KKASSERT(cursor->index == 0);
215                                 node = cursor->node->ondisk;
216                                 continue;
217                         }
218                 } else {
219                         elm = &node->elms[cursor->index];
220                         r = hammer_btree_cmp(&cursor->key_end, &elm->base);
221                         if (hammer_debug_btree) {
222                                 kprintf("ELEMENT  %p:%d %016llx %02x %016llx %d\n",
223                                         cursor->node, cursor->index,
224                                         elm[0].leaf.base.obj_id,
225                                         elm[0].leaf.base.rec_type,
226                                         elm[0].leaf.base.key,
227                                         r
228                                 );
229                         }
230                         if (r < 0) {
231                                 error = ENOENT;
232                                 break;
233                         }
234                         if (r == 0 && (cursor->flags & HAMMER_CURSOR_END_INCLUSIVE) == 0) {
235                                 error = ENOENT;
236                                 break;
237                         }
238                         if ((cursor->flags & HAMMER_CURSOR_ALLHISTORY) == 0 &&
239                             hammer_btree_chkts(cursor->key_beg.create_tid,
240                                                &elm->base) != 0) {
241                                 ++cursor->index;
242                                 continue;
243                         }
244                 }
245
246                 /*
247                  * Return entry
248                  */
249                 if (hammer_debug_btree) {
250                         int i = cursor->index;
251                         hammer_btree_elm_t elm = &cursor->node->ondisk->elms[i];
252                         kprintf("ITERATE  %p:%d %016llx %02x %016llx\n",
253                                 cursor->node, i,
254                                 elm->internal.base.obj_id,
255                                 elm->internal.base.rec_type,
256                                 elm->internal.base.key
257                         );
258                 }
259                 return(0);
260         }
261         return(error);
262 }
263
264 /*
265  * Lookup cursor->key_beg.  0 is returned on success, ENOENT if the entry
266  * could not be found, and a fatal error otherwise.
267  * 
268  * The cursor is suitably positioned for a deletion on success, and suitably
269  * positioned for an insertion on ENOENT.
270  *
271  * The cursor may begin anywhere, the search will traverse clusters in
272  * either direction to locate the requested element.
273  */
274 int
275 hammer_btree_lookup(hammer_cursor_t cursor)
276 {
277         int error;
278
279         error = btree_search(cursor, 0);
280         if (error == 0 && cursor->flags)
281                 error = hammer_btree_extract(cursor, cursor->flags);
282         return(error);
283 }
284
285 /*
286  * Execute the logic required to start an iteration.  The first record
287  * located within the specified range is returned and iteration control
288  * flags are adjusted for successive hammer_btree_iterate() calls.
289  */
290 int
291 hammer_btree_first(hammer_cursor_t cursor)
292 {
293         int error;
294
295         error = hammer_btree_lookup(cursor);
296         if (error == ENOENT) {
297                 cursor->flags &= ~HAMMER_CURSOR_ATEDISK;
298                 error = hammer_btree_iterate(cursor);
299         }
300         cursor->flags |= HAMMER_CURSOR_ATEDISK;
301         return(error);
302 }
303
304 /*
305  * Extract the record and/or data associated with the cursor's current
306  * position.  Any prior record or data stored in the cursor is replaced.
307  * The cursor must be positioned at a leaf node.
308  *
309  * NOTE: Most extractions occur at the leaf of the B-Tree.  The only
310  *       extraction allowed at an internal element is at a cluster-push.
311  *       Cluster-push elements have records but no data.
312  */
313 int
314 hammer_btree_extract(hammer_cursor_t cursor, int flags)
315 {
316         hammer_node_ondisk_t node;
317         hammer_btree_elm_t elm;
318         hammer_cluster_t cluster;
319         u_int64_t buf_type;
320         int32_t cloff;
321         int32_t roff;
322         int error;
323
324         /*
325          * A cluster record type has no data reference, the information
326          * is stored directly in the record and B-Tree element.
327          *
328          * The case where the data reference resolves to the same buffer
329          * as the record reference must be handled.
330          */
331         node = cursor->node->ondisk;
332         elm = &node->elms[cursor->index];
333         cluster = cursor->node->cluster;
334         cursor->flags &= ~HAMMER_CURSOR_DATA_EMBEDDED;
335         cursor->data = NULL;
336         error = 0;
337
338         /*
339          * Internal elements can only be cluster pushes.  A cluster push has
340          * no data reference.
341          */
342         if (node->type == HAMMER_BTREE_TYPE_INTERNAL) {
343                 cloff = elm->leaf.rec_offset;
344                 KKASSERT(cloff != 0);
345                 cursor->record = hammer_bread(cluster, cloff,
346                                               HAMMER_FSBUF_RECORDS, &error,
347                                               &cursor->record_buffer);
348                 return(error);
349         }
350
351         /*
352          * Leaf element.
353          */
354         if ((flags & HAMMER_CURSOR_GET_RECORD) && error == 0) {
355                 cloff = elm->leaf.rec_offset;
356                 cursor->record = hammer_bread(cluster, cloff,
357                                               HAMMER_FSBUF_RECORDS, &error,
358                                               &cursor->record_buffer);
359         } else {
360                 cloff = 0;
361         }
362         if ((flags & HAMMER_CURSOR_GET_DATA) && error == 0) {
363                 if ((cloff ^ elm->leaf.data_offset) & ~HAMMER_BUFMASK) {
364                         /*
365                          * The data is not in the same buffer as the last
366                          * record we cached, but it could still be embedded
367                          * in a record.  Note that we may not have loaded the
368                          * record's buffer above, depending on flags.
369                          */
370                         if ((elm->leaf.rec_offset ^ elm->leaf.data_offset) &
371                             ~HAMMER_BUFMASK) {
372                                 if (elm->leaf.data_len & HAMMER_BUFMASK)
373                                         buf_type = HAMMER_FSBUF_DATA;
374                                 else
375                                         buf_type = 0;   /* pure data buffer */
376                         } else {
377                                 buf_type = HAMMER_FSBUF_RECORDS;
378                         }
379                         cursor->data = hammer_bread(cluster,
380                                                   elm->leaf.data_offset,
381                                                   buf_type, &error,
382                                                   &cursor->data_buffer);
383                 } else {
384                         /*
385                          * Data in same buffer as record.  Note that we
386                          * leave any existing data_buffer intact, even
387                          * though we don't use it in this case, in case
388                          * other records extracted during an iteration
389                          * go back to it.
390                          *
391                          * The data must be embedded in the record for this
392                          * case to be hit.
393                          *
394                          * Just assume the buffer type is correct.
395                          */
396                         cursor->data = (void *)
397                                 ((char *)cursor->record_buffer->ondisk +
398                                  (elm->leaf.data_offset & HAMMER_BUFMASK));
399                         roff = (char *)cursor->data - (char *)cursor->record;
400                         KKASSERT (roff >= 0 && roff < HAMMER_RECORD_SIZE);
401                         cursor->flags |= HAMMER_CURSOR_DATA_EMBEDDED;
402                 }
403         }
404         return(error);
405 }
406
407
408 /*
409  * Insert a leaf element into the B-Tree at the current cursor position.
410  * The cursor is positioned such that the element at and beyond the cursor
411  * are shifted to make room for the new record.
412  *
413  * The caller must call hammer_btree_lookup() with the HAMMER_CURSOR_INSERT
414  * flag set and that call must return ENOENT before this function can be
415  * called.
416  *
417  * ENOSPC is returned if there is no room to insert a new record.
418  */
419 int
420 hammer_btree_insert(hammer_cursor_t cursor, hammer_btree_elm_t elm)
421 {
422         hammer_node_ondisk_t parent;
423         hammer_node_ondisk_t node;
424         int i;
425
426 #if 0
427         /* HANDLED BY CALLER */
428         /*
429          * Issue a search to get our cursor at the right place.  The search
430          * will get us to a leaf node.
431          *
432          * The search also does some setup for our insert, so there is always
433          * room in the leaf.
434          */
435         error = btree_search(cursor, HAMMER_CURSOR_INSERT);
436         if (error != ENOENT) {
437                 if (error == 0)
438                         error = EEXIST;
439                 return (error);
440         }
441 #endif
442
443         /*
444          * Insert the element at the leaf node and update the count in the
445          * parent.  It is possible for parent to be NULL, indicating that
446          * the root of the B-Tree in the cluster is a leaf.  It is also
447          * possible for the leaf to be empty.
448          *
449          * Remember that the right-hand boundary is not included in the
450          * count.
451          */
452         hammer_modify_node(cursor->node);
453         node = cursor->node->ondisk;
454         i = cursor->index;
455         KKASSERT(node->type == HAMMER_BTREE_TYPE_LEAF);
456         KKASSERT(node->count < HAMMER_BTREE_LEAF_ELMS);
457         if (i != node->count) {
458                 bcopy(&node->elms[i], &node->elms[i+1],
459                       (node->count - i) * sizeof(*elm));
460         }
461         node->elms[i] = *elm;
462         ++node->count;
463
464         KKASSERT(hammer_btree_cmp(cursor->left_bound, &elm->leaf.base) <= 0);
465         KKASSERT(hammer_btree_cmp(cursor->right_bound, &elm->leaf.base) > 0);
466         if (i)
467                 KKASSERT(hammer_btree_cmp(&node->elms[i-1].leaf.base, &elm->leaf.base) < 0);
468         if (i != node->count - 1)
469                 KKASSERT(hammer_btree_cmp(&node->elms[i+1].leaf.base, &elm->leaf.base) > 0);
470
471         /*
472          * Adjust the sub-tree count in the parent.  note that the parent
473          * may be in a different cluster.
474          */
475         if (cursor->parent) {
476                 hammer_modify_node(cursor->parent);
477                 parent = cursor->parent->ondisk;
478                 i = cursor->parent_index;
479                 ++parent->elms[i].internal.subtree_count;
480                 KKASSERT(parent->elms[i].internal.subtree_count <= node->count);
481         }
482         return(0);
483 }
484
485 /*
486  * Delete a record from the B-Tree's at the current cursor position.
487  * The cursor is positioned such that the current element is the one
488  * to be deleted.
489  *
490  * On return the cursor will be positioned after the deleted element and
491  * MAY point to an internal node.  It will be suitable for the continuation
492  * of an iteration but not for an insertion or deletion.
493  *
494  * Deletions will attempt to partially rebalance the B-Tree in an upward
495  * direction.  It is possible to end up with empty leafs.  An empty internal
496  * node is impossible (worst case: it has one element pointing to an empty
497  * leaf).
498  */
499 int
500 hammer_btree_delete(hammer_cursor_t cursor)
501 {
502         hammer_node_ondisk_t ondisk;
503         hammer_node_t node;
504         hammer_node_t parent;
505         hammer_btree_elm_t elm;
506         int error;
507         int i;
508
509 #if 0
510         /* HANDLED BY CALLER */
511         /*
512          * Locate the leaf element to delete.  The search is also responsible
513          * for doing some of the rebalancing work on its way down.
514          */
515         error = btree_search(cursor, HAMMER_CURSOR_DELETE);
516         if (error)
517                 return (error);
518 #endif
519
520         /*
521          * Delete the element from the leaf node. 
522          *
523          * Remember that leaf nodes do not have boundaries.
524          */
525         node = cursor->node;
526         ondisk = node->ondisk;
527         i = cursor->index;
528
529         KKASSERT(ondisk->type == HAMMER_BTREE_TYPE_LEAF);
530         hammer_modify_node(node);
531         if (i + 1 != ondisk->count) {
532                 bcopy(&ondisk->elms[i+1], &ondisk->elms[i],
533                       (ondisk->count - i - 1) * sizeof(ondisk->elms[0]));
534         }
535         --ondisk->count;
536         if (cursor->parent != NULL) {
537                 /*
538                  * Adjust parent's notion of the leaf's count.  subtree_count
539                  * is only approximate, it is allowed to be too small but
540                  * never allowed to be too large.  Make sure we don't drop
541                  * the count below 0.
542                  */
543                 parent = cursor->parent;
544                 hammer_modify_node(parent);
545                 elm = &parent->ondisk->elms[cursor->parent_index];
546                 if (elm->internal.subtree_count)
547                         --elm->internal.subtree_count;
548                 KKASSERT(elm->internal.subtree_count <= ondisk->count);
549         }
550
551         /*
552          * It is possible, but not desireable, to stop here.  If the element
553          * count drops to 0 (which is allowed for a leaf), try recursively
554          * remove the B-Tree node.
555          *
556          * XXX rebalancing calls would go here too.
557          *
558          * This may reposition the cursor at one of the parent's of the
559          * current node.
560          */
561         KKASSERT(cursor->index <= ondisk->count);
562         if (ondisk->count == 0) {
563                 error = btree_remove(cursor);
564                 if (error == EAGAIN)
565                         error = 0;
566         } else {
567                 error = 0;
568         }
569         return(error);
570 }
571
572 /*
573  * PRIMAY B-TREE SEARCH SUPPORT PROCEDURE
574  *
575  * Search a cluster's B-Tree for cursor->key_beg, return the matching node.
576  *
577  * The search can begin ANYWHERE in the B-Tree.  As a first step the search
578  * iterates up the tree as necessary to properly position itself prior to
579  * actually doing the sarch.
580  * 
581  * INSERTIONS: The search will split full nodes and leaves on its way down
582  * and guarentee that the leaf it ends up on is not full.  If we run out
583  * of space the search continues to the leaf (to position the cursor for
584  * the spike), but ENOSPC is returned.
585  *
586  * XXX this isn't optimal - we really need to just locate the end point and
587  * insert space going up, and if we get a deadlock just release and retry
588  * the operation.  Or something like that.  The insertion code can transit
589  * multiple clusters and run splits in unnecessary clusters.
590  *
591  * DELETIONS: The search will rebalance the tree on its way down. XXX
592  *
593  * The search is only guarenteed to end up on a leaf if an error code of 0
594  * is returned, or if inserting and an error code of ENOENT is returned.
595  * Otherwise it can stop at an internal node.  On success a search returns
596  * a leaf node unless INCLUSTER is set and the search located a cluster push
597  * node (which is an internal node).
598  */
599 static 
600 int
601 btree_search(hammer_cursor_t cursor, int flags)
602 {
603         hammer_node_ondisk_t node;
604         hammer_cluster_t cluster;
605         hammer_btree_elm_t elm;
606         int error;
607         int enospc = 0;
608         int i;
609         int r;
610
611         flags |= cursor->flags;
612
613         if (hammer_debug_btree) {
614                 kprintf("SEARCH   %p:%d %016llx %02x key=%016llx tid=%016llx\n",
615                         cursor->node, cursor->index,
616                         cursor->key_beg.obj_id,
617                         cursor->key_beg.rec_type,
618                         cursor->key_beg.key,
619                         cursor->key_beg.create_tid
620                 );
621         }
622
623         /*
624          * Move our cursor up the tree until we find a node whos range covers
625          * the key we are trying to locate.  This may move us between
626          * clusters.
627          *
628          * The left bound is inclusive, the right bound is non-inclusive.
629          * It is ok to cursor up too far so when cursoring across a cluster
630          * boundary.
631          *
632          * First see if we can skip the whole cluster.  hammer_cursor_up()
633          * handles both cases but this way we don't check the cluster
634          * bounds when going up the tree within a cluster.
635          *
636          * NOTE: If INCLUSTER is set and we are at the root of the cluster,
637          * hammer_cursor_up() will return ENOENT.
638          */
639         cluster = cursor->node->cluster;
640         while (
641             hammer_btree_cmp(&cursor->key_beg, &cluster->clu_btree_beg) < 0 ||
642             hammer_btree_cmp(&cursor->key_beg, &cluster->clu_btree_end) >= 0) {
643                 error = hammer_cursor_toroot(cursor);
644                 if (error)
645                         goto done;
646                 error = hammer_cursor_up(cursor, 0);
647                 if (error)
648                         goto done;
649                 cluster = cursor->node->cluster;
650         }
651
652         /*
653          * Deal with normal cursoring within a cluster.  The right bound
654          * is non-inclusive.  That is, the bounds form a separator.
655          */
656         while (hammer_btree_cmp(&cursor->key_beg, cursor->left_bound) < 0 ||
657                hammer_btree_cmp(&cursor->key_beg, cursor->right_bound) >= 0) {
658                 error = hammer_cursor_up(cursor, 0);
659                 if (error)
660                         goto done;
661         }
662
663         /*
664          * We better have ended up with a node somewhere, and our second
665          * while loop had better not have traversed up a cluster.
666          */
667         KKASSERT(cursor->node != NULL && cursor->node->cluster == cluster);
668
669         /*
670          * If we are inserting we can't start at a full node if the parent
671          * is also full (because there is no way to split the node),
672          * continue running up the tree until we hit the root of the
673          * root cluster or until the requirement is satisfied.
674          *
675          * NOTE: These cursor-up's CAN continue to cross cluster boundaries.
676          *
677          * XXX as an optimization it should be possible to unbalance the tree
678          * and stop at the root of the current cluster.
679          */
680         while ((flags & HAMMER_CURSOR_INSERT) && enospc == 0) {
681                 if (btree_node_is_full(cursor->node->ondisk) == 0)
682                         break;
683                 if (cursor->parent == NULL)
684                         break;
685                 if (cursor->parent->ondisk->count != HAMMER_BTREE_INT_ELMS)
686                         break;
687                 error = hammer_cursor_up(cursor, 0);
688                 /* cluster and node are now may become stale */
689                 if (error)
690                         goto done;
691         }
692         /* cluster = cursor->node->cluster; not needed until next cluster = */
693
694 #if 0
695         /*
696          * If we are deleting we can't start at an internal node with only
697          * one element unless it is root, because all of our code assumes
698          * that internal nodes will never be empty.  Just do this generally
699          * for both leaf and internal nodes to get better balance.
700          *
701          * This handles the case where the cursor is sitting at a leaf and
702          * either the leaf or parent contain an insufficient number of
703          * elements.
704          *
705          * NOTE: These cursor-up's CAN continue to cross cluster boundaries.
706          *
707          * XXX NOTE: Iterations may not set this flag anyway.
708          */
709         while (flags & HAMMER_CURSOR_DELETE) {
710                 if (cursor->node->ondisk->count > 1)
711                         break;
712                 if (cursor->parent == NULL)
713                         break;
714                 KKASSERT(cursor->node->ondisk->count != 0);
715                 error = hammer_cursor_up(cursor, 0);
716                 /* cluster and node are now may become stale */
717                 if (error)
718                         goto done;
719         }
720 #endif
721
722 /*new_cluster:*/
723         /*
724          * Push down through internal nodes to locate the requested key.
725          */
726         cluster = cursor->node->cluster;
727         node = cursor->node->ondisk;
728         while (node->type == HAMMER_BTREE_TYPE_INTERNAL) {
729 #if 0
730                 /*
731                  * If we are a the root node and deleting, try to collapse
732                  * all of the root's children into the root.  This is the
733                  * only point where tree depth is reduced.
734                  *
735                  * XXX NOTE: Iterations may not set this flag anyway.
736                  */
737                 if ((flags & HAMMER_CURSOR_DELETE) && cursor->parent == NULL) {
738                         error = btree_collapse(cursor);
739                         /* node becomes stale after call */
740                         /* XXX ENOSPC */
741                         if (error)
742                                 goto done;
743                 }
744                 node = cursor->node->ondisk;
745 #endif
746                 /*
747                  * Scan the node to find the subtree index to push down into.
748                  * We go one-past, then back-up.
749                  *
750                  * We have a serious issue with the midpoints for internal
751                  * nodes when the midpoint bisects two historical records
752                  * (where only create_tid is different).  Short of iterating
753                  * through the record's entire history the only solution is
754                  * to calculate a midpoint that isn't a midpoint in that
755                  * case.   Please see hammer_make_separator() for more
756                  * information.
757                  */
758                 for (i = 0; i < node->count; ++i) {
759                         elm = &node->elms[i];
760                         r = hammer_btree_cmp(&cursor->key_beg, &elm->base);
761                         if (r < 0)
762                                 break;
763                 }
764
765                 /*
766                  * It is possible for the search to terminate at i == 0,
767                  * which is to the LEFT of the LEFT boundary but the RIGHT
768                  * of the parent's boundary on the left of the sub-tree
769                  * element.  This case can occur due to deletions (see
770                  * btree_remove()).
771                  *
772                  * When this case occurs an ENOENT return is guarenteed but
773                  * if inserting we must still terminate at a leaf.  The
774                  * solution is to make the node's left boundary inherit the
775                  * boundary stored in the parent.
776                  *
777                  * When doing this inheritance some fields in 'base' are
778                  * actually related to the internal element's child
779                  * specification and not to the key.  These have to be
780                  * retained.
781                  *
782                  * If we terminate at i == count it is still possible to
783                  * be to the RIGHT of the RIGHT boundary but still to the
784                  * LEFT of the parent's RIGHT boundary.  The solution is to
785                  * adjust the RIGHT boundary to match the parent.  This
786                  * case can occur due to deletions (see btree_remove()).
787                  */
788                 if (i == 0) {
789                         u_int8_t save;
790
791                         if ((flags & HAMMER_CURSOR_INSERT) == 0) {
792                                 cursor->index = 0;
793                                 return(ENOENT);
794                         }
795                         hammer_modify_node(cursor->node);
796                         save = node->elms[0].subtree_type;
797                         node->elms[0].base = *cursor->left_bound;
798                         node->elms[0].subtree_type = save;
799                 } else if (i == node->count) {
800                         /*
801                          * Terminate early if not inserting and the key is
802                          * beyond the uncorrected right hand boundary.  The
803                          * index must be PAST the last element to prevent an
804                          * iteration from returning elements to the left of
805                          * key_beg.
806                          *
807                          * NOTE: For the case where the right hand boundary
808                          * separates two historical records (where only
809                          * create_tid differs), we rely on the boundary
810                          * being exactly equal to the next record.  This
811                          * is handled by hammer_make_separator().  If this
812                          * were not true we would have to fall through for
813                          * the r == 1 case.
814                          */
815                         elm = &node->elms[i];
816                         if ((flags & HAMMER_CURSOR_INSERT) == 0) {
817                                 r = hammer_btree_cmp(&cursor->key_beg,
818                                                      &elm->base);
819                                 if (r >= 0) {
820                                         cursor->index = i;
821                                         return(ENOENT);
822                                 }
823                         }
824
825                         /*
826                          * Correct a right-hand boundary mismatch.  The push
827                          * index is the last element (i-1).
828                          */
829                         if (hammer_btree_cmp(&elm->base,
830                                              cursor->right_bound) != 0) {
831                                 hammer_modify_node(cursor->node);
832                                 elm->base = *cursor->right_bound;
833                         }
834                         --i;
835                 } else {
836                         /*
837                          * The push-down index is now i - 1.
838                          */
839                         --i;
840                 }
841                 cursor->index = i;
842
843                 if (hammer_debug_btree) {
844                         elm = &node->elms[i];
845                         kprintf("SEARCH-I %p:%d %016llx %02x key=%016llx tid=%016llx\n",
846                                 cursor->node, i,
847                                 elm->internal.base.obj_id,
848                                 elm->internal.base.rec_type,
849                                 elm->internal.base.key,
850                                 elm->internal.base.create_tid
851                         );
852                 }
853
854                 /*
855                  * Handle insertion and deletion requirements.
856                  *
857                  * If inserting split full nodes.  The split code will
858                  * adjust cursor->node and cursor->index if the current
859                  * index winds up in the new node.
860                  *
861                  * If we run out of space we set enospc and continue on
862                  * to a leaf to provide the spike code with a good point
863                  * of entry.  Enospc is reset if we cross a cluster boundary.
864                  */
865                 if ((flags & HAMMER_CURSOR_INSERT) && enospc == 0) {
866                         if (node->count == HAMMER_BTREE_INT_ELMS) {
867                                 error = btree_split_internal(cursor);
868                                 if (error) {
869                                         if (error != ENOSPC)
870                                                 goto done;
871                                         enospc = 1;
872                                 }
873                                 /*
874                                  * reload stale pointers
875                                  */
876                                 i = cursor->index;
877                                 node = cursor->node->ondisk;
878                         }
879                 }
880
881 #if 0
882                 /*
883                  * If deleting rebalance - do not allow the child to have
884                  * just one element or we will not be able to delete it.
885                  *
886                  * Neither internal or leaf nodes (except a root-leaf) are
887                  * allowed to drop to 0 elements.  (XXX - well, leaf nodes
888                  * can at the moment).
889                  *
890                  * Our separators may have been reorganized after rebalancing,
891                  * so we have to pop back up and rescan.
892                  *
893                  * XXX test for subtree_count < maxelms / 2, minus 1 or 2
894                  * for hysteresis?
895                  *
896                  * XXX NOTE: Iterations may not set this flag anyway.
897                  */
898                 if (flags & HAMMER_CURSOR_DELETE) {
899                         if (node->elms[i].internal.subtree_count <= 1) {
900                                 error = btree_rebalance(cursor);
901                                 if (error)
902                                         goto done;
903                                 /* cursor->index is invalid after call */
904                                 goto new_cluster;
905                         }
906                 }
907 #endif
908                 /*
909                  * A non-zero rec_offset specifies a cluster push.
910                  * If this is a cluster push we reset the enospc flag,
911                  * which reenables the insertion code in the new cluster.
912                  * This also ensures that if a spike occurs both its node
913                  * and its parent will be in the same cluster.
914                  *
915                  * If INCLUSTER is set we terminate at the cluster boundary.
916                  * In this case we must determine whether key_beg is within
917                  * the cluster's boundary or not. XXX
918                  */
919                 elm = &node->elms[i];
920                 if (elm->internal.rec_offset) {
921                         KKASSERT(elm->subtree_type ==
922                                  HAMMER_BTREE_TYPE_CLUSTER);
923                         enospc = 0;
924                         if (flags & HAMMER_CURSOR_INCLUSTER) {
925                                 KKASSERT((flags & HAMMER_CURSOR_INSERT) == 0);
926                                 r = hammer_btree_cmp(&cursor->key_beg,
927                                                      &elm[1].base);
928                                 error = (r < 0) ? 0 : ENOENT;
929                                 goto done;
930                         }
931                 }
932
933                 /*
934                  * Push down (push into new node, existing node becomes
935                  * the parent) and continue the search.
936                  */
937                 error = hammer_cursor_down(cursor);
938                 /* node and cluster become stale */
939                 if (error)
940                         goto done;
941                 node = cursor->node->ondisk;
942                 cluster = cursor->node->cluster;
943         }
944
945         /*
946          * We are at a leaf, do a linear search of the key array.
947          *
948          * On success the index is set to the matching element and 0
949          * is returned.
950          *
951          * On failure the index is set to the insertion point and ENOENT
952          * is returned.
953          *
954          * Boundaries are not stored in leaf nodes, so the index can wind
955          * up to the left of element 0 (index == 0) or past the end of
956          * the array (index == node->count).
957          */
958         KKASSERT(node->count <= HAMMER_BTREE_LEAF_ELMS);
959
960         for (i = 0; i < node->count; ++i) {
961                 r = hammer_btree_cmp(&cursor->key_beg, &node->elms[i].base);
962
963                 /*
964                  * Stop if we've flipped past key_beg.  This includes a
965                  * record whos create_tid is larger then our asof id.
966                  */
967                 if (r < 0)
968                         break;
969
970                 /*
971                  * Return an exact match.  In this case we have to do special
972                  * checks if the only difference in the records is the
973                  * create_ts, in order to properly match against our as-of
974                  * query.
975                  */
976                 if (r >= 0 && r <= 1) {
977                         if ((cursor->flags & HAMMER_CURSOR_ALLHISTORY) == 0 &&
978                             hammer_btree_chkts(cursor->key_beg.create_tid,
979                                                &node->elms[i].base) != 0) {
980                                 continue;
981                         }
982                         cursor->index = i;
983                         error = 0;
984                         if (hammer_debug_btree) {
985                                 kprintf("SEARCH-L %p:%d (SUCCESS)\n",
986                                         cursor->node, i);
987                         }
988                         goto done;
989                 }
990         }
991
992         if (hammer_debug_btree) {
993                 kprintf("SEARCH-L %p:%d (FAILED)\n",
994                         cursor->node, i);
995         }
996
997         /*
998          * No exact match was found, i is now at the insertion point.
999          *
1000          * If inserting split a full leaf before returning.  This
1001          * may have the side effect of adjusting cursor->node and
1002          * cursor->index.
1003          */
1004         cursor->index = i;
1005         if ((flags & HAMMER_CURSOR_INSERT) &&
1006             node->count == HAMMER_BTREE_LEAF_ELMS) {
1007                 error = btree_split_leaf(cursor);
1008                 if (error) {
1009                         if (error != ENOSPC)
1010                                 goto done;
1011                         enospc = 1;
1012                         flags &= ~HAMMER_CURSOR_INSERT;
1013                 }
1014                 /*
1015                  * reload stale pointers
1016                  */
1017                 /* NOT USED
1018                 i = cursor->index;
1019                 node = &cursor->node->internal;
1020                 */
1021         }
1022
1023         /*
1024          * We reached a leaf but did not find the key we were looking for.
1025          * If this is an insert we will be properly positioned for an insert
1026          * (ENOENT) or spike (ENOSPC) operation.
1027          */
1028         error = enospc ? ENOSPC : ENOENT;
1029 done:
1030         return(error);
1031 }
1032
1033
1034 /************************************************************************
1035  *                         SPLITTING AND MERGING                        *
1036  ************************************************************************
1037  *
1038  * These routines do all the dirty work required to split and merge nodes.
1039  */
1040
1041 /*
1042  * Split an internal node into two nodes and move the separator at the split
1043  * point to the parent.  Note that the parent's parent's element pointing
1044  * to our parent will have an incorrect subtree_count (we don't update it).
1045  * It will be low, which is ok.
1046  *
1047  * (cursor->node, cursor->index) indicates the element the caller intends
1048  * to push into.  We will adjust node and index if that element winds
1049  * up in the split node.
1050  *
1051  * If we are at the root of a cluster a new root must be created with two
1052  * elements, one pointing to the original root and one pointing to the
1053  * newly allocated split node.
1054  *
1055  * NOTE! Being at the root of a cluster is different from being at the
1056  * root of the root cluster.  cursor->parent will not be NULL and
1057  * cursor->node->ondisk.parent must be tested against 0.  Theoretically
1058  * we could propogate the algorithm into the parent and deal with multiple
1059  * 'roots' in the cluster header, but it's easier not to.
1060  */
1061 static
1062 int
1063 btree_split_internal(hammer_cursor_t cursor)
1064 {
1065         hammer_node_ondisk_t ondisk;
1066         hammer_node_t node;
1067         hammer_node_t parent;
1068         hammer_node_t new_node;
1069         hammer_btree_elm_t elm;
1070         hammer_btree_elm_t parent_elm;
1071         int parent_index;
1072         int made_root;
1073         int split;
1074         int error;
1075         int i;
1076         const int esize = sizeof(*elm);
1077
1078         /* 
1079          * We are splitting but elms[split] will be promoted to the parent,
1080          * leaving the right hand node with one less element.  If the
1081          * insertion point will be on the left-hand side adjust the split
1082          * point to give the right hand side one additional node.
1083          */
1084         node = cursor->node;
1085         ondisk = node->ondisk;
1086         split = (ondisk->count + 1) / 2;
1087         if (cursor->index <= split)
1088                 --split;
1089         error = 0;
1090
1091         /*
1092          * If we are at the root of the cluster, create a new root node with
1093          * 1 element and split normally.  Avoid making major modifications
1094          * until we know the whole operation will work.
1095          *
1096          * The root of the cluster is different from the root of the root
1097          * cluster.  Use the node's on-disk structure's parent offset to
1098          * detect the case.
1099          */
1100         if (ondisk->parent == 0) {
1101                 parent = hammer_alloc_btree(node->cluster, &error);
1102                 if (parent == NULL)
1103                         return(error);
1104                 hammer_lock_ex(&parent->lock);
1105                 hammer_modify_node(parent);
1106                 ondisk = parent->ondisk;
1107                 ondisk->count = 1;
1108                 ondisk->parent = 0;
1109                 ondisk->type = HAMMER_BTREE_TYPE_INTERNAL;
1110                 ondisk->elms[0].base = node->cluster->clu_btree_beg;
1111                 ondisk->elms[0].internal.subtree_type = node->ondisk->type;
1112                 ondisk->elms[0].internal.subtree_offset = node->node_offset;
1113                 ondisk->elms[1].base = node->cluster->clu_btree_end;
1114                 made_root = 1;
1115                 parent_index = 0;       /* index of current node in parent */
1116         } else {
1117                 made_root = 0;
1118                 parent = cursor->parent;
1119                 parent_index = cursor->parent_index;
1120                 KKASSERT(parent->cluster == node->cluster);
1121         }
1122
1123         /*
1124          * Split node into new_node at the split point.
1125          *
1126          *  B O O O P N N B     <-- P = node->elms[split]
1127          *   0 1 2 3 4 5 6      <-- subtree indices
1128          *
1129          *       x x P x x
1130          *        s S S s  
1131          *         /   \
1132          *  B O O O B    B N N B        <--- inner boundary points are 'P'
1133          *   0 1 2 3      4 5 6  
1134          *
1135          */
1136         new_node = hammer_alloc_btree(node->cluster, &error);
1137         if (new_node == NULL) {
1138                 if (made_root) {
1139                         hammer_unlock(&parent->lock);
1140                         parent->flags |= HAMMER_NODE_DELETED;
1141                         hammer_rel_node(parent);
1142                 }
1143                 return(error);
1144         }
1145         hammer_lock_ex(&new_node->lock);
1146
1147         /*
1148          * Create the new node.  P becomes the left-hand boundary in the
1149          * new node.  Copy the right-hand boundary as well.
1150          *
1151          * elm is the new separator.
1152          */
1153         hammer_modify_node(new_node);
1154         hammer_modify_node(node);
1155         ondisk = node->ondisk;
1156         elm = &ondisk->elms[split];
1157         bcopy(elm, &new_node->ondisk->elms[0],
1158               (ondisk->count - split + 1) * esize);
1159         new_node->ondisk->count = ondisk->count - split;
1160         new_node->ondisk->parent = parent->node_offset;
1161         new_node->ondisk->type = HAMMER_BTREE_TYPE_INTERNAL;
1162         KKASSERT(ondisk->type == new_node->ondisk->type);
1163
1164         /*
1165          * Cleanup the original node.  P becomes the new boundary, its
1166          * subtree_offset was moved to the new node.  If we had created
1167          * a new root its parent pointer may have changed.
1168          */
1169         elm->internal.subtree_offset = 0;
1170         elm->internal.rec_offset = 0;
1171         ondisk->count = split;
1172
1173         /*
1174          * Insert the separator into the parent, fixup the parent's
1175          * reference to the original node, and reference the new node.
1176          * The separator is P.
1177          *
1178          * Remember that base.count does not include the right-hand boundary.
1179          */
1180         hammer_modify_node(parent);
1181         ondisk = parent->ondisk;
1182         KKASSERT(ondisk->count != HAMMER_BTREE_INT_ELMS);
1183         ondisk->elms[parent_index].internal.subtree_count = split;
1184         parent_elm = &ondisk->elms[parent_index+1];
1185         bcopy(parent_elm, parent_elm + 1,
1186               (ondisk->count - parent_index) * esize);
1187         parent_elm->internal.base = elm->base;  /* separator P */
1188         parent_elm->internal.subtree_offset = new_node->node_offset;
1189         parent_elm->internal.subtree_count = new_node->ondisk->count;
1190         parent_elm->internal.subtree_type = new_node->ondisk->type;
1191         parent_elm->internal.subtree_vol_no = 0;
1192         parent_elm->internal.rec_offset = 0;
1193         ++ondisk->count;
1194
1195         /*
1196          * The children of new_node need their parent pointer set to new_node.
1197          */
1198         for (i = 0; i < new_node->ondisk->count; ++i) {
1199                 elm = &new_node->ondisk->elms[i];
1200                 error = btree_set_parent(new_node, elm);
1201                 if (error) {
1202                         panic("btree_split_internal: btree-fixup problem");
1203                 }
1204         }
1205
1206         /*
1207          * The cluster's root pointer may have to be updated.
1208          */
1209         if (made_root) {
1210                 hammer_modify_cluster(node->cluster);
1211                 node->cluster->ondisk->clu_btree_root = parent->node_offset;
1212                 node->ondisk->parent = parent->node_offset;
1213                 if (cursor->parent) {
1214                         hammer_unlock(&cursor->parent->lock);
1215                         hammer_rel_node(cursor->parent);
1216                 }
1217                 cursor->parent = parent;        /* lock'd and ref'd */
1218         }
1219
1220
1221         /*
1222          * Ok, now adjust the cursor depending on which element the original
1223          * index was pointing at.  If we are >= the split point the push node
1224          * is now in the new node.
1225          *
1226          * NOTE: If we are at the split point itself we cannot stay with the
1227          * original node because the push index will point at the right-hand
1228          * boundary, which is illegal.
1229          *
1230          * NOTE: The cursor's parent or parent_index must be adjusted for
1231          * the case where a new parent (new root) was created, and the case
1232          * where the cursor is now pointing at the split node.
1233          */
1234         if (cursor->index >= split) {
1235                 cursor->parent_index = parent_index + 1;
1236                 cursor->index -= split;
1237                 hammer_unlock(&cursor->node->lock);
1238                 hammer_rel_node(cursor->node);
1239                 cursor->node = new_node;        /* locked and ref'd */
1240         } else {
1241                 cursor->parent_index = parent_index;
1242                 hammer_unlock(&new_node->lock);
1243                 hammer_rel_node(new_node);
1244         }
1245
1246         /*
1247          * Fixup left and right bounds
1248          */
1249         parent_elm = &parent->ondisk->elms[cursor->parent_index];
1250         cursor->left_bound = &parent_elm[0].internal.base;
1251         cursor->right_bound = &parent_elm[1].internal.base;
1252         KKASSERT(hammer_btree_cmp(cursor->left_bound,
1253                  &cursor->node->ondisk->elms[0].internal.base) <= 0);
1254         KKASSERT(hammer_btree_cmp(cursor->right_bound,
1255                  &cursor->node->ondisk->elms[cursor->node->ondisk->count-1].internal.base) > 0);
1256
1257         return (0);
1258 }
1259
1260 /*
1261  * Same as the above, but splits a full leaf node.
1262  */
1263 static
1264 int
1265 btree_split_leaf(hammer_cursor_t cursor)
1266 {
1267         hammer_node_ondisk_t ondisk;
1268         hammer_node_t parent;
1269         hammer_node_t leaf;
1270         hammer_node_t new_leaf;
1271         hammer_btree_elm_t elm;
1272         hammer_btree_elm_t parent_elm;
1273         hammer_base_elm_t mid_boundary;
1274         int parent_index;
1275         int made_root;
1276         int split;
1277         int error;
1278         const size_t esize = sizeof(*elm);
1279
1280         /* 
1281          * Calculate the split point.  If the insertion point will be on
1282          * the left-hand side adjust the split point to give the right
1283          * hand side one additional node.
1284          */
1285         leaf = cursor->node;
1286         ondisk = leaf->ondisk;
1287         split = (ondisk->count + 1) / 2;
1288         if (cursor->index <= split)
1289                 --split;
1290         error = 0;
1291
1292         /*
1293          * If we are at the root of the tree, create a new root node with
1294          * 1 element and split normally.  Avoid making major modifications
1295          * until we know the whole operation will work.
1296          */
1297         if (ondisk->parent == 0) {
1298                 parent = hammer_alloc_btree(leaf->cluster, &error);
1299                 if (parent == NULL)
1300                         return(error);
1301                 hammer_lock_ex(&parent->lock);
1302                 hammer_modify_node(parent);
1303                 ondisk = parent->ondisk;
1304                 ondisk->count = 1;
1305                 ondisk->parent = 0;
1306                 ondisk->type = HAMMER_BTREE_TYPE_INTERNAL;
1307                 ondisk->elms[0].base = leaf->cluster->clu_btree_beg;
1308                 ondisk->elms[0].internal.subtree_type = leaf->ondisk->type;
1309                 ondisk->elms[0].internal.subtree_offset = leaf->node_offset;
1310                 ondisk->elms[1].base = leaf->cluster->clu_btree_end;
1311                 made_root = 1;
1312                 parent_index = 0;       /* insertion point in parent */
1313         } else {
1314                 made_root = 0;
1315                 parent = cursor->parent;
1316                 parent_index = cursor->parent_index;
1317                 KKASSERT(parent->cluster == leaf->cluster);
1318         }
1319
1320         /*
1321          * Split leaf into new_leaf at the split point.  Select a separator
1322          * value in-between the two leafs but with a bent towards the right
1323          * leaf since comparisons use an 'elm >= separator' inequality.
1324          *
1325          *  L L L L L L L L
1326          *
1327          *       x x P x x
1328          *        s S S s  
1329          *         /   \
1330          *  L L L L     L L L L
1331          */
1332         new_leaf = hammer_alloc_btree(leaf->cluster, &error);
1333         if (new_leaf == NULL) {
1334                 if (made_root) {
1335                         hammer_unlock(&parent->lock);
1336                         parent->flags |= HAMMER_NODE_DELETED;
1337                         hammer_rel_node(parent);
1338                 }
1339                 return(error);
1340         }
1341         hammer_lock_ex(&new_leaf->lock);
1342
1343         /*
1344          * Create the new node.  P become the left-hand boundary in the
1345          * new node.  Copy the right-hand boundary as well.
1346          */
1347         hammer_modify_node(leaf);
1348         hammer_modify_node(new_leaf);
1349         ondisk = leaf->ondisk;
1350         elm = &ondisk->elms[split];
1351         bcopy(elm, &new_leaf->ondisk->elms[0], (ondisk->count - split) * esize);
1352         new_leaf->ondisk->count = ondisk->count - split;
1353         new_leaf->ondisk->parent = parent->node_offset;
1354         new_leaf->ondisk->type = HAMMER_BTREE_TYPE_LEAF;
1355         KKASSERT(ondisk->type == new_leaf->ondisk->type);
1356
1357         /*
1358          * Cleanup the original node.  Because this is a leaf node and
1359          * leaf nodes do not have a right-hand boundary, there
1360          * aren't any special edge cases to clean up.  We just fixup the
1361          * count.
1362          */
1363         ondisk->count = split;
1364
1365         /*
1366          * Insert the separator into the parent, fixup the parent's
1367          * reference to the original node, and reference the new node.
1368          * The separator is P.
1369          *
1370          * Remember that base.count does not include the right-hand boundary.
1371          * We are copying parent_index+1 to parent_index+2, not +0 to +1.
1372          */
1373         hammer_modify_node(parent);
1374         ondisk = parent->ondisk;
1375         KKASSERT(ondisk->count != HAMMER_BTREE_INT_ELMS);
1376         ondisk->elms[parent_index].internal.subtree_count = split;
1377         parent_elm = &ondisk->elms[parent_index+1];
1378         bcopy(parent_elm, parent_elm + 1,
1379               (ondisk->count - parent_index) * esize);
1380         hammer_make_separator(&elm[-1].base, &elm[0].base, &parent_elm->base);
1381         parent_elm->internal.subtree_offset = new_leaf->node_offset;
1382         parent_elm->internal.subtree_count = new_leaf->ondisk->count;
1383         parent_elm->internal.subtree_type = new_leaf->ondisk->type;
1384         parent_elm->internal.subtree_vol_no = 0;
1385         parent_elm->internal.rec_offset = 0;
1386         mid_boundary = &parent_elm->base;
1387         ++ondisk->count;
1388
1389         /*
1390          * The cluster's root pointer may have to be updated.
1391          */
1392         if (made_root) {
1393                 hammer_modify_cluster(leaf->cluster);
1394                 leaf->cluster->ondisk->clu_btree_root = parent->node_offset;
1395                 leaf->ondisk->parent = parent->node_offset;
1396                 if (cursor->parent) {
1397                         hammer_unlock(&cursor->parent->lock);
1398                         hammer_rel_node(cursor->parent);
1399                 }
1400                 cursor->parent = parent;        /* lock'd and ref'd */
1401         }
1402
1403         /*
1404          * Ok, now adjust the cursor depending on which element the original
1405          * index was pointing at.  If we are >= the split point the push node
1406          * is now in the new node.
1407          *
1408          * NOTE: If we are at the split point itself we need to select the
1409          * old or new node based on where key_beg's insertion point will be.
1410          * If we pick the wrong side the inserted element will wind up in
1411          * the wrong leaf node and outside that node's bounds.
1412          */
1413         if (cursor->index > split ||
1414             (cursor->index == split &&
1415              hammer_btree_cmp(&cursor->key_beg, mid_boundary) >= 0)) {
1416                 cursor->parent_index = parent_index + 1;
1417                 cursor->index -= split;
1418                 hammer_unlock(&cursor->node->lock);
1419                 hammer_rel_node(cursor->node);
1420                 cursor->node = new_leaf;
1421         } else {
1422                 cursor->parent_index = parent_index;
1423                 hammer_unlock(&new_leaf->lock);
1424                 hammer_rel_node(new_leaf);
1425         }
1426
1427         /*
1428          * Fixup left and right bounds
1429          */
1430         parent_elm = &parent->ondisk->elms[cursor->parent_index];
1431         cursor->left_bound = &parent_elm[0].internal.base;
1432         cursor->right_bound = &parent_elm[1].internal.base;
1433         KKASSERT(hammer_btree_cmp(cursor->left_bound,
1434                  &cursor->node->ondisk->elms[0].leaf.base) <= 0);
1435         KKASSERT(hammer_btree_cmp(cursor->right_bound,
1436                  &cursor->node->ondisk->elms[cursor->node->ondisk->count-1].leaf.base) > 0);
1437
1438         return (0);
1439 }
1440
1441 /*
1442  * Attempt to remove the empty B-Tree node at (cursor->node).  Returns 0
1443  * on success, EAGAIN if we could not acquire the necessary locks, or some
1444  * other error.
1445  *
1446  * On return the cursor may end up pointing at an internal node, suitable
1447  * for further iteration but not for an immediate insertion or deletion.
1448  *
1449  * cursor->node may be an internal node or a leaf node.
1450  *
1451  * NOTE: If cursor->node has one element it is the parent trying to delete
1452  * that element, make sure cursor->index is properly adjusted on success.
1453  */
1454 int
1455 btree_remove(hammer_cursor_t cursor)
1456 {
1457         hammer_node_ondisk_t ondisk;
1458         hammer_btree_elm_t elm;
1459         hammer_node_t save;
1460         hammer_node_t node;
1461         hammer_node_t parent;
1462         int error;
1463         int i;
1464
1465         /*
1466          * If we are at the root of the root cluster there is nothing to
1467          * remove, but an internal node at the root of a cluster is not
1468          * allowed to be empty so convert it to a leaf node.
1469          */
1470         if (cursor->parent == NULL) {
1471                 hammer_modify_node(cursor->node);
1472                 ondisk = cursor->node->ondisk;
1473                 KKASSERT(ondisk->parent == 0);
1474                 ondisk->type = HAMMER_BTREE_TYPE_LEAF;
1475                 ondisk->count = 0;
1476                 cursor->index = 0;
1477                 kprintf("EMPTY ROOT OF ROOT CLUSTER -> LEAF\n");
1478                 return(0);
1479         }
1480
1481         /*
1482          * Retain a reference to cursor->node, ex-lock again (2 locks now)
1483          * so we do not lose the lock when we cursor around.
1484          */
1485         save = cursor->node;
1486         hammer_ref_node(save);
1487         hammer_lock_ex(&save->lock);
1488
1489         /*
1490          * We need to be able to lock the parent of the parent.  Do this
1491          * non-blocking and return EAGAIN if the lock cannot be acquired.
1492          * non-blocking is required in order to avoid a deadlock.
1493          *
1494          * After we cursor up, parent is moved to node and the new parent
1495          * is the parent of the parent.
1496          */
1497         error = hammer_cursor_up(cursor, 1);
1498         if (error) {
1499                 kprintf("BTREE_REMOVE: Cannot lock parent, skipping\n");
1500                 goto failure;
1501         }
1502
1503         /*
1504          * At this point we want to remove the element at (node, index),
1505          * which is now the (original) parent pointing to the saved node.
1506          * Removing the element allows us to then free the node it was
1507          * pointing to.
1508          *
1509          * However, an internal node is not allowed to have 0 elements, so
1510          * if the count would drop to 0 we have to recurse.  It is possible
1511          * for the recursion to fail.
1512          *
1513          * NOTE: The cursor is in an indeterminant position after recursing,
1514          * but will still be suitable for an iteration.
1515          */
1516         node = cursor->node;
1517         KKASSERT(node->ondisk->count > 0);
1518         if (node->ondisk->count == 1) {
1519                 error = btree_remove(cursor);
1520                 if (error == 0) {
1521                         /*kprintf("BTREE_REMOVE: Successful!\n");*/
1522                         goto success;
1523                 } else {
1524                         kprintf("BTREE_REMOVE: Recursion failed %d\n", error);
1525                         goto failure;
1526                 }
1527         }
1528
1529         /*
1530          * Remove the element at (node, index) and adjust the parent's
1531          * subtree_count.
1532          *
1533          * NOTE! If removing element 0 an internal node's left-hand boundary
1534          * will no longer match its parent.  If removing a mid-element the
1535          * boundary will no longer match a child's left hand or right hand
1536          * boundary.
1537          *
1538          *      BxBxBxB         remove a (x[0]): internal node's left-hand
1539          *       | | |                           boundary no longer matches
1540          *       a b c                           parent.
1541          *
1542          *                      remove b (x[1]): a's right hand boundary no
1543          *                                       longer matches parent.
1544          *
1545          *                      remove c (x[2]): b's right hand boundary no
1546          *                                       longer matches parent.
1547          *
1548          * These cases are corrected in btree_search().
1549          */
1550 #if 0
1551         kprintf("BTREE_REMOVE: Removing element %d\n", cursor->index);
1552 #endif
1553         KKASSERT(node->ondisk->type == HAMMER_BTREE_TYPE_INTERNAL);
1554         KKASSERT(cursor->index < node->ondisk->count);
1555         hammer_modify_node(node);
1556         ondisk = node->ondisk;
1557         i = cursor->index;
1558         bcopy(&ondisk->elms[i+1], &ondisk->elms[i],
1559               (ondisk->count - i) * sizeof(ondisk->elms[0]));
1560         --ondisk->count;
1561
1562         /*
1563          * Adjust the parent-parent's (now parent) reference to the parent
1564          * (now node).
1565          */
1566         if ((parent = cursor->parent) != NULL) {
1567                 elm = &parent->ondisk->elms[cursor->parent_index];
1568                 if (elm->internal.subtree_count != ondisk->count) {
1569                         hammer_modify_node(parent);
1570                         elm->internal.subtree_count = ondisk->count;
1571                 }
1572                 if (elm->subtree_type != HAMMER_BTREE_TYPE_CLUSTER &&
1573                     elm->subtree_type != ondisk->type) {
1574                         hammer_modify_node(parent);
1575                         elm->subtree_type = ondisk->type;
1576                 }
1577         }
1578
1579 success:
1580         /*
1581          * Free the saved node.  If the saved node was the root of a
1582          * cluster, free the entire cluster.
1583          */
1584         hammer_flush_node(save);
1585         save->flags |= HAMMER_NODE_DELETED;
1586
1587         error = 0;
1588 failure:
1589         hammer_unlock(&save->lock);
1590         hammer_rel_node(save);
1591         return(error);
1592 }
1593
1594 /*
1595  * The child represented by the element in internal node node needs
1596  * to have its parent pointer adjusted.
1597  */
1598 static
1599 int
1600 btree_set_parent(hammer_node_t node, hammer_btree_elm_t elm)
1601 {
1602         hammer_volume_t volume;
1603         hammer_cluster_t cluster;
1604         hammer_node_t child;
1605         int error;
1606
1607         error = 0;
1608
1609         switch(elm->internal.subtree_type) {
1610         case HAMMER_BTREE_TYPE_LEAF:
1611         case HAMMER_BTREE_TYPE_INTERNAL:
1612                 child = hammer_get_node(node->cluster,
1613                                         elm->internal.subtree_offset, &error);
1614                 if (error == 0) {
1615                         hammer_modify_node(child);
1616                         hammer_lock_ex(&child->lock);
1617                         child->ondisk->parent = node->node_offset;
1618                         hammer_unlock(&child->lock);
1619                         hammer_rel_node(child);
1620                 }
1621                 break;
1622         case HAMMER_BTREE_TYPE_CLUSTER:
1623                 volume = hammer_get_volume(node->cluster->volume->hmp,
1624                                         elm->internal.subtree_vol_no, &error);
1625                 if (error)
1626                         break;
1627                 cluster = hammer_get_cluster(volume,
1628                                         elm->internal.subtree_clu_no,
1629                                         &error, 0);
1630                 hammer_rel_volume(volume, 0);
1631                 if (error)
1632                         break;
1633                 hammer_modify_cluster(cluster);
1634                 hammer_lock_ex(&cluster->io.lock);
1635                 cluster->ondisk->clu_btree_parent_offset = node->node_offset;
1636                 hammer_unlock(&cluster->io.lock);
1637                 KKASSERT(cluster->ondisk->clu_btree_parent_clu_no ==
1638                          node->cluster->clu_no);
1639                 KKASSERT(cluster->ondisk->clu_btree_parent_vol_no ==
1640                          node->cluster->volume->vol_no);
1641                 hammer_rel_cluster(cluster, 0);
1642                 break;
1643         default:
1644                 hammer_print_btree_elm(elm, HAMMER_BTREE_TYPE_INTERNAL, -1);
1645                 panic("btree_set_parent: bad subtree_type");
1646                 break; /* NOT REACHED */
1647         }
1648         return(error);
1649 }
1650
1651 #if 0
1652
1653 /*
1654  * This routine is only called if the cursor is at the root node and the
1655  * root node is an internal node.  We attempt to collapse the root node
1656  * by replacing it with all of its children, reducing tree depth by one.
1657  *
1658  * This is the only way to reduce tree depth in a HAMMER filesystem.
1659  * Note that all leaf nodes are at the same depth.
1660  *
1661  * This is a fairly expensive operation because we not only have to load
1662  * the root's children, we also have to scan each child and adjust the
1663  * parent offset for each element in each child.  Nasty all around.
1664  */
1665 static
1666 int
1667 btree_collapse(hammer_cursor_t cursor)
1668 {
1669         hammer_btree_node_ondisk_t root, child;
1670         hammer_btree_node_ondisk_t children[HAMMER_BTREE_INT_ELMS];
1671         struct hammer_buffer *child_buffer[HAMMER_BTREE_INT_ELMS];
1672         int count;
1673         int i, j, n;
1674         int root_modified;
1675         int error;
1676         int32_t root_offset;
1677         u_int8_t subsubtype;
1678
1679         root = cursor->node;
1680         count = root->base.count;
1681         root_offset = hammer_bclu_offset(cursor->node_buffer, root);
1682
1683         /*
1684          * Sum up the number of children each element has.  This value is
1685          * only approximate due to the way the insertion node works.  It
1686          * may be too small but it will never be too large.
1687          *
1688          * Quickly terminate the collapse if the elements have too many
1689          * children.
1690          */
1691         KKASSERT(root->base.parent == 0);       /* must be root node */
1692         KKASSERT(root->base.type == HAMMER_BTREE_TYPE_INTERNAL);
1693         KKASSERT(count <= HAMMER_BTREE_INT_ELMS);
1694
1695         for (i = n = 0; i < count; ++i) {
1696                 n += root->internal.elms[i].subtree_count;
1697         }
1698         if (n > btree_max_elements(root->base.subtype))
1699                 return(0);
1700
1701         /*
1702          * Iterate through the elements again and correct the subtree_count.
1703          * Terminate the collapse if we wind up with too many.
1704          */
1705         error = 0;
1706         root_modified = 0;
1707
1708         for (i = n = 0; i < count; ++i) {
1709                 struct hammer_btree_internal_elm *elm;
1710
1711                 elm = &root->internal.elms[i];
1712                 child_buffer[i] = NULL;
1713                 children[i] = NULL;
1714                 if (elm->subtree_offset == 0)
1715                         continue;
1716                 child = hammer_bread(cursor->cluster, elm->subtree_offset,
1717                                      HAMMER_FSBUF_BTREE, &error,
1718                                      &child_buffer[i], XXX);
1719                 children[i] = child;
1720                 if (child == NULL)
1721                         continue;
1722                 KKASSERT(root->base.subtype == child->base.type);
1723
1724                 /*
1725                  * Accumulate n for a good child, update the root's count
1726                  * if it was wrong.
1727                  */
1728                 if (root->internal.elms[i].subtree_count != child->base.count) {
1729                         root->internal.elms[i].subtree_count = child->base.count;
1730                         root_modified = 1;
1731                 }
1732                 n += root->internal.elms[i].subtree_count;
1733         }
1734         if (error || n > btree_max_elements(root->base.subtype))
1735                 goto done;
1736
1737         /*
1738          * Ok, we can collapse the root.  If the root's children are leafs
1739          * the collapse is really simple.  If they are internal nodes the
1740          * collapse is not so simple because we have to fixup the parent
1741          * pointers for the root's children's children.
1742          *
1743          * When collapsing an internal node the far left and far right
1744          * element's boundaries should match the root's left and right
1745          * boundaries.
1746          */
1747         if (root->base.subtype == HAMMER_BTREE_TYPE_LEAF) {
1748                 for (i = n = 0; i < count; ++i) {
1749                         child = children[i];
1750                         for (j = 0; j < child->base.count; ++j) {
1751                                 root->leaf.elms[n] = child->leaf.elms[j];
1752                                 ++n;
1753                         }
1754                 }
1755                 root->base.type = root->base.subtype;
1756                 root->base.subtype = 0;
1757                 root->base.count = n;
1758                 root->leaf.link_left = 0;
1759                 root->leaf.link_right = 0;
1760         } else {
1761                 struct hammer_btree_internal_elm *elm;
1762                 struct hammer_btree_internal_node *subchild;
1763                 struct hammer_buffer *subchild_buffer = NULL;
1764
1765                 if (count) {
1766                         child = children[0];
1767                         subsubtype = child->base.subtype;
1768                         KKASSERT(child->base.count > 0);
1769                         KKASSERT(root->internal.elms[0].base.key ==
1770                                  child->internal.elms[0].base.key);
1771                         child = children[count-1];
1772                         KKASSERT(child->base.count > 0);
1773                         KKASSERT(root->internal.elms[count].base.key ==
1774                              child->internal.elms[child->base.count].base.key);
1775                 } else {
1776                         subsubtype = 0;
1777                 }
1778                 for (i = n = 0; i < count; ++i) {
1779                         child = children[i];
1780                         KKASSERT(child->base.subtype == subsubtype);
1781                         for (j = 0; j < child->base.count; ++j) {
1782                                 elm = &child->internal.elms[j];
1783
1784                                 root->internal.elms[n] = *elm;
1785                                 subchild = hammer_bread(cursor->cluster,
1786                                                         elm->subtree_offset,
1787                                                         HAMMER_FSBUF_BTREE,
1788                                                         &error,
1789                                                         &subchild_buffer,
1790                                                         XXX);
1791                                 if (subchild) {
1792                                         subchild->base.parent = root_offset;
1793                                         hammer_modify_buffer(subchild_buffer);
1794                                 }
1795                                 ++n;
1796                         }
1797                         /* make sure the right boundary is correct */
1798                         /* (this gets overwritten when the loop continues) */
1799                         /* XXX generate a new separator? */
1800                         root->internal.elms[n] = child->internal.elms[j];
1801                 }
1802                 root->base.type = HAMMER_BTREE_TYPE_INTERNAL;
1803                 root->base.subtype = subsubtype;
1804                 if (subchild_buffer)
1805                         hammer_put_buffer(subchild_buffer, 0);
1806         }
1807         root_modified = 1;
1808
1809         /*
1810          * Cleanup
1811          */
1812 done:
1813         if (root_modified)
1814                 hammer_modify_buffer(cursor->node_buffer);
1815         for (i = 0; i < count; ++i) {
1816                 if (child_buffer[i])
1817                         hammer_put_buffer(child_buffer[i], 0);
1818         }
1819         return(error);
1820 }
1821
1822 #endif
1823
1824 /************************************************************************
1825  *                         MISCELLANIOUS SUPPORT                        *
1826  ************************************************************************/
1827
1828 /*
1829  * Compare two B-Tree elements, return -N, 0, or +N (e.g. similar to strcmp).
1830  *
1831  * Note that for this particular function a return value of -1, 0, or +1
1832  * can denote a match if create_tid is otherwise discounted.
1833  *
1834  * See also hammer_rec_rb_compare() and hammer_rec_cmp() in hammer_object.c.
1835  */
1836 int
1837 hammer_btree_cmp(hammer_base_elm_t key1, hammer_base_elm_t key2)
1838 {
1839         if (key1->obj_id < key2->obj_id)
1840                 return(-4);
1841         if (key1->obj_id > key2->obj_id)
1842                 return(4);
1843
1844         if (key1->rec_type < key2->rec_type)
1845                 return(-3);
1846         if (key1->rec_type > key2->rec_type)
1847                 return(3);
1848
1849         if (key1->key < key2->key)
1850                 return(-2);
1851         if (key1->key > key2->key)
1852                 return(2);
1853
1854         if (key1->create_tid < key2->create_tid)
1855                 return(-1);
1856         if (key1->create_tid > key2->create_tid)
1857                 return(1);
1858         return(0);
1859 }
1860
1861 /*
1862  * Test a non-zero timestamp against an element to determine whether the
1863  * element is visible.
1864  */
1865 int
1866 hammer_btree_chkts(hammer_tid_t create_tid, hammer_base_elm_t base)
1867 {
1868         if (create_tid < base->create_tid)
1869                 return(-1);
1870         if (base->delete_tid && create_tid >= base->delete_tid)
1871                 return(1);
1872         return(0);
1873 }
1874
1875 /*
1876  * Create a separator half way inbetween key1 and key2.  For fields just
1877  * one unit apart, the separator will match key2.
1878  *
1879  * At the moment require that the separator never match key2 exactly.
1880  *
1881  * We have to special case the separator between two historical keys,
1882  * where all elements except create_tid match.  In this case our B-Tree
1883  * searches can't figure out which branch of an internal node to go down
1884  * unless the mid point's create_tid is exactly key2.
1885  * (see btree_search()'s scan code on HAMMER_BTREE_TYPE_INTERNAL).
1886  */
1887 #define MAKE_SEPARATOR(key1, key2, dest, field) \
1888         dest->field = key1->field + ((key2->field - key1->field + 1) >> 1);
1889
1890 static void
1891 hammer_make_separator(hammer_base_elm_t key1, hammer_base_elm_t key2,
1892                       hammer_base_elm_t dest)
1893 {
1894         bzero(dest, sizeof(*dest));
1895         MAKE_SEPARATOR(key1, key2, dest, obj_id);
1896         MAKE_SEPARATOR(key1, key2, dest, rec_type);
1897         MAKE_SEPARATOR(key1, key2, dest, key);
1898         if (key1->obj_id == key2->obj_id &&
1899             key1->rec_type == key2->rec_type &&
1900             key1->key == key2->key) {
1901                 dest->create_tid = key2->create_tid;
1902         } else {
1903                 dest->create_tid = 0;
1904         }
1905 }
1906
1907 #undef MAKE_SEPARATOR
1908
1909 /*
1910  * Return whether a generic internal or leaf node is full
1911  */
1912 static int
1913 btree_node_is_full(hammer_node_ondisk_t node)
1914 {
1915         switch(node->type) {
1916         case HAMMER_BTREE_TYPE_INTERNAL:
1917                 if (node->count == HAMMER_BTREE_INT_ELMS)
1918                         return(1);
1919                 break;
1920         case HAMMER_BTREE_TYPE_LEAF:
1921                 if (node->count == HAMMER_BTREE_LEAF_ELMS)
1922                         return(1);
1923                 break;
1924         default:
1925                 panic("illegal btree subtype");
1926         }
1927         return(0);
1928 }
1929
1930 #if 0
1931 static int
1932 btree_max_elements(u_int8_t type)
1933 {
1934         if (type == HAMMER_BTREE_TYPE_LEAF)
1935                 return(HAMMER_BTREE_LEAF_ELMS);
1936         if (type == HAMMER_BTREE_TYPE_INTERNAL)
1937                 return(HAMMER_BTREE_INT_ELMS);
1938         panic("btree_max_elements: bad type %d\n", type);
1939 }
1940 #endif
1941
1942 void
1943 hammer_print_btree_node(hammer_node_ondisk_t ondisk)
1944 {
1945         hammer_btree_elm_t elm;
1946         int i;
1947
1948         kprintf("node %p count=%d parent=%d type=%c\n",
1949                 ondisk, ondisk->count, ondisk->parent, ondisk->type);
1950
1951         /*
1952          * Dump both boundary elements if an internal node
1953          */
1954         if (ondisk->type == HAMMER_BTREE_TYPE_INTERNAL) {
1955                 for (i = 0; i <= ondisk->count; ++i) {
1956                         elm = &ondisk->elms[i];
1957                         hammer_print_btree_elm(elm, ondisk->type, i);
1958                 }
1959         } else {
1960                 for (i = 0; i < ondisk->count; ++i) {
1961                         elm = &ondisk->elms[i];
1962                         hammer_print_btree_elm(elm, ondisk->type, i);
1963                 }
1964         }
1965 }
1966
1967 void
1968 hammer_print_btree_elm(hammer_btree_elm_t elm, u_int8_t type, int i)
1969 {
1970         kprintf("  %2d", i);
1971         kprintf("\tobjid        = %016llx\n", elm->base.obj_id);
1972         kprintf("\tkey          = %016llx\n", elm->base.key);
1973         kprintf("\tcreate_tid   = %016llx\n", elm->base.create_tid);
1974         kprintf("\tdelete_tid   = %016llx\n", elm->base.delete_tid);
1975         kprintf("\trec_type     = %04x\n", elm->base.rec_type);
1976         kprintf("\tobj_type     = %02x\n", elm->base.obj_type);
1977         kprintf("\tsubtree_type = %02x\n", elm->subtree_type);
1978
1979         if (type == HAMMER_BTREE_TYPE_INTERNAL) {
1980                 if (elm->internal.rec_offset) {
1981                         kprintf("\tcluster_rec  = %08x\n",
1982                                 elm->internal.rec_offset);
1983                         kprintf("\tcluster_id   = %08x\n",
1984                                 elm->internal.subtree_clu_no);
1985                         kprintf("\tvolno        = %08x\n",
1986                                 elm->internal.subtree_vol_no);
1987                 } else {
1988                         kprintf("\tsubtree_off  = %08x\n",
1989                                 elm->internal.subtree_offset);
1990                 }
1991                 kprintf("\tsubtree_count= %d\n", elm->internal.subtree_count);
1992         } else {
1993                 kprintf("\trec_offset   = %08x\n", elm->leaf.rec_offset);
1994                 kprintf("\tdata_offset  = %08x\n", elm->leaf.data_offset);
1995                 kprintf("\tdata_len     = %08x\n", elm->leaf.data_len);
1996                 kprintf("\tdata_crc     = %08x\n", elm->leaf.data_crc);
1997         }
1998 }