Remove the last bits of code that stored mount point linkages in vnodes.
[dragonfly.git] / sys / kern / vfs_cache.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2003,2004 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  * Copyright (c) 1989, 1993, 1995
35  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
36  *
37  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
38  * Poul-Henning Kamp of the FreeBSD Project.
39  *
40  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
41  * modification, are permitted provided that the following conditions
42  * are met:
43  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
44  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
45  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
46  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
47  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
48  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
49  *    must display the following acknowledgement:
50  *      This product includes software developed by the University of
51  *      California, Berkeley and its contributors.
52  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
53  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
54  *    without specific prior written permission.
55  *
56  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
57  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
58  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
59  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
60  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
61  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
62  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
63  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
64  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
65  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
66  * SUCH DAMAGE.
67  *
68  *      @(#)vfs_cache.c 8.5 (Berkeley) 3/22/95
69  * $FreeBSD: src/sys/kern/vfs_cache.c,v 1.42.2.6 2001/10/05 20:07:03 dillon Exp $
70  * $DragonFly: src/sys/kern/vfs_cache.c,v 1.77 2006/09/19 16:06:11 dillon Exp $
71  */
72
73 #include <sys/param.h>
74 #include <sys/systm.h>
75 #include <sys/kernel.h>
76 #include <sys/sysctl.h>
77 #include <sys/mount.h>
78 #include <sys/vnode.h>
79 #include <sys/malloc.h>
80 #include <sys/sysproto.h>
81 #include <sys/proc.h>
82 #include <sys/namei.h>
83 #include <sys/nlookup.h>
84 #include <sys/filedesc.h>
85 #include <sys/fnv_hash.h>
86 #include <sys/globaldata.h>
87 #include <sys/kern_syscall.h>
88 #include <sys/dirent.h>
89 #include <ddb/ddb.h>
90
91 /*
92  * Random lookups in the cache are accomplished with a hash table using
93  * a hash key of (nc_src_vp, name).
94  *
95  * Negative entries may exist and correspond to structures where nc_vp
96  * is NULL.  In a negative entry, NCF_WHITEOUT will be set if the entry
97  * corresponds to a whited-out directory entry (verses simply not finding the
98  * entry at all).
99  *
100  * Upon reaching the last segment of a path, if the reference is for DELETE,
101  * or NOCACHE is set (rewrite), and the name is located in the cache, it
102  * will be dropped.
103  */
104
105 /*
106  * Structures associated with name cacheing.
107  */
108 #define NCHHASH(hash)   (&nchashtbl[(hash) & nchash])
109 #define MINNEG          1024
110
111 MALLOC_DEFINE(M_VFSCACHE, "vfscache", "VFS name cache entries");
112
113 static LIST_HEAD(nchashhead, namecache) *nchashtbl;     /* Hash Table */
114 static struct namecache_list    ncneglist;              /* instead of vnode */
115
116 /*
117  * ncvp_debug - debug cache_fromvp().  This is used by the NFS server
118  * to create the namecache infrastructure leading to a dangling vnode.
119  *
120  * 0    Only errors are reported
121  * 1    Successes are reported
122  * 2    Successes + the whole directory scan is reported
123  * 3    Force the directory scan code run as if the parent vnode did not
124  *      have a namecache record, even if it does have one.
125  */
126 static int      ncvp_debug;
127 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ncvp_debug, CTLFLAG_RW, &ncvp_debug, 0, "");
128
129 static u_long   nchash;                 /* size of hash table */
130 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, nchash, CTLFLAG_RD, &nchash, 0, "");
131
132 static u_long   ncnegfactor = 16;       /* ratio of negative entries */
133 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, ncnegfactor, CTLFLAG_RW, &ncnegfactor, 0, "");
134
135 static int      nclockwarn;             /* warn on locked entries in ticks */
136 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, nclockwarn, CTLFLAG_RW, &nclockwarn, 0, "");
137
138 static u_long   numneg;         /* number of cache entries allocated */
139 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, numneg, CTLFLAG_RD, &numneg, 0, "");
140
141 static u_long   numcache;               /* number of cache entries allocated */
142 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, numcache, CTLFLAG_RD, &numcache, 0, "");
143
144 static u_long   numunres;               /* number of unresolved entries */
145 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, numunres, CTLFLAG_RD, &numunres, 0, "");
146
147 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vnsize, CTLFLAG_RD, 0, sizeof(struct vnode), "");
148 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ncsize, CTLFLAG_RD, 0, sizeof(struct namecache), "");
149
150 static int cache_resolve_mp(struct namecache *ncp);
151 static void cache_rehash(struct namecache *ncp);
152
153 /*
154  * The new name cache statistics
155  */
156 SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, cache, CTLFLAG_RW, 0, "Name cache statistics");
157 #define STATNODE(mode, name, var) \
158         SYSCTL_ULONG(_vfs_cache, OID_AUTO, name, mode, var, 0, "");
159 STATNODE(CTLFLAG_RD, numneg, &numneg);
160 STATNODE(CTLFLAG_RD, numcache, &numcache);
161 static u_long numcalls; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcalls, &numcalls);
162 static u_long dothits; STATNODE(CTLFLAG_RD, dothits, &dothits);
163 static u_long dotdothits; STATNODE(CTLFLAG_RD, dotdothits, &dotdothits);
164 static u_long numchecks; STATNODE(CTLFLAG_RD, numchecks, &numchecks);
165 static u_long nummiss; STATNODE(CTLFLAG_RD, nummiss, &nummiss);
166 static u_long nummisszap; STATNODE(CTLFLAG_RD, nummisszap, &nummisszap);
167 static u_long numposzaps; STATNODE(CTLFLAG_RD, numposzaps, &numposzaps);
168 static u_long numposhits; STATNODE(CTLFLAG_RD, numposhits, &numposhits);
169 static u_long numnegzaps; STATNODE(CTLFLAG_RD, numnegzaps, &numnegzaps);
170 static u_long numneghits; STATNODE(CTLFLAG_RD, numneghits, &numneghits);
171
172 struct nchstats nchstats[SMP_MAXCPU];
173 /*
174  * Export VFS cache effectiveness statistics to user-land.
175  *
176  * The statistics are left for aggregation to user-land so
177  * neat things can be achieved, like observing per-CPU cache
178  * distribution.
179  */
180 static int
181 sysctl_nchstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
182 {
183         struct globaldata *gd;
184         int i, error;
185
186         error = 0;
187         for (i = 0; i < ncpus; ++i) {
188                 gd = globaldata_find(i);
189                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, (void *)&(*gd->gd_nchstats),
190                         sizeof(struct nchstats))))
191                         break;
192         }
193
194         return (error);
195 }
196 SYSCTL_PROC(_vfs_cache, OID_AUTO, nchstats, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD,
197   0, 0, sysctl_nchstats, "S,nchstats", "VFS cache effectiveness statistics");
198
199 static void cache_zap(struct namecache *ncp);
200
201 /*
202  * cache_hold() and cache_drop() prevent the premature deletion of a
203  * namecache entry but do not prevent operations (such as zapping) on
204  * that namecache entry.
205  *
206  * This routine may only be called from outside this source module if
207  * nc_refs is already at least 1.
208  *
209  * This is a rare case where callers are allowed to hold a spinlock,
210  * so we can't ourselves.
211  */
212 static __inline
213 struct namecache *
214 _cache_hold(struct namecache *ncp)
215 {
216         atomic_add_int(&ncp->nc_refs, 1);
217         return(ncp);
218 }
219
220 /*
221  * When dropping an entry, if only one ref remains and the entry has not
222  * been resolved, zap it.  Since the one reference is being dropped the
223  * entry had better not be locked.
224  */
225 static __inline
226 void
227 _cache_drop(struct namecache *ncp)
228 {
229         KKASSERT(ncp->nc_refs > 0);
230         if (ncp->nc_refs == 1 && 
231             (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) && 
232             TAILQ_EMPTY(&ncp->nc_list)
233         ) {
234                 KKASSERT(ncp->nc_exlocks == 0);
235                 cache_lock(ncp);
236                 cache_zap(ncp);
237         } else {
238                 atomic_subtract_int(&ncp->nc_refs, 1);
239         }
240 }
241
242 /*
243  * Link a new namecache entry to its parent.  Be careful to avoid races
244  * if vhold() blocks in the future.
245  */
246 static void
247 cache_link_parent(struct namecache *ncp, struct namecache *par)
248 {
249         KKASSERT(ncp->nc_parent == NULL);
250         ncp->nc_parent = par;
251         if (TAILQ_EMPTY(&par->nc_list)) {
252                 TAILQ_INSERT_HEAD(&par->nc_list, ncp, nc_entry);
253                 /*
254                  * Any vp associated with an ncp which has children must
255                  * be held to prevent it from being recycled.
256                  */
257                 if (par->nc_vp)
258                         vhold(par->nc_vp);
259         } else {
260                 TAILQ_INSERT_HEAD(&par->nc_list, ncp, nc_entry);
261         }
262 }
263
264 /*
265  * Remove the parent association from a namecache structure.  If this is
266  * the last child of the parent the cache_drop(par) will attempt to
267  * recursively zap the parent.
268  */
269 static void
270 cache_unlink_parent(struct namecache *ncp)
271 {
272         struct namecache *par;
273
274         if ((par = ncp->nc_parent) != NULL) {
275                 ncp->nc_parent = NULL;
276                 par = cache_hold(par);
277                 TAILQ_REMOVE(&par->nc_list, ncp, nc_entry);
278                 if (par->nc_vp && TAILQ_EMPTY(&par->nc_list))
279                         vdrop(par->nc_vp);
280                 cache_drop(par);
281         }
282 }
283
284 /*
285  * Allocate a new namecache structure.  Most of the code does not require
286  * zero-termination of the string but it makes vop_compat_ncreate() easier.
287  */
288 static struct namecache *
289 cache_alloc(int nlen)
290 {
291         struct namecache *ncp;
292
293         ncp = kmalloc(sizeof(*ncp), M_VFSCACHE, M_WAITOK|M_ZERO);
294         if (nlen)
295                 ncp->nc_name = kmalloc(nlen + 1, M_VFSCACHE, M_WAITOK);
296         ncp->nc_nlen = nlen;
297         ncp->nc_flag = NCF_UNRESOLVED;
298         ncp->nc_error = ENOTCONN;       /* needs to be resolved */
299         ncp->nc_refs = 1;
300
301         /*
302          * Construct a fake FSMID based on the time of day and a 32 bit
303          * roller for uniqueness.  This is used to generate a useful
304          * FSMID for filesystems which do not support it.
305          */
306         ncp->nc_fsmid = cache_getnewfsmid();
307         TAILQ_INIT(&ncp->nc_list);
308         cache_lock(ncp);
309         return(ncp);
310 }
311
312 static void
313 cache_free(struct namecache *ncp)
314 {
315         KKASSERT(ncp->nc_refs == 1 && ncp->nc_exlocks == 1);
316         if (ncp->nc_name)
317                 kfree(ncp->nc_name, M_VFSCACHE);
318         kfree(ncp, M_VFSCACHE);
319 }
320
321 /*
322  * Ref and deref a namecache structure.
323  *
324  * Warning: caller may hold an unrelated read spinlock, which means we can't
325  * use read spinlocks here.
326  */
327 struct namecache *
328 cache_hold(struct namecache *ncp)
329 {
330         return(_cache_hold(ncp));
331 }
332
333 void
334 cache_drop(struct namecache *ncp)
335 {
336         _cache_drop(ncp);
337 }
338
339 /*
340  * Namespace locking.  The caller must already hold a reference to the
341  * namecache structure in order to lock/unlock it.  This function prevents
342  * the namespace from being created or destroyed by accessors other then
343  * the lock holder.
344  *
345  * Note that holding a locked namecache structure prevents other threads
346  * from making namespace changes (e.g. deleting or creating), prevents
347  * vnode association state changes by other threads, and prevents the
348  * namecache entry from being resolved or unresolved by other threads.
349  *
350  * The lock owner has full authority to associate/disassociate vnodes
351  * and resolve/unresolve the locked ncp.
352  *
353  * WARNING!  Holding a locked ncp will prevent a vnode from being destroyed
354  * or recycled, but it does NOT help you if the vnode had already initiated
355  * a recyclement.  If this is important, use cache_get() rather then 
356  * cache_lock() (and deal with the differences in the way the refs counter
357  * is handled).  Or, alternatively, make an unconditional call to 
358  * cache_validate() or cache_resolve() after cache_lock() returns.
359  */
360 void
361 cache_lock(struct namecache *ncp)
362 {
363         thread_t td;
364         int didwarn;
365
366         KKASSERT(ncp->nc_refs != 0);
367         didwarn = 0;
368         td = curthread;
369
370         for (;;) {
371                 if (ncp->nc_exlocks == 0) {
372                         ncp->nc_exlocks = 1;
373                         ncp->nc_locktd = td;
374                         /* 
375                          * The vp associated with a locked ncp must be held
376                          * to prevent it from being recycled (which would
377                          * cause the ncp to become unresolved).
378                          *
379                          * WARNING!  If VRECLAIMED is set the vnode could
380                          * already be in the middle of a recycle.  Callers
381                          * should not assume that nc_vp is usable when
382                          * not NULL.  cache_vref() or cache_vget() must be
383                          * called.
384                          *
385                          * XXX loop on race for later MPSAFE work.
386                          */
387                         if (ncp->nc_vp)
388                                 vhold(ncp->nc_vp);
389                         break;
390                 }
391                 if (ncp->nc_locktd == td) {
392                         ++ncp->nc_exlocks;
393                         break;
394                 }
395                 ncp->nc_flag |= NCF_LOCKREQ;
396                 if (tsleep(ncp, 0, "clock", nclockwarn) == EWOULDBLOCK) {
397                         if (didwarn)
398                                 continue;
399                         didwarn = 1;
400                         printf("[diagnostic] cache_lock: blocked on %p", ncp);
401                         if ((ncp->nc_flag & NCF_MOUNTPT) && ncp->nc_mount)
402                             printf(" [MOUNTFROM %s]\n", ncp->nc_mount->mnt_stat.f_mntfromname);
403                         else
404                             printf(" \"%*.*s\"\n",
405                                 ncp->nc_nlen, ncp->nc_nlen,
406                                 ncp->nc_name);
407                 }
408         }
409
410         if (didwarn == 1) {
411                 printf("[diagnostic] cache_lock: unblocked %*.*s\n",
412                         ncp->nc_nlen, ncp->nc_nlen, ncp->nc_name);
413         }
414 }
415
416 int
417 cache_lock_nonblock(struct namecache *ncp)
418 {
419         thread_t td;
420
421         KKASSERT(ncp->nc_refs != 0);
422         td = curthread;
423         if (ncp->nc_exlocks == 0) {
424                 ncp->nc_exlocks = 1;
425                 ncp->nc_locktd = td;
426                 /* 
427                  * The vp associated with a locked ncp must be held
428                  * to prevent it from being recycled (which would
429                  * cause the ncp to become unresolved).
430                  *
431                  * WARNING!  If VRECLAIMED is set the vnode could
432                  * already be in the middle of a recycle.  Callers
433                  * should not assume that nc_vp is usable when
434                  * not NULL.  cache_vref() or cache_vget() must be
435                  * called.
436                  *
437                  * XXX loop on race for later MPSAFE work.
438                  */
439                 if (ncp->nc_vp)
440                         vhold(ncp->nc_vp);
441                 return(0);
442         } else {
443                 return(EWOULDBLOCK);
444         }
445 }
446
447 void
448 cache_unlock(struct namecache *ncp)
449 {
450         thread_t td = curthread;
451
452         KKASSERT(ncp->nc_refs > 0);
453         KKASSERT(ncp->nc_exlocks > 0);
454         KKASSERT(ncp->nc_locktd == td);
455         if (--ncp->nc_exlocks == 0) {
456                 if (ncp->nc_vp)
457                         vdrop(ncp->nc_vp);
458                 ncp->nc_locktd = NULL;
459                 if (ncp->nc_flag & NCF_LOCKREQ) {
460                         ncp->nc_flag &= ~NCF_LOCKREQ;
461                         wakeup(ncp);
462                 }
463         }
464 }
465
466 /*
467  * ref-and-lock, unlock-and-deref functions.
468  *
469  * This function is primarily used by nlookup.  Even though cache_lock
470  * holds the vnode, it is possible that the vnode may have already
471  * initiated a recyclement.  We want cache_get() to return a definitively
472  * usable vnode or a definitively unresolved ncp.
473  */
474 struct namecache *
475 cache_get(struct namecache *ncp)
476 {
477         _cache_hold(ncp);
478         cache_lock(ncp);
479         if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED))
480                 cache_setunresolved(ncp);
481         return(ncp);
482 }
483
484 int
485 cache_get_nonblock(struct namecache *ncp)
486 {
487         /* XXX MP */
488         if (ncp->nc_exlocks == 0 || ncp->nc_locktd == curthread) {
489                 _cache_hold(ncp);
490                 cache_lock(ncp);
491                 if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED))
492                         cache_setunresolved(ncp);
493                 return(0);
494         }
495         return(EWOULDBLOCK);
496 }
497
498 void
499 cache_put(struct namecache *ncp)
500 {
501         cache_unlock(ncp);
502         _cache_drop(ncp);
503 }
504
505 /*
506  * Resolve an unresolved ncp by associating a vnode with it.  If the
507  * vnode is NULL, a negative cache entry is created.
508  *
509  * The ncp should be locked on entry and will remain locked on return.
510  */
511 void
512 cache_setvp(struct namecache *ncp, struct vnode *vp)
513 {
514         KKASSERT(ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED);
515         ncp->nc_vp = vp;
516         if (vp != NULL) {
517                 /*
518                  * Any vp associated with an ncp which has children must
519                  * be held.  Any vp associated with a locked ncp must be held.
520                  */
521                 if (!TAILQ_EMPTY(&ncp->nc_list))
522                         vhold(vp);
523                 TAILQ_INSERT_HEAD(&vp->v_namecache, ncp, nc_vnode);
524                 if (ncp->nc_exlocks)
525                         vhold(vp);
526
527                 /*
528                  * Set auxillary flags
529                  */
530                 switch(vp->v_type) {
531                 case VDIR:
532                         ncp->nc_flag |= NCF_ISDIR;
533                         break;
534                 case VLNK:
535                         ncp->nc_flag |= NCF_ISSYMLINK;
536                         /* XXX cache the contents of the symlink */
537                         break;
538                 default:
539                         break;
540                 }
541                 ++numcache;
542                 ncp->nc_error = 0;
543         } else {
544                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ncneglist, ncp, nc_vnode);
545                 ++numneg;
546                 ncp->nc_error = ENOENT;
547         }
548         ncp->nc_flag &= ~NCF_UNRESOLVED;
549 }
550
551 void
552 cache_settimeout(struct namecache *ncp, int nticks)
553 {
554         if ((ncp->nc_timeout = ticks + nticks) == 0)
555                 ncp->nc_timeout = 1;
556 }
557
558 /*
559  * Disassociate the vnode or negative-cache association and mark a
560  * namecache entry as unresolved again.  Note that the ncp is still
561  * left in the hash table and still linked to its parent.
562  *
563  * The ncp should be locked and refd on entry and will remain locked and refd
564  * on return.
565  *
566  * This routine is normally never called on a directory containing children.
567  * However, NFS often does just that in its rename() code as a cop-out to
568  * avoid complex namespace operations.  This disconnects a directory vnode
569  * from its namecache and can cause the OLDAPI and NEWAPI to get out of
570  * sync.
571  *
572  * NOTE: NCF_FSMID must be cleared so a refurbishment of the ncp, such as
573  * in a create, properly propogates flag up the chain.
574  */
575 void
576 cache_setunresolved(struct namecache *ncp)
577 {
578         struct vnode *vp;
579
580         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0) {
581                 ncp->nc_flag |= NCF_UNRESOLVED;
582                 ncp->nc_timeout = 0;
583                 ncp->nc_error = ENOTCONN;
584                 ++numunres;
585                 if ((vp = ncp->nc_vp) != NULL) {
586                         --numcache;
587                         ncp->nc_vp = NULL;
588                         TAILQ_REMOVE(&vp->v_namecache, ncp, nc_vnode);
589
590                         /*
591                          * Any vp associated with an ncp with children is
592                          * held by that ncp.  Any vp associated with a locked
593                          * ncp is held by that ncp.  These conditions must be
594                          * undone when the vp is cleared out from the ncp.
595                          */
596                         if (ncp->nc_flag & NCF_FSMID)
597                                 vupdatefsmid(vp);
598                         if (!TAILQ_EMPTY(&ncp->nc_list))
599                                 vdrop(vp);
600                         if (ncp->nc_exlocks)
601                                 vdrop(vp);
602                 } else {
603                         TAILQ_REMOVE(&ncneglist, ncp, nc_vnode);
604                         --numneg;
605                 }
606                 ncp->nc_flag &= ~(NCF_WHITEOUT|NCF_ISDIR|NCF_ISSYMLINK|
607                                   NCF_FSMID);
608         }
609 }
610
611 /*
612  * Mark the namecache node as containing a mount point.
613  *
614  * XXX called with a ref'd but unlocked ncp.
615  */
616 void
617 cache_setmountpt(struct namecache *ncp, struct mount *mp)
618 {
619         ncp->nc_mount = mp;
620         ncp->nc_flag |= NCF_MOUNTPT;
621         ncp->nc_parent->nc_flag |= NCF_MOUNTEDHERE;
622 }
623
624 /*
625  * Clean up a mount point in the namecache topology after an unmount.
626  *
627  * XXX we probably need to traverse the entire topology and clear
628  * the nc_mount pointer.
629  */
630 void
631 cache_clrmountpt(struct namecache *ncp)
632 {
633         if (ncp->nc_parent)
634                 ncp->nc_parent->nc_flag &= ~NCF_MOUNTEDHERE;
635         ncp->nc_mount = NULL;
636 }
637
638 /*
639  * Invalidate portions of the namecache topology given a starting entry.
640  * The passed ncp is set to an unresolved state and:
641  *
642  * The passed ncp must be locked.
643  *
644  * CINV_DESTROY         - Set a flag in the passed ncp entry indicating
645  *                        that the physical underlying nodes have been 
646  *                        destroyed... as in deleted.  For example, when
647  *                        a directory is removed.  This will cause record
648  *                        lookups on the name to no longer be able to find
649  *                        the record and tells the resolver to return failure
650  *                        rather then trying to resolve through the parent.
651  *
652  *                        The topology itself, including ncp->nc_name,
653  *                        remains intact.
654  *
655  *                        This only applies to the passed ncp, if CINV_CHILDREN
656  *                        is specified the children are not flagged.
657  *
658  * CINV_CHILDREN        - Set all children (recursively) to an unresolved
659  *                        state as well.
660  *
661  *                        Note that this will also have the side effect of
662  *                        cleaning out any unreferenced nodes in the topology
663  *                        from the leaves up as the recursion backs out.
664  *
665  * Note that the topology for any referenced nodes remains intact.
666  *
667  * It is possible for cache_inval() to race a cache_resolve(), meaning that
668  * the namecache entry may not actually be invalidated on return if it was
669  * revalidated while recursing down into its children.  This code guarentees
670  * that the node(s) will go through an invalidation cycle, but does not 
671  * guarentee that they will remain in an invalidated state. 
672  *
673  * Returns non-zero if a revalidation was detected during the invalidation
674  * recursion, zero otherwise.  Note that since only the original ncp is
675  * locked the revalidation ultimately can only indicate that the original ncp
676  * *MIGHT* no have been reresolved.
677  */
678 int
679 cache_inval(struct namecache *ncp, int flags)
680 {
681         struct namecache *kid;
682         struct namecache *nextkid;
683         int rcnt = 0;
684
685         KKASSERT(ncp->nc_exlocks);
686
687         cache_setunresolved(ncp);
688         if (flags & CINV_DESTROY)
689                 ncp->nc_flag |= NCF_DESTROYED;
690
691         if ((flags & CINV_CHILDREN) && 
692             (kid = TAILQ_FIRST(&ncp->nc_list)) != NULL
693         ) {
694                 cache_hold(kid);
695                 cache_unlock(ncp);
696                 while (kid) {
697                         if ((nextkid = TAILQ_NEXT(kid, nc_entry)) != NULL)
698                                 cache_hold(nextkid);
699                         if ((kid->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0 ||
700                             TAILQ_FIRST(&kid->nc_list)
701                         ) {
702                                 cache_lock(kid);
703                                 rcnt += cache_inval(kid, flags & ~CINV_DESTROY);
704                                 cache_unlock(kid);
705                         }
706                         cache_drop(kid);
707                         kid = nextkid;
708                 }
709                 cache_lock(ncp);
710         }
711
712         /*
713          * Someone could have gotten in there while ncp was unlocked,
714          * retry if so.
715          */
716         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0)
717                 ++rcnt;
718         return (rcnt);
719 }
720
721 /*
722  * Invalidate a vnode's namecache associations.  To avoid races against
723  * the resolver we do not invalidate a node which we previously invalidated
724  * but which was then re-resolved while we were in the invalidation loop.
725  *
726  * Returns non-zero if any namecache entries remain after the invalidation
727  * loop completed.
728  *
729  * NOTE: unlike the namecache topology which guarentees that ncp's will not
730  * be ripped out of the topology while held, the vnode's v_namecache list
731  * has no such restriction.  NCP's can be ripped out of the list at virtually
732  * any time if not locked, even if held.
733  */
734 int
735 cache_inval_vp(struct vnode *vp, int flags)
736 {
737         struct namecache *ncp;
738         struct namecache *next;
739
740 restart:
741         ncp = TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache);
742         if (ncp)
743                 cache_hold(ncp);
744         while (ncp) {
745                 /* loop entered with ncp held */
746                 if ((next = TAILQ_NEXT(ncp, nc_vnode)) != NULL)
747                         cache_hold(next);
748                 cache_lock(ncp);
749                 if (ncp->nc_vp != vp) {
750                         printf("Warning: cache_inval_vp: race-A detected on "
751                                 "%s\n", ncp->nc_name);
752                         cache_put(ncp);
753                         if (next)
754                                 cache_drop(next);
755                         goto restart;
756                 }
757                 cache_inval(ncp, flags);
758                 cache_put(ncp);         /* also releases reference */
759                 ncp = next;
760                 if (ncp && ncp->nc_vp != vp) {
761                         printf("Warning: cache_inval_vp: race-B detected on "
762                                 "%s\n", ncp->nc_name);
763                         cache_drop(ncp);
764                         goto restart;
765                 }
766         }
767         return(TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache) != NULL);
768 }
769
770 /*
771  * The source ncp has been renamed to the target ncp.  Both fncp and tncp
772  * must be locked.  Both will be set to unresolved, any children of tncp
773  * will be disconnected (the prior contents of the target is assumed to be
774  * destroyed by the rename operation, e.g. renaming over an empty directory),
775  * and all children of fncp will be moved to tncp.
776  *
777  * XXX the disconnection could pose a problem, check code paths to make
778  * sure any code that blocks can handle the parent being changed out from
779  * under it.  Maybe we should lock the children (watch out for deadlocks) ?
780  *
781  * After we return the caller has the option of calling cache_setvp() if
782  * the vnode of the new target ncp is known.
783  *
784  * Any process CD'd into any of the children will no longer be able to ".."
785  * back out.  An rm -rf can cause this situation to occur.
786  */
787 void
788 cache_rename(struct namecache *fncp, struct namecache *tncp)
789 {
790         struct namecache *scan;
791         int didwarn = 0;
792
793         cache_setunresolved(fncp);
794         cache_setunresolved(tncp);
795         while (cache_inval(tncp, CINV_CHILDREN) != 0) {
796                 if (didwarn++ % 10 == 0) {
797                         printf("Warning: cache_rename: race during "
798                                 "rename %s->%s\n",
799                                 fncp->nc_name, tncp->nc_name);
800                 }
801                 tsleep(tncp, 0, "mvrace", hz / 10);
802                 cache_setunresolved(tncp);
803         }
804         while ((scan = TAILQ_FIRST(&fncp->nc_list)) != NULL) {
805                 cache_hold(scan);
806                 cache_unlink_parent(scan);
807                 cache_link_parent(scan, tncp);
808                 if (scan->nc_flag & NCF_HASHED)
809                         cache_rehash(scan);
810                 cache_drop(scan);
811         }
812 }
813
814 /*
815  * vget the vnode associated with the namecache entry.  Resolve the namecache
816  * entry if necessary and deal with namecache/vp races.  The passed ncp must
817  * be referenced and may be locked.  The ncp's ref/locking state is not 
818  * effected by this call.
819  *
820  * lk_type may be LK_SHARED, LK_EXCLUSIVE.  A ref'd, possibly locked
821  * (depending on the passed lk_type) will be returned in *vpp with an error
822  * of 0, or NULL will be returned in *vpp with a non-0 error code.  The
823  * most typical error is ENOENT, meaning that the ncp represents a negative
824  * cache hit and there is no vnode to retrieve, but other errors can occur
825  * too.
826  *
827  * The main race we have to deal with are namecache zaps.  The ncp itself
828  * will not disappear since it is referenced, and it turns out that the
829  * validity of the vp pointer can be checked simply by rechecking the
830  * contents of ncp->nc_vp.
831  */
832 int
833 cache_vget(struct namecache *ncp, struct ucred *cred,
834            int lk_type, struct vnode **vpp)
835 {
836         struct vnode *vp;
837         int error;
838
839 again:
840         vp = NULL;
841         if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
842                 cache_lock(ncp);
843                 error = cache_resolve(ncp, cred);
844                 cache_unlock(ncp);
845         } else {
846                 error = 0;
847         }
848         if (error == 0 && (vp = ncp->nc_vp) != NULL) {
849                 /*
850                  * Accessing the vnode from the namecache is a bit 
851                  * dangerous.  Because there are no refs on the vnode, it
852                  * could be in the middle of a reclaim.
853                  */
854                 if (vp->v_flag & VRECLAIMED) {
855                         printf("Warning: vnode reclaim race detected in cache_vget on %p (%s)\n", vp, ncp->nc_name);
856                         cache_lock(ncp);
857                         cache_setunresolved(ncp);
858                         cache_unlock(ncp);
859                         goto again;
860                 }
861                 error = vget(vp, lk_type);
862                 if (error) {
863                         if (vp != ncp->nc_vp)
864                                 goto again;
865                         vp = NULL;
866                 } else if (vp != ncp->nc_vp) {
867                         vput(vp);
868                         goto again;
869                 } else if (vp->v_flag & VRECLAIMED) {
870                         panic("vget succeeded on a VRECLAIMED node! vp %p", vp);
871                 }
872         }
873         if (error == 0 && vp == NULL)
874                 error = ENOENT;
875         *vpp = vp;
876         return(error);
877 }
878
879 int
880 cache_vref(struct namecache *ncp, struct ucred *cred, struct vnode **vpp)
881 {
882         struct vnode *vp;
883         int error;
884
885 again:
886         vp = NULL;
887         if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
888                 cache_lock(ncp);
889                 error = cache_resolve(ncp, cred);
890                 cache_unlock(ncp);
891         } else {
892                 error = 0;
893         }
894         if (error == 0 && (vp = ncp->nc_vp) != NULL) {
895                 /*
896                  * Since we did not obtain any locks, a cache zap 
897                  * race can occur here if the vnode is in the middle
898                  * of being reclaimed and has not yet been able to
899                  * clean out its cache node.  If that case occurs,
900                  * we must lock and unresolve the cache, then loop
901                  * to retry.
902                  */
903                 if (vp->v_flag & VRECLAIMED) {
904                         printf("Warning: vnode reclaim race detected on cache_vref %p (%s)\n", vp, ncp->nc_name);
905                         cache_lock(ncp);
906                         cache_setunresolved(ncp);
907                         cache_unlock(ncp);
908                         goto again;
909                 }
910                 vref_initial(vp, 1);
911         }
912         if (error == 0 && vp == NULL)
913                 error = ENOENT;
914         *vpp = vp;
915         return(error);
916 }
917
918 /*
919  * Recursively set the FSMID update flag for namecache nodes leading
920  * to root.  This will cause the next getattr or reclaim to increment the
921  * fsmid and mark the inode for lazy updating.
922  *
923  * Stop recursing when we hit a node whos NCF_FSMID flag is already set.
924  * This makes FSMIDs work in an Einsteinian fashion - where the observation
925  * effects the result.  In this case a program monitoring a higher level
926  * node will have detected some prior change and started its scan (clearing
927  * NCF_FSMID in higher level nodes), but since it has not yet observed the
928  * node where we find NCF_FSMID still set, we can safely make the related
929  * modification without interfering with the theorized program.
930  *
931  * This also means that FSMIDs cannot represent time-domain quantities
932  * in a hierarchical sense.  But the main reason for doing it this way
933  * is to reduce the amount of recursion that occurs in the critical path
934  * when e.g. a program is writing to a file that sits deep in a directory
935  * hierarchy.
936  */
937 void
938 cache_update_fsmid(struct namecache *ncp)
939 {
940         struct vnode *vp;
941         struct namecache *scan;
942
943         /*
944          * Warning: even if we get a non-NULL vp it could still be in the
945          * middle of a recyclement.  Don't do anything fancy, just set
946          * NCF_FSMID.
947          */
948         if ((vp = ncp->nc_vp) != NULL) {
949                 TAILQ_FOREACH(ncp, &vp->v_namecache, nc_vnode) {
950                         for (scan = ncp; scan; scan = scan->nc_parent) {
951                                 if (scan->nc_flag & NCF_FSMID)
952                                         break;
953                                 scan->nc_flag |= NCF_FSMID;
954                         }
955                 }
956         } else {
957                 while (ncp && (ncp->nc_flag & NCF_FSMID) == 0) {
958                         ncp->nc_flag |= NCF_FSMID;
959                         ncp = ncp->nc_parent;
960                 }
961         }
962 }
963
964 void
965 cache_update_fsmid_vp(struct vnode *vp)
966 {
967         struct namecache *ncp;
968         struct namecache *scan;
969
970         TAILQ_FOREACH(ncp, &vp->v_namecache, nc_vnode) {
971                 for (scan = ncp; scan; scan = scan->nc_parent) {
972                         if (scan->nc_flag & NCF_FSMID)
973                                 break;
974                         scan->nc_flag |= NCF_FSMID;
975                 }
976         }
977 }
978
979 /*
980  * If getattr is called on a vnode (e.g. a stat call), the filesystem
981  * may call this routine to determine if the namecache has the hierarchical
982  * change flag set, requiring the fsmid to be updated.
983  *
984  * Since 0 indicates no support, make sure the filesystem fsmid is at least
985  * 1.
986  */
987 int
988 cache_check_fsmid_vp(struct vnode *vp, int64_t *fsmid)
989 {
990         struct namecache *ncp;
991         int changed = 0;
992
993         TAILQ_FOREACH(ncp, &vp->v_namecache, nc_vnode) {
994                 if (ncp->nc_flag & NCF_FSMID) {
995                         ncp->nc_flag &= ~NCF_FSMID;
996                         changed = 1;
997                 }
998         }
999         if (*fsmid == 0)
1000                 ++*fsmid;
1001         if (changed)
1002                 ++*fsmid;
1003         return(changed);
1004 }
1005
1006 /*
1007  * Obtain the FSMID for a vnode for filesystems which do not support
1008  * a built-in FSMID.
1009  */
1010 int64_t
1011 cache_sync_fsmid_vp(struct vnode *vp)
1012 {
1013         struct namecache *ncp;
1014
1015         if ((ncp = TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache)) != NULL) {
1016                 if (ncp->nc_flag & NCF_FSMID) {
1017                         ncp->nc_flag &= ~NCF_FSMID;
1018                         ++ncp->nc_fsmid;
1019                 }
1020                 return(ncp->nc_fsmid);
1021         }
1022         return(VNOVAL);
1023 }
1024
1025 /*
1026  * Convert a directory vnode to a namecache record without any other 
1027  * knowledge of the topology.  This ONLY works with directory vnodes and
1028  * is ONLY used by the NFS server.  dvp must be refd but unlocked, and the
1029  * returned ncp (if not NULL) will be held and unlocked.
1030  *
1031  * If 'makeit' is 0 and dvp has no existing namecache record, NULL is returned.
1032  * If 'makeit' is 1 we attempt to track-down and create the namecache topology
1033  * for dvp.  This will fail only if the directory has been deleted out from
1034  * under the caller.  
1035  *
1036  * Callers must always check for a NULL return no matter the value of 'makeit'.
1037  *
1038  * To avoid underflowing the kernel stack each recursive call increments
1039  * the makeit variable.
1040  */
1041
1042 static int cache_inefficient_scan(struct namecache *ncp, struct ucred *cred,
1043                                   struct vnode *dvp);
1044 static int cache_fromdvp_try(struct vnode *dvp, struct ucred *cred, 
1045                                   struct vnode **saved_dvp);
1046
1047 struct namecache *
1048 cache_fromdvp(struct vnode *dvp, struct ucred *cred, int makeit)
1049 {
1050         struct namecache *ncp;
1051         struct vnode *saved_dvp;
1052         struct vnode *pvp;
1053         int error;
1054
1055         ncp = NULL;
1056         saved_dvp = NULL;
1057
1058         /*
1059          * Temporary debugging code to force the directory scanning code
1060          * to be exercised.
1061          */
1062         if (ncvp_debug >= 3 && makeit && TAILQ_FIRST(&dvp->v_namecache)) {
1063                 ncp = TAILQ_FIRST(&dvp->v_namecache);
1064                 printf("cache_fromdvp: forcing %s\n", ncp->nc_name);
1065                 goto force;
1066         }
1067
1068         /*
1069          * Loop until resolution, inside code will break out on error.
1070          */
1071         while ((ncp = TAILQ_FIRST(&dvp->v_namecache)) == NULL && makeit) {
1072 force:
1073                 /*
1074                  * If dvp is the root of its filesystem it should already
1075                  * have a namecache pointer associated with it as a side 
1076                  * effect of the mount, but it may have been disassociated.
1077                  */
1078                 if (dvp->v_flag & VROOT) {
1079                         ncp = cache_get(dvp->v_mount->mnt_ncp);
1080                         error = cache_resolve_mp(ncp);
1081                         cache_put(ncp);
1082                         if (ncvp_debug) {
1083                                 printf("cache_fromdvp: resolve root of mount %p error %d", 
1084                                         dvp->v_mount, error);
1085                         }
1086                         if (error) {
1087                                 if (ncvp_debug)
1088                                         printf(" failed\n");
1089                                 ncp = NULL;
1090                                 break;
1091                         }
1092                         if (ncvp_debug)
1093                                 printf(" succeeded\n");
1094                         continue;
1095                 }
1096
1097                 /*
1098                  * If we are recursed too deeply resort to an O(n^2)
1099                  * algorithm to resolve the namecache topology.  The
1100                  * resolved pvp is left referenced in saved_dvp to
1101                  * prevent the tree from being destroyed while we loop.
1102                  */
1103                 if (makeit > 20) {
1104                         error = cache_fromdvp_try(dvp, cred, &saved_dvp);
1105                         if (error) {
1106                                 printf("lookupdotdot(longpath) failed %d "
1107                                        "dvp %p\n", error, dvp);
1108                                 break;
1109                         }
1110                         continue;
1111                 }
1112
1113                 /*
1114                  * Get the parent directory and resolve its ncp.
1115                  */
1116                 error = vop_nlookupdotdot(*dvp->v_ops, dvp, &pvp, cred);
1117                 if (error) {
1118                         printf("lookupdotdot failed %d dvp %p\n", error, dvp);
1119                         break;
1120                 }
1121                 vn_unlock(pvp);
1122
1123                 /*
1124                  * Reuse makeit as a recursion depth counter.
1125                  */
1126                 ncp = cache_fromdvp(pvp, cred, makeit + 1);
1127                 vrele(pvp);
1128                 if (ncp == NULL)
1129                         break;
1130
1131                 /*
1132                  * Do an inefficient scan of pvp (embodied by ncp) to look
1133                  * for dvp.  This will create a namecache record for dvp on
1134                  * success.  We loop up to recheck on success.
1135                  *
1136                  * ncp and dvp are both held but not locked.
1137                  */
1138                 error = cache_inefficient_scan(ncp, cred, dvp);
1139                 cache_drop(ncp);
1140                 if (error) {
1141                         printf("cache_fromdvp: scan %p (%s) failed on dvp=%p\n",
1142                                 pvp, ncp->nc_name, dvp);
1143                         ncp = NULL;
1144                         break;
1145                 }
1146                 if (ncvp_debug) {
1147                         printf("cache_fromdvp: scan %p (%s) succeeded\n",
1148                                 pvp, ncp->nc_name);
1149                 }
1150         }
1151         if (ncp)
1152                 cache_hold(ncp);
1153         if (saved_dvp)
1154                 vrele(saved_dvp);
1155         return (ncp);
1156 }
1157
1158 /*
1159  * Go up the chain of parent directories until we find something
1160  * we can resolve into the namecache.  This is very inefficient.
1161  */
1162 static
1163 int
1164 cache_fromdvp_try(struct vnode *dvp, struct ucred *cred,
1165                   struct vnode **saved_dvp)
1166 {
1167         struct namecache *ncp;
1168         struct vnode *pvp;
1169         int error;
1170         static time_t last_fromdvp_report;
1171
1172         /*
1173          * Loop getting the parent directory vnode until we get something we
1174          * can resolve in the namecache.
1175          */
1176         vref(dvp);
1177         for (;;) {
1178                 error = vop_nlookupdotdot(*dvp->v_ops, dvp, &pvp, cred);
1179                 if (error) {
1180                         vrele(dvp);
1181                         return (error);
1182                 }
1183                 vn_unlock(pvp);
1184                 if ((ncp = TAILQ_FIRST(&pvp->v_namecache)) != NULL) {
1185                         cache_hold(ncp);
1186                         vrele(pvp);
1187                         break;
1188                 }
1189                 if (pvp->v_flag & VROOT) {
1190                         ncp = cache_get(pvp->v_mount->mnt_ncp);
1191                         error = cache_resolve_mp(ncp);
1192                         cache_unlock(ncp);
1193                         vrele(pvp);
1194                         if (error) {
1195                                 cache_drop(ncp);
1196                                 vrele(dvp);
1197                                 return (error);
1198                         }
1199                         break;
1200                 }
1201                 vrele(dvp);
1202                 dvp = pvp;
1203         }
1204         if (last_fromdvp_report != time_second) {
1205                 last_fromdvp_report = time_second;
1206                 printf("Warning: extremely inefficient path resolution on %s\n",
1207                         ncp->nc_name);
1208         }
1209         error = cache_inefficient_scan(ncp, cred, dvp);
1210
1211         /*
1212          * Hopefully dvp now has a namecache record associated with it.
1213          * Leave it referenced to prevent the kernel from recycling the
1214          * vnode.  Otherwise extremely long directory paths could result
1215          * in endless recycling.
1216          */
1217         if (*saved_dvp)
1218             vrele(*saved_dvp);
1219         *saved_dvp = dvp;
1220         return (error);
1221 }
1222
1223
1224 /*
1225  * Do an inefficient scan of the directory represented by ncp looking for
1226  * the directory vnode dvp.  ncp must be held but not locked on entry and
1227  * will be held on return.  dvp must be refd but not locked on entry and
1228  * will remain refd on return.
1229  *
1230  * Why do this at all?  Well, due to its stateless nature the NFS server
1231  * converts file handles directly to vnodes without necessarily going through
1232  * the namecache ops that would otherwise create the namecache topology
1233  * leading to the vnode.  We could either (1) Change the namecache algorithms
1234  * to allow disconnect namecache records that are re-merged opportunistically,
1235  * or (2) Make the NFS server backtrack and scan to recover a connected
1236  * namecache topology in order to then be able to issue new API lookups.
1237  *
1238  * It turns out that (1) is a huge mess.  It takes a nice clean set of 
1239  * namecache algorithms and introduces a lot of complication in every subsystem
1240  * that calls into the namecache to deal with the re-merge case, especially
1241  * since we are using the namecache to placehold negative lookups and the
1242  * vnode might not be immediately assigned. (2) is certainly far less
1243  * efficient then (1), but since we are only talking about directories here
1244  * (which are likely to remain cached), the case does not actually run all
1245  * that often and has the supreme advantage of not polluting the namecache
1246  * algorithms.
1247  */
1248 static int
1249 cache_inefficient_scan(struct namecache *ncp, struct ucred *cred, 
1250                        struct vnode *dvp)
1251 {
1252         struct nlcomponent nlc;
1253         struct namecache *rncp;
1254         struct dirent *den;
1255         struct vnode *pvp;
1256         struct vattr vat;
1257         struct iovec iov;
1258         struct uio uio;
1259         int blksize;
1260         int eofflag;
1261         int bytes;
1262         char *rbuf;
1263         int error;
1264
1265         vat.va_blocksize = 0;
1266         if ((error = VOP_GETATTR(dvp, &vat)) != 0)
1267                 return (error);
1268         if ((error = cache_vref(ncp, cred, &pvp)) != 0)
1269                 return (error);
1270         if (ncvp_debug)
1271                 printf("inefficient_scan: directory iosize %ld vattr fileid = %ld\n", vat.va_blocksize, (long)vat.va_fileid);
1272         if ((blksize = vat.va_blocksize) == 0)
1273                 blksize = DEV_BSIZE;
1274         rbuf = kmalloc(blksize, M_TEMP, M_WAITOK);
1275         rncp = NULL;
1276
1277         eofflag = 0;
1278         uio.uio_offset = 0;
1279 again:
1280         iov.iov_base = rbuf;
1281         iov.iov_len = blksize;
1282         uio.uio_iov = &iov;
1283         uio.uio_iovcnt = 1;
1284         uio.uio_resid = blksize;
1285         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1286         uio.uio_rw = UIO_READ;
1287         uio.uio_td = curthread;
1288
1289         if (ncvp_debug >= 2)
1290                 printf("cache_inefficient_scan: readdir @ %08x\n", (int)uio.uio_offset);
1291         error = VOP_READDIR(pvp, &uio, cred, &eofflag, NULL, NULL);
1292         if (error == 0) {
1293                 den = (struct dirent *)rbuf;
1294                 bytes = blksize - uio.uio_resid;
1295
1296                 while (bytes > 0) {
1297                         if (ncvp_debug >= 2) {
1298                                 printf("cache_inefficient_scan: %*.*s\n",
1299                                         den->d_namlen, den->d_namlen, 
1300                                         den->d_name);
1301                         }
1302                         if (den->d_type != DT_WHT &&
1303                             den->d_ino == vat.va_fileid) {
1304                                 if (ncvp_debug) {
1305                                         printf("cache_inefficient_scan: "
1306                                                "MATCHED inode %ld path %s/%*.*s\n",
1307                                                vat.va_fileid, ncp->nc_name,
1308                                                den->d_namlen, den->d_namlen,
1309                                                den->d_name);
1310                                 }
1311                                 nlc.nlc_nameptr = den->d_name;
1312                                 nlc.nlc_namelen = den->d_namlen;
1313                                 rncp = cache_nlookup(ncp, &nlc);
1314                                 KKASSERT(rncp != NULL);
1315                                 break;
1316                         }
1317                         bytes -= _DIRENT_DIRSIZ(den);
1318                         den = _DIRENT_NEXT(den);
1319                 }
1320                 if (rncp == NULL && eofflag == 0 && uio.uio_resid != blksize)
1321                         goto again;
1322         }
1323         vrele(pvp);
1324         if (rncp) {
1325                 if (rncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
1326                         cache_setvp(rncp, dvp);
1327                         if (ncvp_debug >= 2) {
1328                                 printf("cache_inefficient_scan: setvp %s/%s = %p\n",
1329                                         ncp->nc_name, rncp->nc_name, dvp);
1330                         }
1331                 } else {
1332                         if (ncvp_debug >= 2) {
1333                                 printf("cache_inefficient_scan: setvp %s/%s already set %p/%p\n", 
1334                                         ncp->nc_name, rncp->nc_name, dvp,
1335                                         rncp->nc_vp);
1336                         }
1337                 }
1338                 if (rncp->nc_vp == NULL)
1339                         error = rncp->nc_error;
1340                 cache_put(rncp);
1341         } else {
1342                 printf("cache_inefficient_scan: dvp %p NOT FOUND in %s\n",
1343                         dvp, ncp->nc_name);
1344                 error = ENOENT;
1345         }
1346         kfree(rbuf, M_TEMP);
1347         return (error);
1348 }
1349
1350 /*
1351  * Zap a namecache entry.  The ncp is unconditionally set to an unresolved
1352  * state, which disassociates it from its vnode or ncneglist.
1353  *
1354  * Then, if there are no additional references to the ncp and no children,
1355  * the ncp is removed from the topology and destroyed.  This function will
1356  * also run through the nc_parent chain and destroy parent ncps if possible.
1357  * As a side benefit, it turns out the only conditions that allow running
1358  * up the chain are also the conditions to ensure no deadlock will occur.
1359  *
1360  * References and/or children may exist if the ncp is in the middle of the
1361  * topology, preventing the ncp from being destroyed.
1362  *
1363  * This function must be called with the ncp held and locked and will unlock
1364  * and drop it during zapping.
1365  */
1366 static void
1367 cache_zap(struct namecache *ncp)
1368 {
1369         struct namecache *par;
1370
1371         /*
1372          * Disassociate the vnode or negative cache ref and set NCF_UNRESOLVED.
1373          */
1374         cache_setunresolved(ncp);
1375
1376         /*
1377          * Try to scrap the entry and possibly tail-recurse on its parent.
1378          * We only scrap unref'd (other then our ref) unresolved entries,
1379          * we do not scrap 'live' entries.
1380          */
1381         while (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
1382                 /*
1383                  * Someone other then us has a ref, stop.
1384                  */
1385                 if (ncp->nc_refs > 1)
1386                         goto done;
1387
1388                 /*
1389                  * We have children, stop.
1390                  */
1391                 if (!TAILQ_EMPTY(&ncp->nc_list))
1392                         goto done;
1393
1394                 /*
1395                  * Remove ncp from the topology: hash table and parent linkage.
1396                  */
1397                 if (ncp->nc_flag & NCF_HASHED) {
1398                         ncp->nc_flag &= ~NCF_HASHED;
1399                         LIST_REMOVE(ncp, nc_hash);
1400                 }
1401                 if ((par = ncp->nc_parent) != NULL) {
1402                         par = cache_hold(par);
1403                         TAILQ_REMOVE(&par->nc_list, ncp, nc_entry);
1404                         ncp->nc_parent = NULL;
1405                         if (par->nc_vp && TAILQ_EMPTY(&par->nc_list))
1406                                 vdrop(par->nc_vp);
1407                 }
1408
1409                 /*
1410                  * ncp should not have picked up any refs.  Physically
1411                  * destroy the ncp.
1412                  */
1413                 KKASSERT(ncp->nc_refs == 1);
1414                 --numunres;
1415                 /* cache_unlock(ncp) not required */
1416                 ncp->nc_refs = -1;      /* safety */
1417                 if (ncp->nc_name)
1418                         kfree(ncp->nc_name, M_VFSCACHE);
1419                 kfree(ncp, M_VFSCACHE);
1420
1421                 /*
1422                  * Loop on the parent (it may be NULL).  Only bother looping
1423                  * if the parent has a single ref (ours), which also means
1424                  * we can lock it trivially.
1425                  */
1426                 ncp = par;
1427                 if (ncp == NULL)
1428                         return;
1429                 if (ncp->nc_refs != 1) {
1430                         cache_drop(ncp);
1431                         return;
1432                 }
1433                 KKASSERT(par->nc_exlocks == 0);
1434                 cache_lock(ncp);
1435         }
1436 done:
1437         cache_unlock(ncp);
1438         atomic_subtract_int(&ncp->nc_refs, 1);
1439 }
1440
1441 static enum { CHI_LOW, CHI_HIGH } cache_hysteresis_state = CHI_LOW;
1442
1443 static __inline
1444 void
1445 cache_hysteresis(void)
1446 {
1447         /*
1448          * Don't cache too many negative hits.  We use hysteresis to reduce
1449          * the impact on the critical path.
1450          */
1451         switch(cache_hysteresis_state) {
1452         case CHI_LOW:
1453                 if (numneg > MINNEG && numneg * ncnegfactor > numcache) {
1454                         cache_cleanneg(10);
1455                         cache_hysteresis_state = CHI_HIGH;
1456                 }
1457                 break;
1458         case CHI_HIGH:
1459                 if (numneg > MINNEG * 9 / 10 && 
1460                     numneg * ncnegfactor * 9 / 10 > numcache
1461                 ) {
1462                         cache_cleanneg(10);
1463                 } else {
1464                         cache_hysteresis_state = CHI_LOW;
1465                 }
1466                 break;
1467         }
1468 }
1469
1470 /*
1471  * NEW NAMECACHE LOOKUP API
1472  *
1473  * Lookup an entry in the cache.  A locked, referenced, non-NULL 
1474  * entry is *always* returned, even if the supplied component is illegal.
1475  * The resulting namecache entry should be returned to the system with
1476  * cache_put() or cache_unlock() + cache_drop().
1477  *
1478  * namecache locks are recursive but care must be taken to avoid lock order
1479  * reversals.
1480  *
1481  * Nobody else will be able to manipulate the associated namespace (e.g.
1482  * create, delete, rename, rename-target) until the caller unlocks the
1483  * entry.
1484  *
1485  * The returned entry will be in one of three states:  positive hit (non-null
1486  * vnode), negative hit (null vnode), or unresolved (NCF_UNRESOLVED is set).
1487  * Unresolved entries must be resolved through the filesystem to associate the
1488  * vnode and/or determine whether a positive or negative hit has occured.
1489  *
1490  * It is not necessary to lock a directory in order to lock namespace under
1491  * that directory.  In fact, it is explicitly not allowed to do that.  A
1492  * directory is typically only locked when being created, renamed, or
1493  * destroyed.
1494  *
1495  * The directory (par) may be unresolved, in which case any returned child
1496  * will likely also be marked unresolved.  Likely but not guarenteed.  Since
1497  * the filesystem lookup requires a resolved directory vnode the caller is
1498  * responsible for resolving the namecache chain top-down.  This API 
1499  * specifically allows whole chains to be created in an unresolved state.
1500  */
1501 struct namecache *
1502 cache_nlookup(struct namecache *par, struct nlcomponent *nlc)
1503 {
1504         struct namecache *ncp;
1505         struct namecache *new_ncp;
1506         struct nchashhead *nchpp;
1507         u_int32_t hash;
1508         globaldata_t gd;
1509
1510         numcalls++;
1511         gd = mycpu;
1512
1513         /*
1514          * Try to locate an existing entry
1515          */
1516         hash = fnv_32_buf(nlc->nlc_nameptr, nlc->nlc_namelen, FNV1_32_INIT);
1517         hash = fnv_32_buf(&par, sizeof(par), hash);
1518         new_ncp = NULL;
1519 restart:
1520         LIST_FOREACH(ncp, (NCHHASH(hash)), nc_hash) {
1521                 numchecks++;
1522
1523                 /*
1524                  * Zap entries that have timed out.
1525                  */
1526                 if (ncp->nc_timeout && 
1527                     (int)(ncp->nc_timeout - ticks) < 0 &&
1528                     (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0 &&
1529                     ncp->nc_exlocks == 0
1530                 ) {
1531                         cache_zap(cache_get(ncp));
1532                         goto restart;
1533                 }
1534
1535                 /*
1536                  * Break out if we find a matching entry.  Note that
1537                  * UNRESOLVED entries may match, but DESTROYED entries
1538                  * do not.
1539                  */
1540                 if (ncp->nc_parent == par &&
1541                     ncp->nc_nlen == nlc->nlc_namelen &&
1542                     bcmp(ncp->nc_name, nlc->nlc_nameptr, ncp->nc_nlen) == 0 &&
1543                     (ncp->nc_flag & NCF_DESTROYED) == 0
1544                 ) {
1545                         if (cache_get_nonblock(ncp) == 0) {
1546                                 if (new_ncp)
1547                                         cache_free(new_ncp);
1548                                 goto found;
1549                         }
1550                         cache_get(ncp);
1551                         cache_put(ncp);
1552                         goto restart;
1553                 }
1554         }
1555
1556         /*
1557          * We failed to locate an entry, create a new entry and add it to
1558          * the cache.  We have to relookup after possibly blocking in
1559          * malloc.
1560          */
1561         if (new_ncp == NULL) {
1562                 new_ncp = cache_alloc(nlc->nlc_namelen);
1563                 goto restart;
1564         }
1565
1566         ncp = new_ncp;
1567
1568         /*
1569          * Initialize as a new UNRESOLVED entry, lock (non-blocking),
1570          * and link to the parent.  The mount point is usually inherited
1571          * from the parent unless this is a special case such as a mount
1572          * point where nlc_namelen is 0.  The caller is responsible for
1573          * setting nc_mount in that case.  If nlc_namelen is 0 nc_name will
1574          * be NULL.
1575          */
1576         if (nlc->nlc_namelen) {
1577                 bcopy(nlc->nlc_nameptr, ncp->nc_name, nlc->nlc_namelen);
1578                 ncp->nc_name[nlc->nlc_namelen] = 0;
1579                 ncp->nc_mount = par->nc_mount;
1580         }
1581         nchpp = NCHHASH(hash);
1582         LIST_INSERT_HEAD(nchpp, ncp, nc_hash);
1583         ncp->nc_flag |= NCF_HASHED;
1584         cache_link_parent(ncp, par);
1585 found:
1586         /*
1587          * stats and namecache size management
1588          */
1589         if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED)
1590                 ++gd->gd_nchstats->ncs_miss;
1591         else if (ncp->nc_vp)
1592                 ++gd->gd_nchstats->ncs_goodhits;
1593         else
1594                 ++gd->gd_nchstats->ncs_neghits;
1595         cache_hysteresis();
1596         return(ncp);
1597 }
1598
1599 /*
1600  * Locate the mount point under a namecache entry.  We locate a special
1601  * child ncp with a 0-length name and retrieve the mount point from it.
1602  */
1603 struct mount *
1604 cache_findmount(struct namecache *par)
1605 {
1606         struct namecache *ncp;
1607         u_int32_t hash;
1608
1609         hash = FNV1_32_INIT;    /* special 0-length name */
1610         hash = fnv_32_buf(&par, sizeof(par), hash);
1611         LIST_FOREACH(ncp, (NCHHASH(hash)), nc_hash) {
1612                 if (ncp->nc_nlen == 0 && (ncp->nc_flag & NCF_MOUNTPT))
1613                         return(ncp->nc_mount);
1614         }
1615         return(NULL);
1616 }
1617
1618 /*
1619  * Given a locked ncp, validate that the vnode, if present, is actually
1620  * usable.  If it is not usable set the ncp to an unresolved state.
1621  */
1622 void
1623 cache_validate(struct namecache *ncp)
1624 {
1625         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0) {
1626                 if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED))
1627                         cache_setunresolved(ncp);
1628         }
1629 }
1630
1631 /*
1632  * Resolve an unresolved namecache entry, generally by looking it up.
1633  * The passed ncp must be locked and refd. 
1634  *
1635  * Theoretically since a vnode cannot be recycled while held, and since
1636  * the nc_parent chain holds its vnode as long as children exist, the
1637  * direct parent of the cache entry we are trying to resolve should
1638  * have a valid vnode.  If not then generate an error that we can 
1639  * determine is related to a resolver bug.
1640  *
1641  * However, if a vnode was in the middle of a recyclement when the NCP
1642  * got locked, ncp->nc_vp might point to a vnode that is about to become
1643  * invalid.  cache_resolve() handles this case by unresolving the entry
1644  * and then re-resolving it.
1645  *
1646  * Note that successful resolution does not necessarily return an error
1647  * code of 0.  If the ncp resolves to a negative cache hit then ENOENT
1648  * will be returned.
1649  */
1650 int
1651 cache_resolve(struct namecache *ncp, struct ucred *cred)
1652 {
1653         struct namecache *par;
1654         int error;
1655
1656 restart:
1657         /*
1658          * If the ncp is already resolved we have nothing to do.  However,
1659          * we do want to guarentee that a usable vnode is returned when
1660          * a vnode is present, so make sure it hasn't been reclaimed.
1661          */
1662         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0) {
1663                 if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED))
1664                         cache_setunresolved(ncp);
1665                 if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0)
1666                         return (ncp->nc_error);
1667         }
1668
1669         /*
1670          * Mount points need special handling because the parent does not
1671          * belong to the same filesystem as the ncp.
1672          */
1673         if (ncp->nc_flag & NCF_MOUNTPT)
1674                 return (cache_resolve_mp(ncp));
1675
1676         /*
1677          * We expect an unbroken chain of ncps to at least the mount point,
1678          * and even all the way to root (but this code doesn't have to go
1679          * past the mount point).
1680          */
1681         if (ncp->nc_parent == NULL) {
1682                 printf("EXDEV case 1 %p %*.*s\n", ncp,
1683                         ncp->nc_nlen, ncp->nc_nlen, ncp->nc_name);
1684                 ncp->nc_error = EXDEV;
1685                 return(ncp->nc_error);
1686         }
1687
1688         /*
1689          * The vp's of the parent directories in the chain are held via vhold()
1690          * due to the existance of the child, and should not disappear. 
1691          * However, there are cases where they can disappear:
1692          *
1693          *      - due to filesystem I/O errors.
1694          *      - due to NFS being stupid about tracking the namespace and
1695          *        destroys the namespace for entire directories quite often.
1696          *      - due to forced unmounts.
1697          *      - due to an rmdir (parent will be marked DESTROYED)
1698          *
1699          * When this occurs we have to track the chain backwards and resolve
1700          * it, looping until the resolver catches up to the current node.  We
1701          * could recurse here but we might run ourselves out of kernel stack
1702          * so we do it in a more painful manner.  This situation really should
1703          * not occur all that often, or if it does not have to go back too
1704          * many nodes to resolve the ncp.
1705          */
1706         while (ncp->nc_parent->nc_vp == NULL) {
1707                 /*
1708                  * This case can occur if a process is CD'd into a
1709                  * directory which is then rmdir'd.  If the parent is marked
1710                  * destroyed there is no point trying to resolve it.
1711                  */
1712                 if (ncp->nc_parent->nc_flag & NCF_DESTROYED)
1713                         return(ENOENT);
1714
1715                 par = ncp->nc_parent;
1716                 while (par->nc_parent && par->nc_parent->nc_vp == NULL)
1717                         par = par->nc_parent;
1718                 if (par->nc_parent == NULL) {
1719                         printf("EXDEV case 2 %*.*s\n",
1720                                 par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name);
1721                         return (EXDEV);
1722                 }
1723                 printf("[diagnostic] cache_resolve: had to recurse on %*.*s\n",
1724                         par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name);
1725                 /*
1726                  * The parent is not set in stone, ref and lock it to prevent
1727                  * it from disappearing.  Also note that due to renames it
1728                  * is possible for our ncp to move and for par to no longer
1729                  * be one of its parents.  We resolve it anyway, the loop 
1730                  * will handle any moves.
1731                  */
1732                 cache_get(par);
1733                 if (par->nc_flag & NCF_MOUNTPT) {
1734                         cache_resolve_mp(par);
1735                 } else if (par->nc_parent->nc_vp == NULL) {
1736                         printf("[diagnostic] cache_resolve: raced on %*.*s\n", par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name);
1737                         cache_put(par);
1738                         continue;
1739                 } else if (par->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
1740                         par->nc_error = VOP_NRESOLVE(par, cred);
1741                 }
1742                 if ((error = par->nc_error) != 0) {
1743                         if (par->nc_error != EAGAIN) {
1744                                 printf("EXDEV case 3 %*.*s error %d\n",
1745                                     par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name,
1746                                     par->nc_error);
1747                                 cache_put(par);
1748                                 return(error);
1749                         }
1750                         printf("[diagnostic] cache_resolve: EAGAIN par %p %*.*s\n",
1751                                 par, par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name);
1752                 }
1753                 cache_put(par);
1754                 /* loop */
1755         }
1756
1757         /*
1758          * Call VOP_NRESOLVE() to get the vp, then scan for any disconnected
1759          * ncp's and reattach them.  If this occurs the original ncp is marked
1760          * EAGAIN to force a relookup.
1761          *
1762          * NOTE: in order to call VOP_NRESOLVE(), the parent of the passed
1763          * ncp must already be resolved.
1764          */
1765         KKASSERT((ncp->nc_flag & NCF_MOUNTPT) == 0);
1766         ncp->nc_error = VOP_NRESOLVE(ncp, cred);
1767         /*vop_nresolve(*ncp->nc_parent->nc_vp->v_ops, ncp, cred);*/
1768         if (ncp->nc_error == EAGAIN) {
1769                 printf("[diagnostic] cache_resolve: EAGAIN ncp %p %*.*s\n",
1770                         ncp, ncp->nc_nlen, ncp->nc_nlen, ncp->nc_name);
1771                 goto restart;
1772         }
1773         return(ncp->nc_error);
1774 }
1775
1776 /*
1777  * Resolve the ncp associated with a mount point.  Such ncp's almost always
1778  * remain resolved and this routine is rarely called.  NFS MPs tends to force
1779  * re-resolution more often due to its mac-truck-smash-the-namecache
1780  * method of tracking namespace changes.
1781  *
1782  * The semantics for this call is that the passed ncp must be locked on
1783  * entry and will be locked on return.  However, if we actually have to
1784  * resolve the mount point we temporarily unlock the entry in order to
1785  * avoid race-to-root deadlocks due to e.g. dead NFS mounts.  Because of
1786  * the unlock we have to recheck the flags after we relock.
1787  */
1788 static int
1789 cache_resolve_mp(struct namecache *ncp)
1790 {
1791         struct vnode *vp;
1792         struct mount *mp = ncp->nc_mount;
1793         int error;
1794
1795         KKASSERT(mp != NULL);
1796
1797         /*
1798          * If the ncp is already resolved we have nothing to do.  However,
1799          * we do want to guarentee that a usable vnode is returned when
1800          * a vnode is present, so make sure it hasn't been reclaimed.
1801          */
1802         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0) {
1803                 if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED))
1804                         cache_setunresolved(ncp);
1805         }
1806
1807         if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
1808                 cache_unlock(ncp);
1809                 while (vfs_busy(mp, 0))
1810                         ;
1811                 error = VFS_ROOT(mp, &vp);
1812                 cache_lock(ncp);
1813
1814                 /*
1815                  * recheck the ncp state after relocking.
1816                  */
1817                 if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
1818                         ncp->nc_error = error;
1819                         if (error == 0) {
1820                                 cache_setvp(ncp, vp);
1821                                 vput(vp);
1822                         } else {
1823                                 printf("[diagnostic] cache_resolve_mp: failed to resolve mount %p\n", mp);
1824                                 cache_setvp(ncp, NULL);
1825                         }
1826                 } else if (error == 0) {
1827                         vput(vp);
1828                 }
1829                 vfs_unbusy(mp);
1830         }
1831         return(ncp->nc_error);
1832 }
1833
1834 void
1835 cache_cleanneg(int count)
1836 {
1837         struct namecache *ncp;
1838
1839         /*
1840          * Automode from the vnlru proc - clean out 10% of the negative cache
1841          * entries.
1842          */
1843         if (count == 0)
1844                 count = numneg / 10 + 1;
1845
1846         /*
1847          * Attempt to clean out the specified number of negative cache
1848          * entries.
1849          */
1850         while (count) {
1851                 ncp = TAILQ_FIRST(&ncneglist);
1852                 if (ncp == NULL) {
1853                         KKASSERT(numneg == 0);
1854                         break;
1855                 }
1856                 TAILQ_REMOVE(&ncneglist, ncp, nc_vnode);
1857                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ncneglist, ncp, nc_vnode);
1858                 if (cache_get_nonblock(ncp) == 0)
1859                         cache_zap(ncp);
1860                 --count;
1861         }
1862 }
1863
1864 /*
1865  * Rehash a ncp.  Rehashing is typically required if the name changes (should
1866  * not generally occur) or the parent link changes.  This function will
1867  * unhash the ncp if the ncp is no longer hashable.
1868  */
1869 static void
1870 cache_rehash(struct namecache *ncp)
1871 {
1872         struct nchashhead *nchpp;
1873         u_int32_t hash;
1874
1875         if (ncp->nc_flag & NCF_HASHED) {
1876                 ncp->nc_flag &= ~NCF_HASHED;
1877                 LIST_REMOVE(ncp, nc_hash);
1878         }
1879         if (ncp->nc_nlen && ncp->nc_parent) {
1880                 hash = fnv_32_buf(ncp->nc_name, ncp->nc_nlen, FNV1_32_INIT);
1881                 hash = fnv_32_buf(&ncp->nc_parent, 
1882                                         sizeof(ncp->nc_parent), hash);
1883                 nchpp = NCHHASH(hash);
1884                 LIST_INSERT_HEAD(nchpp, ncp, nc_hash);
1885                 ncp->nc_flag |= NCF_HASHED;
1886         }
1887 }
1888
1889 /*
1890  * Name cache initialization, from vfsinit() when we are booting
1891  */
1892 void
1893 nchinit(void)
1894 {
1895         int i;
1896         globaldata_t gd;
1897
1898         /* initialise per-cpu namecache effectiveness statistics. */
1899         for (i = 0; i < ncpus; ++i) {
1900                 gd = globaldata_find(i);
1901                 gd->gd_nchstats = &nchstats[i];
1902         }
1903         TAILQ_INIT(&ncneglist);
1904         nchashtbl = hashinit(desiredvnodes*2, M_VFSCACHE, &nchash);
1905         nclockwarn = 1 * hz;
1906 }
1907
1908 /*
1909  * Called from start_init() to bootstrap the root filesystem.  Returns
1910  * a referenced, unlocked namecache record.
1911  */
1912 struct namecache *
1913 cache_allocroot(struct mount *mp, struct vnode *vp)
1914 {
1915         struct namecache *ncp = cache_alloc(0);
1916
1917         ncp->nc_flag |= NCF_MOUNTPT | NCF_ROOT;
1918         ncp->nc_mount = mp;
1919         cache_setvp(ncp, vp);
1920         return(ncp);
1921 }
1922
1923 /*
1924  * vfs_cache_setroot()
1925  *
1926  *      Create an association between the root of our namecache and
1927  *      the root vnode.  This routine may be called several times during
1928  *      booting.
1929  *
1930  *      If the caller intends to save the returned namecache pointer somewhere
1931  *      it must cache_hold() it.
1932  */
1933 void
1934 vfs_cache_setroot(struct vnode *nvp, struct namecache *ncp)
1935 {
1936         struct vnode *ovp;
1937         struct namecache *oncp;
1938
1939         ovp = rootvnode;
1940         oncp = rootncp;
1941         rootvnode = nvp;
1942         rootncp = ncp;
1943
1944         if (ovp)
1945                 vrele(ovp);
1946         if (oncp)
1947                 cache_drop(oncp);
1948 }
1949
1950 /*
1951  * XXX OLD API COMPAT FUNCTION.  This really messes up the new namecache
1952  * topology and is being removed as quickly as possible.  The new VOP_N*()
1953  * API calls are required to make specific adjustments using the supplied
1954  * ncp pointers rather then just bogusly purging random vnodes.
1955  *
1956  * Invalidate all namecache entries to a particular vnode as well as 
1957  * any direct children of that vnode in the namecache.  This is a 
1958  * 'catch all' purge used by filesystems that do not know any better.
1959  *
1960  * Note that the linkage between the vnode and its namecache entries will
1961  * be removed, but the namecache entries themselves might stay put due to
1962  * active references from elsewhere in the system or due to the existance of
1963  * the children.   The namecache topology is left intact even if we do not
1964  * know what the vnode association is.  Such entries will be marked
1965  * NCF_UNRESOLVED.
1966  */
1967 void
1968 cache_purge(struct vnode *vp)
1969 {
1970         cache_inval_vp(vp, CINV_DESTROY | CINV_CHILDREN);
1971 }
1972
1973 /*
1974  * Flush all entries referencing a particular filesystem.
1975  *
1976  * Since we need to check it anyway, we will flush all the invalid
1977  * entries at the same time.
1978  */
1979 void
1980 cache_purgevfs(struct mount *mp)
1981 {
1982         struct nchashhead *nchpp;
1983         struct namecache *ncp, *nnp;
1984
1985         /*
1986          * Scan hash tables for applicable entries.
1987          */
1988         for (nchpp = &nchashtbl[nchash]; nchpp >= nchashtbl; nchpp--) {
1989                 ncp = LIST_FIRST(nchpp);
1990                 if (ncp)
1991                         cache_hold(ncp);
1992                 while (ncp) {
1993                         nnp = LIST_NEXT(ncp, nc_hash);
1994                         if (nnp)
1995                                 cache_hold(nnp);
1996                         if (ncp->nc_mount == mp) {
1997                                 cache_lock(ncp);
1998                                 cache_zap(ncp);
1999                         } else {
2000                                 cache_drop(ncp);
2001                         }
2002                         ncp = nnp;
2003                 }
2004         }
2005 }
2006
2007 /*
2008  * Create a new (theoretically) unique fsmid
2009  */
2010 int64_t
2011 cache_getnewfsmid(void)
2012 {
2013         static int fsmid_roller;
2014         int64_t fsmid;
2015
2016         ++fsmid_roller;
2017         fsmid = ((int64_t)time_second << 32) |
2018                         (fsmid_roller & 0x7FFFFFFF);
2019         return (fsmid);
2020 }
2021
2022
2023 static int disablecwd;
2024 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, disablecwd, CTLFLAG_RW, &disablecwd, 0, "");
2025
2026 static u_long numcwdcalls; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcwdcalls, &numcwdcalls);
2027 static u_long numcwdfail1; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcwdfail1, &numcwdfail1);
2028 static u_long numcwdfail2; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcwdfail2, &numcwdfail2);
2029 static u_long numcwdfail3; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcwdfail3, &numcwdfail3);
2030 static u_long numcwdfail4; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcwdfail4, &numcwdfail4);
2031 static u_long numcwdfound; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcwdfound, &numcwdfound);
2032
2033 int
2034 sys___getcwd(struct __getcwd_args *uap)
2035 {
2036         int buflen;
2037         int error;
2038         char *buf;
2039         char *bp;
2040
2041         if (disablecwd)
2042                 return (ENODEV);
2043
2044         buflen = uap->buflen;
2045         if (buflen < 2)
2046                 return (EINVAL);
2047         if (buflen > MAXPATHLEN)
2048                 buflen = MAXPATHLEN;
2049
2050         buf = kmalloc(buflen, M_TEMP, M_WAITOK);
2051         bp = kern_getcwd(buf, buflen, &error);
2052         if (error == 0)
2053                 error = copyout(bp, uap->buf, strlen(bp) + 1);
2054         kfree(buf, M_TEMP);
2055         return (error);
2056 }
2057
2058 char *
2059 kern_getcwd(char *buf, size_t buflen, int *error)
2060 {
2061         struct proc *p = curproc;
2062         char *bp;
2063         int i, slash_prefixed;
2064         struct filedesc *fdp;
2065         struct namecache *ncp;
2066
2067         numcwdcalls++;
2068         bp = buf;
2069         bp += buflen - 1;
2070         *bp = '\0';
2071         fdp = p->p_fd;
2072         slash_prefixed = 0;
2073
2074         ncp = fdp->fd_ncdir;
2075         while (ncp && ncp != fdp->fd_nrdir && (ncp->nc_flag & NCF_ROOT) == 0) {
2076                 if (ncp->nc_flag & NCF_MOUNTPT) {
2077                         if (ncp->nc_mount == NULL) {
2078                                 *error = EBADF;         /* forced unmount? */
2079                                 return(NULL);
2080                         }
2081                         ncp = ncp->nc_parent;
2082                         continue;
2083                 }
2084                 for (i = ncp->nc_nlen - 1; i >= 0; i--) {
2085                         if (bp == buf) {
2086                                 numcwdfail4++;
2087                                 *error = ENOMEM;
2088                                 return(NULL);
2089                         }
2090                         *--bp = ncp->nc_name[i];
2091                 }
2092                 if (bp == buf) {
2093                         numcwdfail4++;
2094                         *error = ENOMEM;
2095                         return(NULL);
2096                 }
2097                 *--bp = '/';
2098                 slash_prefixed = 1;
2099                 ncp = ncp->nc_parent;
2100         }
2101         if (ncp == NULL) {
2102                 numcwdfail2++;
2103                 *error = ENOENT;
2104                 return(NULL);
2105         }
2106         if (!slash_prefixed) {
2107                 if (bp == buf) {
2108                         numcwdfail4++;
2109                         *error = ENOMEM;
2110                         return(NULL);
2111                 }
2112                 *--bp = '/';
2113         }
2114         numcwdfound++;
2115         *error = 0;
2116         return (bp);
2117 }
2118
2119 /*
2120  * Thus begins the fullpath magic.
2121  */
2122
2123 #undef STATNODE
2124 #define STATNODE(name)                                                  \
2125         static u_int name;                                              \
2126         SYSCTL_UINT(_vfs_cache, OID_AUTO, name, CTLFLAG_RD, &name, 0, "")
2127
2128 static int disablefullpath;
2129 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, disablefullpath, CTLFLAG_RW,
2130     &disablefullpath, 0, "");
2131
2132 STATNODE(numfullpathcalls);
2133 STATNODE(numfullpathfail1);
2134 STATNODE(numfullpathfail2);
2135 STATNODE(numfullpathfail3);
2136 STATNODE(numfullpathfail4);
2137 STATNODE(numfullpathfound);
2138
2139 int
2140 cache_fullpath(struct proc *p, struct namecache *ncp, char **retbuf, char **freebuf)
2141 {
2142         char *bp, *buf;
2143         int i, slash_prefixed;
2144         struct namecache *fd_nrdir;
2145
2146         numfullpathcalls--;
2147
2148         buf = kmalloc(MAXPATHLEN, M_TEMP, M_WAITOK);
2149         bp = buf + MAXPATHLEN - 1;
2150         *bp = '\0';
2151         if (p != NULL)
2152                 fd_nrdir = p->p_fd->fd_nrdir;
2153         else
2154                 fd_nrdir = NULL;
2155         slash_prefixed = 0;
2156         while (ncp && ncp != fd_nrdir && (ncp->nc_flag & NCF_ROOT) == 0) {
2157                 if (ncp->nc_flag & NCF_MOUNTPT) {
2158                         if (ncp->nc_mount == NULL) {
2159                                 kfree(buf, M_TEMP);
2160                                 return(EBADF);
2161                         }
2162                         ncp = ncp->nc_parent;
2163                         continue;
2164                 }
2165                 for (i = ncp->nc_nlen - 1; i >= 0; i--) {
2166                         if (bp == buf) {
2167                                 numfullpathfail4++;
2168                                 kfree(buf, M_TEMP);
2169                                 return(ENOMEM);
2170                         }
2171                         *--bp = ncp->nc_name[i];
2172                 }
2173                 if (bp == buf) {
2174                         numfullpathfail4++;
2175                         kfree(buf, M_TEMP);
2176                         return(ENOMEM);
2177                 }
2178                 *--bp = '/';
2179                 slash_prefixed = 1;
2180                 ncp = ncp->nc_parent;
2181         }
2182         if (ncp == NULL) {
2183                 numfullpathfail2++;
2184                 kfree(buf, M_TEMP);
2185                 return(ENOENT);
2186         }
2187         if (p != NULL && (ncp->nc_flag & NCF_ROOT) && ncp != fd_nrdir) {
2188                 bp = buf + MAXPATHLEN - 1;
2189                 *bp = '\0';
2190                 slash_prefixed = 0;
2191         }
2192         if (!slash_prefixed) {
2193                 if (bp == buf) {
2194                         numfullpathfail4++;
2195                         kfree(buf, M_TEMP);
2196                         return(ENOMEM);
2197                 }
2198                 *--bp = '/';
2199         }
2200         numfullpathfound++;
2201         *retbuf = bp; 
2202         *freebuf = buf;
2203
2204         return(0);
2205 }
2206
2207 int
2208 vn_fullpath(struct proc *p, struct vnode *vn, char **retbuf, char **freebuf) 
2209 {
2210         struct namecache *ncp;
2211
2212         numfullpathcalls++;
2213         if (disablefullpath)
2214                 return (ENODEV);
2215
2216         if (p == NULL)
2217                 return (EINVAL);
2218
2219         /* vn is NULL, client wants us to use p->p_textvp */
2220         if (vn == NULL) {
2221                 if ((vn = p->p_textvp) == NULL)
2222                         return (EINVAL);
2223         }
2224         TAILQ_FOREACH(ncp, &vn->v_namecache, nc_vnode) {
2225                 if (ncp->nc_nlen)
2226                         break;
2227         }
2228         if (ncp == NULL)
2229                 return (EINVAL);
2230
2231         numfullpathcalls--;
2232         return(cache_fullpath(p, ncp, retbuf, freebuf));
2233 }