Major namecache work primarily to support NULLFS.
[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 1.79 2006/10/27 04:56:31 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 #define MAX_RECURSION_DEPTH     64
92
93 /*
94  * Random lookups in the cache are accomplished with a hash table using
95  * a hash key of (nc_src_vp, name).
96  *
97  * Negative entries may exist and correspond to structures where nc_vp
98  * is NULL.  In a negative entry, NCF_WHITEOUT will be set if the entry
99  * corresponds to a whited-out directory entry (verses simply not finding the
100  * entry at all).
101  *
102  * Upon reaching the last segment of a path, if the reference is for DELETE,
103  * or NOCACHE is set (rewrite), and the name is located in the cache, it
104  * will be dropped.
105  */
106
107 /*
108  * Structures associated with name cacheing.
109  */
110 #define NCHHASH(hash)   (&nchashtbl[(hash) & nchash])
111 #define MINNEG          1024
112
113 MALLOC_DEFINE(M_VFSCACHE, "vfscache", "VFS name cache entries");
114
115 static LIST_HEAD(nchashhead, namecache) *nchashtbl;     /* Hash Table */
116 static struct namecache_list    ncneglist;              /* instead of vnode */
117
118 /*
119  * ncvp_debug - debug cache_fromvp().  This is used by the NFS server
120  * to create the namecache infrastructure leading to a dangling vnode.
121  *
122  * 0    Only errors are reported
123  * 1    Successes are reported
124  * 2    Successes + the whole directory scan is reported
125  * 3    Force the directory scan code run as if the parent vnode did not
126  *      have a namecache record, even if it does have one.
127  */
128 static int      ncvp_debug;
129 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ncvp_debug, CTLFLAG_RW, &ncvp_debug, 0, "");
130
131 static u_long   nchash;                 /* size of hash table */
132 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, nchash, CTLFLAG_RD, &nchash, 0, "");
133
134 static u_long   ncnegfactor = 16;       /* ratio of negative entries */
135 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, ncnegfactor, CTLFLAG_RW, &ncnegfactor, 0, "");
136
137 static int      nclockwarn;             /* warn on locked entries in ticks */
138 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, nclockwarn, CTLFLAG_RW, &nclockwarn, 0, "");
139
140 static u_long   numneg;         /* number of cache entries allocated */
141 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, numneg, CTLFLAG_RD, &numneg, 0, "");
142
143 static u_long   numcache;               /* number of cache entries allocated */
144 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, numcache, CTLFLAG_RD, &numcache, 0, "");
145
146 static u_long   numunres;               /* number of unresolved entries */
147 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, numunres, CTLFLAG_RD, &numunres, 0, "");
148
149 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vnsize, CTLFLAG_RD, 0, sizeof(struct vnode), "");
150 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ncsize, CTLFLAG_RD, 0, sizeof(struct namecache), "");
151
152 static int cache_resolve_mp(struct mount *mp);
153 static void _cache_rehash(struct namecache *ncp);
154 static void _cache_lock(struct namecache *ncp);
155 static void _cache_setunresolved(struct namecache *ncp);
156
157 /*
158  * The new name cache statistics
159  */
160 SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, cache, CTLFLAG_RW, 0, "Name cache statistics");
161 #define STATNODE(mode, name, var) \
162         SYSCTL_ULONG(_vfs_cache, OID_AUTO, name, mode, var, 0, "");
163 STATNODE(CTLFLAG_RD, numneg, &numneg);
164 STATNODE(CTLFLAG_RD, numcache, &numcache);
165 static u_long numcalls; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcalls, &numcalls);
166 static u_long dothits; STATNODE(CTLFLAG_RD, dothits, &dothits);
167 static u_long dotdothits; STATNODE(CTLFLAG_RD, dotdothits, &dotdothits);
168 static u_long numchecks; STATNODE(CTLFLAG_RD, numchecks, &numchecks);
169 static u_long nummiss; STATNODE(CTLFLAG_RD, nummiss, &nummiss);
170 static u_long nummisszap; STATNODE(CTLFLAG_RD, nummisszap, &nummisszap);
171 static u_long numposzaps; STATNODE(CTLFLAG_RD, numposzaps, &numposzaps);
172 static u_long numposhits; STATNODE(CTLFLAG_RD, numposhits, &numposhits);
173 static u_long numnegzaps; STATNODE(CTLFLAG_RD, numnegzaps, &numnegzaps);
174 static u_long numneghits; STATNODE(CTLFLAG_RD, numneghits, &numneghits);
175
176 struct nchstats nchstats[SMP_MAXCPU];
177 /*
178  * Export VFS cache effectiveness statistics to user-land.
179  *
180  * The statistics are left for aggregation to user-land so
181  * neat things can be achieved, like observing per-CPU cache
182  * distribution.
183  */
184 static int
185 sysctl_nchstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
186 {
187         struct globaldata *gd;
188         int i, error;
189
190         error = 0;
191         for (i = 0; i < ncpus; ++i) {
192                 gd = globaldata_find(i);
193                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, (void *)&(*gd->gd_nchstats),
194                         sizeof(struct nchstats))))
195                         break;
196         }
197
198         return (error);
199 }
200 SYSCTL_PROC(_vfs_cache, OID_AUTO, nchstats, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD,
201   0, 0, sysctl_nchstats, "S,nchstats", "VFS cache effectiveness statistics");
202
203 static void cache_zap(struct namecache *ncp);
204
205 /*
206  * cache_hold() and cache_drop() prevent the premature deletion of a
207  * namecache entry but do not prevent operations (such as zapping) on
208  * that namecache entry.
209  *
210  * This routine may only be called from outside this source module if
211  * nc_refs is already at least 1.
212  *
213  * This is a rare case where callers are allowed to hold a spinlock,
214  * so we can't ourselves.
215  */
216 static __inline
217 struct namecache *
218 _cache_hold(struct namecache *ncp)
219 {
220         atomic_add_int(&ncp->nc_refs, 1);
221         return(ncp);
222 }
223
224 /*
225  * When dropping an entry, if only one ref remains and the entry has not
226  * been resolved, zap it.  Since the one reference is being dropped the
227  * entry had better not be locked.
228  */
229 static __inline
230 void
231 _cache_drop(struct namecache *ncp)
232 {
233         KKASSERT(ncp->nc_refs > 0);
234         if (ncp->nc_refs == 1 && 
235             (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) && 
236             TAILQ_EMPTY(&ncp->nc_list)
237         ) {
238                 KKASSERT(ncp->nc_exlocks == 0);
239                 _cache_lock(ncp);
240                 cache_zap(ncp);
241         } else {
242                 atomic_subtract_int(&ncp->nc_refs, 1);
243         }
244 }
245
246 /*
247  * Link a new namecache entry to its parent.  Be careful to avoid races
248  * if vhold() blocks in the future.
249  */
250 static void
251 cache_link_parent(struct namecache *ncp, struct namecache *par)
252 {
253         KKASSERT(ncp->nc_parent == NULL);
254         ncp->nc_parent = par;
255         if (TAILQ_EMPTY(&par->nc_list)) {
256                 TAILQ_INSERT_HEAD(&par->nc_list, ncp, nc_entry);
257                 /*
258                  * Any vp associated with an ncp which has children must
259                  * be held to prevent it from being recycled.
260                  */
261                 if (par->nc_vp)
262                         vhold(par->nc_vp);
263         } else {
264                 TAILQ_INSERT_HEAD(&par->nc_list, ncp, nc_entry);
265         }
266 }
267
268 /*
269  * Remove the parent association from a namecache structure.  If this is
270  * the last child of the parent the cache_drop(par) will attempt to
271  * recursively zap the parent.
272  */
273 static void
274 cache_unlink_parent(struct namecache *ncp)
275 {
276         struct namecache *par;
277
278         if ((par = ncp->nc_parent) != NULL) {
279                 ncp->nc_parent = NULL;
280                 par = _cache_hold(par);
281                 TAILQ_REMOVE(&par->nc_list, ncp, nc_entry);
282                 if (par->nc_vp && TAILQ_EMPTY(&par->nc_list))
283                         vdrop(par->nc_vp);
284                 _cache_drop(par);
285         }
286 }
287
288 /*
289  * Allocate a new namecache structure.  Most of the code does not require
290  * zero-termination of the string but it makes vop_compat_ncreate() easier.
291  */
292 static struct namecache *
293 cache_alloc(int nlen)
294 {
295         struct namecache *ncp;
296
297         ncp = kmalloc(sizeof(*ncp), M_VFSCACHE, M_WAITOK|M_ZERO);
298         if (nlen)
299                 ncp->nc_name = kmalloc(nlen + 1, M_VFSCACHE, M_WAITOK);
300         ncp->nc_nlen = nlen;
301         ncp->nc_flag = NCF_UNRESOLVED;
302         ncp->nc_error = ENOTCONN;       /* needs to be resolved */
303         ncp->nc_refs = 1;
304
305         /*
306          * Construct a fake FSMID based on the time of day and a 32 bit
307          * roller for uniqueness.  This is used to generate a useful
308          * FSMID for filesystems which do not support it.
309          */
310         ncp->nc_fsmid = cache_getnewfsmid();
311         TAILQ_INIT(&ncp->nc_list);
312         _cache_lock(ncp);
313         return(ncp);
314 }
315
316 static void
317 _cache_free(struct namecache *ncp)
318 {
319         KKASSERT(ncp->nc_refs == 1 && ncp->nc_exlocks == 1);
320         if (ncp->nc_name)
321                 kfree(ncp->nc_name, M_VFSCACHE);
322         kfree(ncp, M_VFSCACHE);
323 }
324
325 void
326 cache_zero(struct nchandle *nch)
327 {
328         nch->ncp = NULL;
329         nch->mount = NULL;
330 }
331
332 /*
333  * Ref and deref a namecache structure.
334  *
335  * Warning: caller may hold an unrelated read spinlock, which means we can't
336  * use read spinlocks here.
337  */
338 struct nchandle *
339 cache_hold(struct nchandle *nch)
340 {
341         _cache_hold(nch->ncp);
342         ++nch->mount->mnt_refs;
343         return(nch);
344 }
345
346 void
347 cache_copy(struct nchandle *nch, struct nchandle *target)
348 {
349         *target = *nch;
350         _cache_hold(target->ncp);
351         ++nch->mount->mnt_refs;
352 }
353
354 void
355 cache_changemount(struct nchandle *nch, struct mount *mp)
356 {
357         --nch->mount->mnt_refs;
358         nch->mount = mp;
359         ++nch->mount->mnt_refs;
360 }
361
362 void
363 cache_drop(struct nchandle *nch)
364 {
365         --nch->mount->mnt_refs;
366         _cache_drop(nch->ncp);
367         nch->ncp = NULL;
368         nch->mount = NULL;
369 }
370
371 /*
372  * Namespace locking.  The caller must already hold a reference to the
373  * namecache structure in order to lock/unlock it.  This function prevents
374  * the namespace from being created or destroyed by accessors other then
375  * the lock holder.
376  *
377  * Note that holding a locked namecache structure prevents other threads
378  * from making namespace changes (e.g. deleting or creating), prevents
379  * vnode association state changes by other threads, and prevents the
380  * namecache entry from being resolved or unresolved by other threads.
381  *
382  * The lock owner has full authority to associate/disassociate vnodes
383  * and resolve/unresolve the locked ncp.
384  *
385  * WARNING!  Holding a locked ncp will prevent a vnode from being destroyed
386  * or recycled, but it does NOT help you if the vnode had already initiated
387  * a recyclement.  If this is important, use cache_get() rather then 
388  * cache_lock() (and deal with the differences in the way the refs counter
389  * is handled).  Or, alternatively, make an unconditional call to 
390  * cache_validate() or cache_resolve() after cache_lock() returns.
391  */
392 static
393 void
394 _cache_lock(struct namecache *ncp)
395 {
396         thread_t td;
397         int didwarn;
398
399         KKASSERT(ncp->nc_refs != 0);
400         didwarn = 0;
401         td = curthread;
402
403         for (;;) {
404                 if (ncp->nc_exlocks == 0) {
405                         ncp->nc_exlocks = 1;
406                         ncp->nc_locktd = td;
407                         /* 
408                          * The vp associated with a locked ncp must be held
409                          * to prevent it from being recycled (which would
410                          * cause the ncp to become unresolved).
411                          *
412                          * WARNING!  If VRECLAIMED is set the vnode could
413                          * already be in the middle of a recycle.  Callers
414                          * should not assume that nc_vp is usable when
415                          * not NULL.  cache_vref() or cache_vget() must be
416                          * called.
417                          *
418                          * XXX loop on race for later MPSAFE work.
419                          */
420                         if (ncp->nc_vp)
421                                 vhold(ncp->nc_vp);
422                         break;
423                 }
424                 if (ncp->nc_locktd == td) {
425                         ++ncp->nc_exlocks;
426                         break;
427                 }
428                 ncp->nc_flag |= NCF_LOCKREQ;
429                 if (tsleep(ncp, 0, "clock", nclockwarn) == EWOULDBLOCK) {
430                         if (didwarn)
431                                 continue;
432                         didwarn = 1;
433                         printf("[diagnostic] cache_lock: blocked on %p", ncp);
434                         printf(" \"%*.*s\"\n",
435                                 ncp->nc_nlen, ncp->nc_nlen, ncp->nc_name);
436                 }
437         }
438
439         if (didwarn == 1) {
440                 printf("[diagnostic] cache_lock: unblocked %*.*s\n",
441                         ncp->nc_nlen, ncp->nc_nlen, ncp->nc_name);
442         }
443 }
444
445 void
446 cache_lock(struct nchandle *nch)
447 {
448         _cache_lock(nch->ncp);
449 }
450
451 static
452 int
453 _cache_lock_nonblock(struct namecache *ncp)
454 {
455         thread_t td;
456
457         KKASSERT(ncp->nc_refs != 0);
458         td = curthread;
459         if (ncp->nc_exlocks == 0) {
460                 ncp->nc_exlocks = 1;
461                 ncp->nc_locktd = td;
462                 /* 
463                  * The vp associated with a locked ncp must be held
464                  * to prevent it from being recycled (which would
465                  * cause the ncp to become unresolved).
466                  *
467                  * WARNING!  If VRECLAIMED is set the vnode could
468                  * already be in the middle of a recycle.  Callers
469                  * should not assume that nc_vp is usable when
470                  * not NULL.  cache_vref() or cache_vget() must be
471                  * called.
472                  *
473                  * XXX loop on race for later MPSAFE work.
474                  */
475                 if (ncp->nc_vp)
476                         vhold(ncp->nc_vp);
477                 return(0);
478         } else {
479                 return(EWOULDBLOCK);
480         }
481 }
482
483 int
484 cache_lock_nonblock(struct nchandle *nch)
485 {
486         return(_cache_lock_nonblock(nch->ncp));
487 }
488
489 static
490 void
491 _cache_unlock(struct namecache *ncp)
492 {
493         thread_t td = curthread;
494
495         KKASSERT(ncp->nc_refs > 0);
496         KKASSERT(ncp->nc_exlocks > 0);
497         KKASSERT(ncp->nc_locktd == td);
498         if (--ncp->nc_exlocks == 0) {
499                 if (ncp->nc_vp)
500                         vdrop(ncp->nc_vp);
501                 ncp->nc_locktd = NULL;
502                 if (ncp->nc_flag & NCF_LOCKREQ) {
503                         ncp->nc_flag &= ~NCF_LOCKREQ;
504                         wakeup(ncp);
505                 }
506         }
507 }
508
509 void
510 cache_unlock(struct nchandle *nch)
511 {
512         _cache_unlock(nch->ncp);
513 }
514
515 /*
516  * ref-and-lock, unlock-and-deref functions.
517  *
518  * This function is primarily used by nlookup.  Even though cache_lock
519  * holds the vnode, it is possible that the vnode may have already
520  * initiated a recyclement.  We want cache_get() to return a definitively
521  * usable vnode or a definitively unresolved ncp.
522  */
523 static
524 struct namecache *
525 _cache_get(struct namecache *ncp)
526 {
527         _cache_hold(ncp);
528         _cache_lock(ncp);
529         if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED))
530                 _cache_setunresolved(ncp);
531         return(ncp);
532 }
533
534 /*
535  * note: the same nchandle can be passed for both arguments.
536  */
537 void
538 cache_get(struct nchandle *nch, struct nchandle *target)
539 {
540         target->mount = nch->mount;
541         target->ncp = _cache_get(nch->ncp);
542         ++target->mount->mnt_refs;
543 }
544
545 static int
546 _cache_get_nonblock(struct namecache *ncp)
547 {
548         /* XXX MP */
549         if (ncp->nc_exlocks == 0 || ncp->nc_locktd == curthread) {
550                 _cache_hold(ncp);
551                 _cache_lock(ncp);
552                 if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED))
553                         _cache_setunresolved(ncp);
554                 return(0);
555         }
556         return(EWOULDBLOCK);
557 }
558
559 int
560 cache_get_nonblock(struct nchandle *nch)
561 {
562         return(_cache_get_nonblock(nch->ncp));
563 }
564
565 static __inline
566 void
567 _cache_put(struct namecache *ncp)
568 {
569         _cache_unlock(ncp);
570         _cache_drop(ncp);
571 }
572
573 void
574 cache_put(struct nchandle *nch)
575 {
576         --nch->mount->mnt_refs;
577         _cache_put(nch->ncp);
578         nch->ncp = NULL;
579         nch->mount = NULL;
580 }
581
582 /*
583  * Resolve an unresolved ncp by associating a vnode with it.  If the
584  * vnode is NULL, a negative cache entry is created.
585  *
586  * The ncp should be locked on entry and will remain locked on return.
587  */
588 static
589 void
590 _cache_setvp(struct namecache *ncp, struct vnode *vp)
591 {
592         KKASSERT(ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED);
593         ncp->nc_vp = vp;
594         if (vp != NULL) {
595                 /*
596                  * Any vp associated with an ncp which has children must
597                  * be held.  Any vp associated with a locked ncp must be held.
598                  */
599                 if (!TAILQ_EMPTY(&ncp->nc_list))
600                         vhold(vp);
601                 TAILQ_INSERT_HEAD(&vp->v_namecache, ncp, nc_vnode);
602                 if (ncp->nc_exlocks)
603                         vhold(vp);
604
605                 /*
606                  * Set auxillary flags
607                  */
608                 switch(vp->v_type) {
609                 case VDIR:
610                         ncp->nc_flag |= NCF_ISDIR;
611                         break;
612                 case VLNK:
613                         ncp->nc_flag |= NCF_ISSYMLINK;
614                         /* XXX cache the contents of the symlink */
615                         break;
616                 default:
617                         break;
618                 }
619                 ++numcache;
620                 ncp->nc_error = 0;
621         } else {
622                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ncneglist, ncp, nc_vnode);
623                 ++numneg;
624                 ncp->nc_error = ENOENT;
625         }
626         ncp->nc_flag &= ~NCF_UNRESOLVED;
627 }
628
629 void
630 cache_setvp(struct nchandle *nch, struct vnode *vp)
631 {
632         _cache_setvp(nch->ncp, vp);
633 }
634
635 void
636 cache_settimeout(struct nchandle *nch, int nticks)
637 {
638         struct namecache *ncp = nch->ncp;
639
640         if ((ncp->nc_timeout = ticks + nticks) == 0)
641                 ncp->nc_timeout = 1;
642 }
643
644 /*
645  * Disassociate the vnode or negative-cache association and mark a
646  * namecache entry as unresolved again.  Note that the ncp is still
647  * left in the hash table and still linked to its parent.
648  *
649  * The ncp should be locked and refd on entry and will remain locked and refd
650  * on return.
651  *
652  * This routine is normally never called on a directory containing children.
653  * However, NFS often does just that in its rename() code as a cop-out to
654  * avoid complex namespace operations.  This disconnects a directory vnode
655  * from its namecache and can cause the OLDAPI and NEWAPI to get out of
656  * sync.
657  *
658  * NOTE: NCF_FSMID must be cleared so a refurbishment of the ncp, such as
659  * in a create, properly propogates flag up the chain.
660  */
661 static
662 void
663 _cache_setunresolved(struct namecache *ncp)
664 {
665         struct vnode *vp;
666
667         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0) {
668                 ncp->nc_flag |= NCF_UNRESOLVED;
669                 ncp->nc_timeout = 0;
670                 ncp->nc_error = ENOTCONN;
671                 ++numunres;
672                 if ((vp = ncp->nc_vp) != NULL) {
673                         --numcache;
674                         ncp->nc_vp = NULL;
675                         TAILQ_REMOVE(&vp->v_namecache, ncp, nc_vnode);
676
677                         /*
678                          * Any vp associated with an ncp with children is
679                          * held by that ncp.  Any vp associated with a locked
680                          * ncp is held by that ncp.  These conditions must be
681                          * undone when the vp is cleared out from the ncp.
682                          */
683                         if (ncp->nc_flag & NCF_FSMID)
684                                 vupdatefsmid(vp);
685                         if (!TAILQ_EMPTY(&ncp->nc_list))
686                                 vdrop(vp);
687                         if (ncp->nc_exlocks)
688                                 vdrop(vp);
689                 } else {
690                         TAILQ_REMOVE(&ncneglist, ncp, nc_vnode);
691                         --numneg;
692                 }
693                 ncp->nc_flag &= ~(NCF_WHITEOUT|NCF_ISDIR|NCF_ISSYMLINK|
694                                   NCF_FSMID);
695         }
696 }
697
698 void
699 cache_setunresolved(struct nchandle *nch)
700 {
701         _cache_setunresolved(nch->ncp);
702 }
703
704 /*
705  * Determine if we can clear NCF_ISMOUNTPT by scanning the mountlist
706  * looking for matches.  This flag tells the lookup code when it must
707  * check for a mount linkage and also prevents the directories in question
708  * from being deleted or renamed.
709  */
710 static
711 int
712 cache_clrmountpt_callback(struct mount *mp, void *data)
713 {
714         struct nchandle *nch = data;
715
716         if (mp->mnt_ncmounton.ncp == nch->ncp)
717                 return(1);
718         if (mp->mnt_ncmountpt.ncp == nch->ncp)
719                 return(1);
720         return(0);
721 }
722
723 void
724 cache_clrmountpt(struct nchandle *nch)
725 {
726         int count;
727
728         count = mountlist_scan(cache_clrmountpt_callback, nch,
729                                MNTSCAN_FORWARD|MNTSCAN_NOBUSY);
730         if (count == 0)
731                 nch->ncp->nc_flag &= ~NCF_ISMOUNTPT;
732 }
733
734 /*
735  * Invalidate portions of the namecache topology given a starting entry.
736  * The passed ncp is set to an unresolved state and:
737  *
738  * The passed ncp must be locked.
739  *
740  * CINV_DESTROY         - Set a flag in the passed ncp entry indicating
741  *                        that the physical underlying nodes have been 
742  *                        destroyed... as in deleted.  For example, when
743  *                        a directory is removed.  This will cause record
744  *                        lookups on the name to no longer be able to find
745  *                        the record and tells the resolver to return failure
746  *                        rather then trying to resolve through the parent.
747  *
748  *                        The topology itself, including ncp->nc_name,
749  *                        remains intact.
750  *
751  *                        This only applies to the passed ncp, if CINV_CHILDREN
752  *                        is specified the children are not flagged.
753  *
754  * CINV_CHILDREN        - Set all children (recursively) to an unresolved
755  *                        state as well.
756  *
757  *                        Note that this will also have the side effect of
758  *                        cleaning out any unreferenced nodes in the topology
759  *                        from the leaves up as the recursion backs out.
760  *
761  * Note that the topology for any referenced nodes remains intact.
762  *
763  * It is possible for cache_inval() to race a cache_resolve(), meaning that
764  * the namecache entry may not actually be invalidated on return if it was
765  * revalidated while recursing down into its children.  This code guarentees
766  * that the node(s) will go through an invalidation cycle, but does not 
767  * guarentee that they will remain in an invalidated state. 
768  *
769  * Returns non-zero if a revalidation was detected during the invalidation
770  * recursion, zero otherwise.  Note that since only the original ncp is
771  * locked the revalidation ultimately can only indicate that the original ncp
772  * *MIGHT* no have been reresolved.
773  *
774  * DEEP RECURSION HANDLING - If a recursive invalidation recurses deeply we
775  * have to avoid blowing out the kernel stack.  We do this by saving the
776  * deep namecache node and aborting the recursion, then re-recursing at that
777  * node using a depth-first algorithm in order to allow multiple deep
778  * recursions to chain through each other, then we restart the invalidation
779  * from scratch.
780  */
781
782 struct cinvtrack {
783         struct namecache *resume_ncp;
784         int depth;
785 };
786
787 static int _cache_inval_internal(struct namecache *, int, struct cinvtrack *);
788
789 static
790 int
791 _cache_inval(struct namecache *ncp, int flags)
792 {
793         struct cinvtrack track;
794         struct namecache *ncp2;
795         int r;
796
797         track.depth = 0;
798         track.resume_ncp = NULL;
799
800         for (;;) {
801                 r = _cache_inval_internal(ncp, flags, &track);
802                 if (track.resume_ncp == NULL)
803                         break;
804                 printf("Warning: deep namecache recursion at %s\n",
805                         ncp->nc_name);
806                 _cache_unlock(ncp);
807                 while ((ncp2 = track.resume_ncp) != NULL) {
808                         track.resume_ncp = NULL;
809                         _cache_lock(ncp2);
810                         _cache_inval_internal(ncp2, flags & ~CINV_DESTROY,
811                                              &track);
812                         _cache_put(ncp2);
813                 }
814                 _cache_lock(ncp);
815         }
816         return(r);
817 }
818
819 int
820 cache_inval(struct nchandle *nch, int flags)
821 {
822         return(_cache_inval(nch->ncp, flags));
823 }
824
825 static int
826 _cache_inval_internal(struct namecache *ncp, int flags, struct cinvtrack *track)
827 {
828         struct namecache *kid;
829         struct namecache *nextkid;
830         int rcnt = 0;
831
832         KKASSERT(ncp->nc_exlocks);
833
834         _cache_setunresolved(ncp);
835         if (flags & CINV_DESTROY)
836                 ncp->nc_flag |= NCF_DESTROYED;
837
838         if ((flags & CINV_CHILDREN) && 
839             (kid = TAILQ_FIRST(&ncp->nc_list)) != NULL
840         ) {
841                 if (++track->depth > MAX_RECURSION_DEPTH) {
842                         track->resume_ncp = ncp;
843                         _cache_hold(ncp);
844                         ++rcnt;
845                 }
846                 _cache_hold(kid);
847                 _cache_unlock(ncp);
848                 while (kid) {
849                         if (track->resume_ncp) {
850                                 _cache_drop(kid);
851                                 break;
852                         }
853                         if ((nextkid = TAILQ_NEXT(kid, nc_entry)) != NULL)
854                                 _cache_hold(nextkid);
855                         if ((kid->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0 ||
856                             TAILQ_FIRST(&kid->nc_list)
857                         ) {
858                                 _cache_lock(kid);
859                                 rcnt += _cache_inval_internal(kid, flags & ~CINV_DESTROY, track);
860                                 _cache_unlock(kid);
861                         }
862                         _cache_drop(kid);
863                         kid = nextkid;
864                 }
865                 --track->depth;
866                 _cache_lock(ncp);
867         }
868
869         /*
870          * Someone could have gotten in there while ncp was unlocked,
871          * retry if so.
872          */
873         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0)
874                 ++rcnt;
875         return (rcnt);
876 }
877
878 /*
879  * Invalidate a vnode's namecache associations.  To avoid races against
880  * the resolver we do not invalidate a node which we previously invalidated
881  * but which was then re-resolved while we were in the invalidation loop.
882  *
883  * Returns non-zero if any namecache entries remain after the invalidation
884  * loop completed.
885  *
886  * NOTE: unlike the namecache topology which guarentees that ncp's will not
887  * be ripped out of the topology while held, the vnode's v_namecache list
888  * has no such restriction.  NCP's can be ripped out of the list at virtually
889  * any time if not locked, even if held.
890  */
891 int
892 cache_inval_vp(struct vnode *vp, int flags)
893 {
894         struct namecache *ncp;
895         struct namecache *next;
896
897 restart:
898         ncp = TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache);
899         if (ncp)
900                 _cache_hold(ncp);
901         while (ncp) {
902                 /* loop entered with ncp held */
903                 if ((next = TAILQ_NEXT(ncp, nc_vnode)) != NULL)
904                         _cache_hold(next);
905                 _cache_lock(ncp);
906                 if (ncp->nc_vp != vp) {
907                         printf("Warning: cache_inval_vp: race-A detected on "
908                                 "%s\n", ncp->nc_name);
909                         _cache_put(ncp);
910                         if (next)
911                                 _cache_drop(next);
912                         goto restart;
913                 }
914                 _cache_inval(ncp, flags);
915                 _cache_put(ncp);                /* also releases reference */
916                 ncp = next;
917                 if (ncp && ncp->nc_vp != vp) {
918                         printf("Warning: cache_inval_vp: race-B detected on "
919                                 "%s\n", ncp->nc_name);
920                         _cache_drop(ncp);
921                         goto restart;
922                 }
923         }
924         return(TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache) != NULL);
925 }
926
927 /*
928  * The source ncp has been renamed to the target ncp.  Both fncp and tncp
929  * must be locked.  Both will be set to unresolved, any children of tncp
930  * will be disconnected (the prior contents of the target is assumed to be
931  * destroyed by the rename operation, e.g. renaming over an empty directory),
932  * and all children of fncp will be moved to tncp.
933  *
934  * XXX the disconnection could pose a problem, check code paths to make
935  * sure any code that blocks can handle the parent being changed out from
936  * under it.  Maybe we should lock the children (watch out for deadlocks) ?
937  *
938  * After we return the caller has the option of calling cache_setvp() if
939  * the vnode of the new target ncp is known.
940  *
941  * Any process CD'd into any of the children will no longer be able to ".."
942  * back out.  An rm -rf can cause this situation to occur.
943  */
944 void
945 cache_rename(struct nchandle *fnch, struct nchandle *tnch)
946 {
947         struct namecache *fncp = fnch->ncp;
948         struct namecache *tncp = tnch->ncp;
949         struct namecache *scan;
950         int didwarn = 0;
951
952         _cache_setunresolved(fncp);
953         _cache_setunresolved(tncp);
954         while (_cache_inval(tncp, CINV_CHILDREN) != 0) {
955                 if (didwarn++ % 10 == 0) {
956                         printf("Warning: cache_rename: race during "
957                                 "rename %s->%s\n",
958                                 fncp->nc_name, tncp->nc_name);
959                 }
960                 tsleep(tncp, 0, "mvrace", hz / 10);
961                 _cache_setunresolved(tncp);
962         }
963         while ((scan = TAILQ_FIRST(&fncp->nc_list)) != NULL) {
964                 _cache_hold(scan);
965                 cache_unlink_parent(scan);
966                 cache_link_parent(scan, tncp);
967                 if (scan->nc_flag & NCF_HASHED)
968                         _cache_rehash(scan);
969                 _cache_drop(scan);
970         }
971 }
972
973 /*
974  * vget the vnode associated with the namecache entry.  Resolve the namecache
975  * entry if necessary and deal with namecache/vp races.  The passed ncp must
976  * be referenced and may be locked.  The ncp's ref/locking state is not 
977  * effected by this call.
978  *
979  * lk_type may be LK_SHARED, LK_EXCLUSIVE.  A ref'd, possibly locked
980  * (depending on the passed lk_type) will be returned in *vpp with an error
981  * of 0, or NULL will be returned in *vpp with a non-0 error code.  The
982  * most typical error is ENOENT, meaning that the ncp represents a negative
983  * cache hit and there is no vnode to retrieve, but other errors can occur
984  * too.
985  *
986  * The main race we have to deal with are namecache zaps.  The ncp itself
987  * will not disappear since it is referenced, and it turns out that the
988  * validity of the vp pointer can be checked simply by rechecking the
989  * contents of ncp->nc_vp.
990  */
991 int
992 cache_vget(struct nchandle *nch, struct ucred *cred,
993            int lk_type, struct vnode **vpp)
994 {
995         struct namecache *ncp;
996         struct vnode *vp;
997         int error;
998
999         ncp = nch->ncp;
1000 again:
1001         vp = NULL;
1002         if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
1003                 _cache_lock(ncp);
1004                 error = cache_resolve(nch, cred);
1005                 _cache_unlock(ncp);
1006         } else {
1007                 error = 0;
1008         }
1009         if (error == 0 && (vp = ncp->nc_vp) != NULL) {
1010                 /*
1011                  * Accessing the vnode from the namecache is a bit 
1012                  * dangerous.  Because there are no refs on the vnode, it
1013                  * could be in the middle of a reclaim.
1014                  */
1015                 if (vp->v_flag & VRECLAIMED) {
1016                         printf("Warning: vnode reclaim race detected in cache_vget on %p (%s)\n", vp, ncp->nc_name);
1017                         _cache_lock(ncp);
1018                         _cache_setunresolved(ncp);
1019                         _cache_unlock(ncp);
1020                         goto again;
1021                 }
1022                 error = vget(vp, lk_type);
1023                 if (error) {
1024                         if (vp != ncp->nc_vp)
1025                                 goto again;
1026                         vp = NULL;
1027                 } else if (vp != ncp->nc_vp) {
1028                         vput(vp);
1029                         goto again;
1030                 } else if (vp->v_flag & VRECLAIMED) {
1031                         panic("vget succeeded on a VRECLAIMED node! vp %p", vp);
1032                 }
1033         }
1034         if (error == 0 && vp == NULL)
1035                 error = ENOENT;
1036         *vpp = vp;
1037         return(error);
1038 }
1039
1040 int
1041 cache_vref(struct nchandle *nch, struct ucred *cred, struct vnode **vpp)
1042 {
1043         struct namecache *ncp;
1044         struct vnode *vp;
1045         int error;
1046
1047         ncp = nch->ncp;
1048
1049 again:
1050         vp = NULL;
1051         if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
1052                 _cache_lock(ncp);
1053                 error = cache_resolve(nch, cred);
1054                 _cache_unlock(ncp);
1055         } else {
1056                 error = 0;
1057         }
1058         if (error == 0 && (vp = ncp->nc_vp) != NULL) {
1059                 /*
1060                  * Since we did not obtain any locks, a cache zap 
1061                  * race can occur here if the vnode is in the middle
1062                  * of being reclaimed and has not yet been able to
1063                  * clean out its cache node.  If that case occurs,
1064                  * we must lock and unresolve the cache, then loop
1065                  * to retry.
1066                  */
1067                 if (vp->v_flag & VRECLAIMED) {
1068                         printf("Warning: vnode reclaim race detected on cache_vref %p (%s)\n", vp, ncp->nc_name);
1069                         _cache_lock(ncp);
1070                         _cache_setunresolved(ncp);
1071                         _cache_unlock(ncp);
1072                         goto again;
1073                 }
1074                 vref_initial(vp, 1);
1075         }
1076         if (error == 0 && vp == NULL)
1077                 error = ENOENT;
1078         *vpp = vp;
1079         return(error);
1080 }
1081
1082 /*
1083  * Recursively set the FSMID update flag for namecache nodes leading
1084  * to root.  This will cause the next getattr or reclaim to increment the
1085  * fsmid and mark the inode for lazy updating.
1086  *
1087  * Stop recursing when we hit a node whos NCF_FSMID flag is already set.
1088  * This makes FSMIDs work in an Einsteinian fashion - where the observation
1089  * effects the result.  In this case a program monitoring a higher level
1090  * node will have detected some prior change and started its scan (clearing
1091  * NCF_FSMID in higher level nodes), but since it has not yet observed the
1092  * node where we find NCF_FSMID still set, we can safely make the related
1093  * modification without interfering with the theorized program.
1094  *
1095  * This also means that FSMIDs cannot represent time-domain quantities
1096  * in a hierarchical sense.  But the main reason for doing it this way
1097  * is to reduce the amount of recursion that occurs in the critical path
1098  * when e.g. a program is writing to a file that sits deep in a directory
1099  * hierarchy.
1100  */
1101 void
1102 cache_update_fsmid(struct nchandle *nch)
1103 {
1104         struct namecache *ncp;
1105         struct namecache *scan;
1106         struct vnode *vp;
1107
1108         ncp = nch->ncp;
1109
1110         /*
1111          * Warning: even if we get a non-NULL vp it could still be in the
1112          * middle of a recyclement.  Don't do anything fancy, just set
1113          * NCF_FSMID.
1114          */
1115         if ((vp = ncp->nc_vp) != NULL) {
1116                 TAILQ_FOREACH(ncp, &vp->v_namecache, nc_vnode) {
1117                         for (scan = ncp; scan; scan = scan->nc_parent) {
1118                                 if (scan->nc_flag & NCF_FSMID)
1119                                         break;
1120                                 scan->nc_flag |= NCF_FSMID;
1121                         }
1122                 }
1123         } else {
1124                 while (ncp && (ncp->nc_flag & NCF_FSMID) == 0) {
1125                         ncp->nc_flag |= NCF_FSMID;
1126                         ncp = ncp->nc_parent;
1127                 }
1128         }
1129 }
1130
1131 void
1132 cache_update_fsmid_vp(struct vnode *vp)
1133 {
1134         struct namecache *ncp;
1135         struct namecache *scan;
1136
1137         TAILQ_FOREACH(ncp, &vp->v_namecache, nc_vnode) {
1138                 for (scan = ncp; scan; scan = scan->nc_parent) {
1139                         if (scan->nc_flag & NCF_FSMID)
1140                                 break;
1141                         scan->nc_flag |= NCF_FSMID;
1142                 }
1143         }
1144 }
1145
1146 /*
1147  * If getattr is called on a vnode (e.g. a stat call), the filesystem
1148  * may call this routine to determine if the namecache has the hierarchical
1149  * change flag set, requiring the fsmid to be updated.
1150  *
1151  * Since 0 indicates no support, make sure the filesystem fsmid is at least
1152  * 1.
1153  */
1154 int
1155 cache_check_fsmid_vp(struct vnode *vp, int64_t *fsmid)
1156 {
1157         struct namecache *ncp;
1158         int changed = 0;
1159
1160         TAILQ_FOREACH(ncp, &vp->v_namecache, nc_vnode) {
1161                 if (ncp->nc_flag & NCF_FSMID) {
1162                         ncp->nc_flag &= ~NCF_FSMID;
1163                         changed = 1;
1164                 }
1165         }
1166         if (*fsmid == 0)
1167                 ++*fsmid;
1168         if (changed)
1169                 ++*fsmid;
1170         return(changed);
1171 }
1172
1173 /*
1174  * Obtain the FSMID for a vnode for filesystems which do not support
1175  * a built-in FSMID.
1176  */
1177 int64_t
1178 cache_sync_fsmid_vp(struct vnode *vp)
1179 {
1180         struct namecache *ncp;
1181
1182         if ((ncp = TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache)) != NULL) {
1183                 if (ncp->nc_flag & NCF_FSMID) {
1184                         ncp->nc_flag &= ~NCF_FSMID;
1185                         ++ncp->nc_fsmid;
1186                 }
1187                 return(ncp->nc_fsmid);
1188         }
1189         return(VNOVAL);
1190 }
1191
1192 /*
1193  * Convert a directory vnode to a namecache record without any other 
1194  * knowledge of the topology.  This ONLY works with directory vnodes and
1195  * is ONLY used by the NFS server.  dvp must be refd but unlocked, and the
1196  * returned ncp (if not NULL) will be held and unlocked.
1197  *
1198  * If 'makeit' is 0 and dvp has no existing namecache record, NULL is returned.
1199  * If 'makeit' is 1 we attempt to track-down and create the namecache topology
1200  * for dvp.  This will fail only if the directory has been deleted out from
1201  * under the caller.  
1202  *
1203  * Callers must always check for a NULL return no matter the value of 'makeit'.
1204  *
1205  * To avoid underflowing the kernel stack each recursive call increments
1206  * the makeit variable.
1207  */
1208
1209 static int cache_inefficient_scan(struct nchandle *nch, struct ucred *cred,
1210                                   struct vnode *dvp);
1211 static int cache_fromdvp_try(struct vnode *dvp, struct ucred *cred, 
1212                                   struct vnode **saved_dvp);
1213
1214 int
1215 cache_fromdvp(struct vnode *dvp, struct ucred *cred, int makeit,
1216               struct nchandle *nch)
1217 {
1218         struct vnode *saved_dvp;
1219         struct vnode *pvp;
1220         int error;
1221
1222         nch->ncp = NULL;
1223         nch->mount = dvp->v_mount;
1224         saved_dvp = NULL;
1225
1226         /*
1227          * Temporary debugging code to force the directory scanning code
1228          * to be exercised.
1229          */
1230         if (ncvp_debug >= 3 && makeit && TAILQ_FIRST(&dvp->v_namecache)) {
1231                 nch->ncp = TAILQ_FIRST(&dvp->v_namecache);
1232                 printf("cache_fromdvp: forcing %s\n", nch->ncp->nc_name);
1233                 goto force;
1234         }
1235
1236         /*
1237          * Loop until resolution, inside code will break out on error.
1238          */
1239         while ((nch->ncp = TAILQ_FIRST(&dvp->v_namecache)) == NULL && makeit) {
1240 force:
1241                 /*
1242                  * If dvp is the root of its filesystem it should already
1243                  * have a namecache pointer associated with it as a side 
1244                  * effect of the mount, but it may have been disassociated.
1245                  */
1246                 if (dvp->v_flag & VROOT) {
1247                         nch->ncp = _cache_get(nch->mount->mnt_ncmountpt.ncp);
1248                         error = cache_resolve_mp(nch->mount);
1249                         _cache_put(nch->ncp);
1250                         if (ncvp_debug) {
1251                                 printf("cache_fromdvp: resolve root of mount %p error %d", 
1252                                         dvp->v_mount, error);
1253                         }
1254                         if (error) {
1255                                 if (ncvp_debug)
1256                                         printf(" failed\n");
1257                                 nch->ncp = NULL;
1258                                 break;
1259                         }
1260                         if (ncvp_debug)
1261                                 printf(" succeeded\n");
1262                         continue;
1263                 }
1264
1265                 /*
1266                  * If we are recursed too deeply resort to an O(n^2)
1267                  * algorithm to resolve the namecache topology.  The
1268                  * resolved pvp is left referenced in saved_dvp to
1269                  * prevent the tree from being destroyed while we loop.
1270                  */
1271                 if (makeit > 20) {
1272                         error = cache_fromdvp_try(dvp, cred, &saved_dvp);
1273                         if (error) {
1274                                 printf("lookupdotdot(longpath) failed %d "
1275                                        "dvp %p\n", error, dvp);
1276                                 break;
1277                         }
1278                         continue;
1279                 }
1280
1281                 /*
1282                  * Get the parent directory and resolve its ncp.
1283                  */
1284                 error = vop_nlookupdotdot(*dvp->v_ops, dvp, &pvp, cred);
1285                 if (error) {
1286                         printf("lookupdotdot failed %d dvp %p\n", error, dvp);
1287                         break;
1288                 }
1289                 vn_unlock(pvp);
1290
1291                 /*
1292                  * Reuse makeit as a recursion depth counter.
1293                  */
1294                 cache_fromdvp(pvp, cred, makeit + 1, nch);
1295                 vrele(pvp);
1296                 if (nch->ncp == NULL)
1297                         break;
1298
1299                 /*
1300                  * Do an inefficient scan of pvp (embodied by ncp) to look
1301                  * for dvp.  This will create a namecache record for dvp on
1302                  * success.  We loop up to recheck on success.
1303                  *
1304                  * ncp and dvp are both held but not locked.
1305                  */
1306                 error = cache_inefficient_scan(nch, cred, dvp);
1307                 _cache_drop(nch->ncp);
1308                 if (error) {
1309                         printf("cache_fromdvp: scan %p (%s) failed on dvp=%p\n",
1310                                 pvp, nch->ncp->nc_name, dvp);
1311                         nch->ncp = NULL;
1312                         break;
1313                 }
1314                 if (ncvp_debug) {
1315                         printf("cache_fromdvp: scan %p (%s) succeeded\n",
1316                                 pvp, nch->ncp->nc_name);
1317                 }
1318         }
1319
1320         /*
1321          * hold it for real so the mount gets a ref
1322          */
1323         if (nch->ncp)
1324                 cache_hold(nch);
1325         if (saved_dvp)
1326                 vrele(saved_dvp);
1327         if (nch->ncp)
1328                 return (0);
1329         return (EINVAL);
1330 }
1331
1332 /*
1333  * Go up the chain of parent directories until we find something
1334  * we can resolve into the namecache.  This is very inefficient.
1335  */
1336 static
1337 int
1338 cache_fromdvp_try(struct vnode *dvp, struct ucred *cred,
1339                   struct vnode **saved_dvp)
1340 {
1341         struct nchandle nch;
1342         struct vnode *pvp;
1343         int error;
1344         static time_t last_fromdvp_report;
1345
1346         /*
1347          * Loop getting the parent directory vnode until we get something we
1348          * can resolve in the namecache.
1349          */
1350         vref(dvp);
1351         nch.mount = dvp->v_mount;
1352
1353         for (;;) {
1354                 error = vop_nlookupdotdot(*dvp->v_ops, dvp, &pvp, cred);
1355                 if (error) {
1356                         vrele(dvp);
1357                         return (error);
1358                 }
1359                 vn_unlock(pvp);
1360                 if ((nch.ncp = TAILQ_FIRST(&pvp->v_namecache)) != NULL) {
1361                         _cache_hold(nch.ncp);
1362                         vrele(pvp);
1363                         break;
1364                 }
1365                 if (pvp->v_flag & VROOT) {
1366                         nch.ncp = _cache_get(pvp->v_mount->mnt_ncmountpt.ncp);
1367                         error = cache_resolve_mp(nch.mount);
1368                         _cache_unlock(nch.ncp);
1369                         vrele(pvp);
1370                         if (error) {
1371                                 _cache_drop(nch.ncp);
1372                                 vrele(dvp);
1373                                 return (error);
1374                         }
1375                         break;
1376                 }
1377                 vrele(dvp);
1378                 dvp = pvp;
1379         }
1380         if (last_fromdvp_report != time_second) {
1381                 last_fromdvp_report = time_second;
1382                 printf("Warning: extremely inefficient path resolution on %s\n",
1383                         nch.ncp->nc_name);
1384         }
1385         error = cache_inefficient_scan(&nch, cred, dvp);
1386
1387         /*
1388          * Hopefully dvp now has a namecache record associated with it.
1389          * Leave it referenced to prevent the kernel from recycling the
1390          * vnode.  Otherwise extremely long directory paths could result
1391          * in endless recycling.
1392          */
1393         if (*saved_dvp)
1394             vrele(*saved_dvp);
1395         *saved_dvp = dvp;
1396         return (error);
1397 }
1398
1399
1400 /*
1401  * Do an inefficient scan of the directory represented by ncp looking for
1402  * the directory vnode dvp.  ncp must be held but not locked on entry and
1403  * will be held on return.  dvp must be refd but not locked on entry and
1404  * will remain refd on return.
1405  *
1406  * Why do this at all?  Well, due to its stateless nature the NFS server
1407  * converts file handles directly to vnodes without necessarily going through
1408  * the namecache ops that would otherwise create the namecache topology
1409  * leading to the vnode.  We could either (1) Change the namecache algorithms
1410  * to allow disconnect namecache records that are re-merged opportunistically,
1411  * or (2) Make the NFS server backtrack and scan to recover a connected
1412  * namecache topology in order to then be able to issue new API lookups.
1413  *
1414  * It turns out that (1) is a huge mess.  It takes a nice clean set of 
1415  * namecache algorithms and introduces a lot of complication in every subsystem
1416  * that calls into the namecache to deal with the re-merge case, especially
1417  * since we are using the namecache to placehold negative lookups and the
1418  * vnode might not be immediately assigned. (2) is certainly far less
1419  * efficient then (1), but since we are only talking about directories here
1420  * (which are likely to remain cached), the case does not actually run all
1421  * that often and has the supreme advantage of not polluting the namecache
1422  * algorithms.
1423  */
1424 static int
1425 cache_inefficient_scan(struct nchandle *nch, struct ucred *cred, 
1426                        struct vnode *dvp)
1427 {
1428         struct nlcomponent nlc;
1429         struct nchandle rncp;
1430         struct dirent *den;
1431         struct vnode *pvp;
1432         struct vattr vat;
1433         struct iovec iov;
1434         struct uio uio;
1435         int blksize;
1436         int eofflag;
1437         int bytes;
1438         char *rbuf;
1439         int error;
1440
1441         vat.va_blocksize = 0;
1442         if ((error = VOP_GETATTR(dvp, &vat)) != 0)
1443                 return (error);
1444         if ((error = cache_vref(nch, cred, &pvp)) != 0)
1445                 return (error);
1446         if (ncvp_debug)
1447                 printf("inefficient_scan: directory iosize %ld vattr fileid = %ld\n", vat.va_blocksize, (long)vat.va_fileid);
1448         if ((blksize = vat.va_blocksize) == 0)
1449                 blksize = DEV_BSIZE;
1450         rbuf = kmalloc(blksize, M_TEMP, M_WAITOK);
1451         rncp.ncp = NULL;
1452
1453         eofflag = 0;
1454         uio.uio_offset = 0;
1455 again:
1456         iov.iov_base = rbuf;
1457         iov.iov_len = blksize;
1458         uio.uio_iov = &iov;
1459         uio.uio_iovcnt = 1;
1460         uio.uio_resid = blksize;
1461         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1462         uio.uio_rw = UIO_READ;
1463         uio.uio_td = curthread;
1464
1465         if (ncvp_debug >= 2)
1466                 printf("cache_inefficient_scan: readdir @ %08x\n", (int)uio.uio_offset);
1467         error = VOP_READDIR(pvp, &uio, cred, &eofflag, NULL, NULL);
1468         if (error == 0) {
1469                 den = (struct dirent *)rbuf;
1470                 bytes = blksize - uio.uio_resid;
1471
1472                 while (bytes > 0) {
1473                         if (ncvp_debug >= 2) {
1474                                 printf("cache_inefficient_scan: %*.*s\n",
1475                                         den->d_namlen, den->d_namlen, 
1476                                         den->d_name);
1477                         }
1478                         if (den->d_type != DT_WHT &&
1479                             den->d_ino == vat.va_fileid) {
1480                                 if (ncvp_debug) {
1481                                         printf("cache_inefficient_scan: "
1482                                                "MATCHED inode %ld path %s/%*.*s\n",
1483                                                vat.va_fileid, nch->ncp->nc_name,
1484                                                den->d_namlen, den->d_namlen,
1485                                                den->d_name);
1486                                 }
1487                                 nlc.nlc_nameptr = den->d_name;
1488                                 nlc.nlc_namelen = den->d_namlen;
1489                                 rncp = cache_nlookup(nch, &nlc);
1490                                 KKASSERT(rncp.ncp != NULL);
1491                                 break;
1492                         }
1493                         bytes -= _DIRENT_DIRSIZ(den);
1494                         den = _DIRENT_NEXT(den);
1495                 }
1496                 if (rncp.ncp == NULL && eofflag == 0 && uio.uio_resid != blksize)
1497                         goto again;
1498         }
1499         vrele(pvp);
1500         if (rncp.ncp) {
1501                 if (rncp.ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
1502                         _cache_setvp(rncp.ncp, dvp);
1503                         if (ncvp_debug >= 2) {
1504                                 printf("cache_inefficient_scan: setvp %s/%s = %p\n",
1505                                         nch->ncp->nc_name, rncp.ncp->nc_name, dvp);
1506                         }
1507                 } else {
1508                         if (ncvp_debug >= 2) {
1509                                 printf("cache_inefficient_scan: setvp %s/%s already set %p/%p\n", 
1510                                         nch->ncp->nc_name, rncp.ncp->nc_name, dvp,
1511                                         rncp.ncp->nc_vp);
1512                         }
1513                 }
1514                 if (rncp.ncp->nc_vp == NULL)
1515                         error = rncp.ncp->nc_error;
1516                 _cache_put(rncp.ncp);
1517         } else {
1518                 printf("cache_inefficient_scan: dvp %p NOT FOUND in %s\n",
1519                         dvp, nch->ncp->nc_name);
1520                 error = ENOENT;
1521         }
1522         kfree(rbuf, M_TEMP);
1523         return (error);
1524 }
1525
1526 /*
1527  * Zap a namecache entry.  The ncp is unconditionally set to an unresolved
1528  * state, which disassociates it from its vnode or ncneglist.
1529  *
1530  * Then, if there are no additional references to the ncp and no children,
1531  * the ncp is removed from the topology and destroyed.  This function will
1532  * also run through the nc_parent chain and destroy parent ncps if possible.
1533  * As a side benefit, it turns out the only conditions that allow running
1534  * up the chain are also the conditions to ensure no deadlock will occur.
1535  *
1536  * References and/or children may exist if the ncp is in the middle of the
1537  * topology, preventing the ncp from being destroyed.
1538  *
1539  * This function must be called with the ncp held and locked and will unlock
1540  * and drop it during zapping.
1541  */
1542 static void
1543 cache_zap(struct namecache *ncp)
1544 {
1545         struct namecache *par;
1546
1547         /*
1548          * Disassociate the vnode or negative cache ref and set NCF_UNRESOLVED.
1549          */
1550         _cache_setunresolved(ncp);
1551
1552         /*
1553          * Try to scrap the entry and possibly tail-recurse on its parent.
1554          * We only scrap unref'd (other then our ref) unresolved entries,
1555          * we do not scrap 'live' entries.
1556          */
1557         while (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
1558                 /*
1559                  * Someone other then us has a ref, stop.
1560                  */
1561                 if (ncp->nc_refs > 1)
1562                         goto done;
1563
1564                 /*
1565                  * We have children, stop.
1566                  */
1567                 if (!TAILQ_EMPTY(&ncp->nc_list))
1568                         goto done;
1569
1570                 /*
1571                  * Remove ncp from the topology: hash table and parent linkage.
1572                  */
1573                 if (ncp->nc_flag & NCF_HASHED) {
1574                         ncp->nc_flag &= ~NCF_HASHED;
1575                         LIST_REMOVE(ncp, nc_hash);
1576                 }
1577                 if ((par = ncp->nc_parent) != NULL) {
1578                         par = _cache_hold(par);
1579                         TAILQ_REMOVE(&par->nc_list, ncp, nc_entry);
1580                         ncp->nc_parent = NULL;
1581                         if (par->nc_vp && TAILQ_EMPTY(&par->nc_list))
1582                                 vdrop(par->nc_vp);
1583                 }
1584
1585                 /*
1586                  * ncp should not have picked up any refs.  Physically
1587                  * destroy the ncp.
1588                  */
1589                 KKASSERT(ncp->nc_refs == 1);
1590                 --numunres;
1591                 /* _cache_unlock(ncp) not required */
1592                 ncp->nc_refs = -1;      /* safety */
1593                 if (ncp->nc_name)
1594                         kfree(ncp->nc_name, M_VFSCACHE);
1595                 kfree(ncp, M_VFSCACHE);
1596
1597                 /*
1598                  * Loop on the parent (it may be NULL).  Only bother looping
1599                  * if the parent has a single ref (ours), which also means
1600                  * we can lock it trivially.
1601                  */
1602                 ncp = par;
1603                 if (ncp == NULL)
1604                         return;
1605                 if (ncp->nc_refs != 1) {
1606                         _cache_drop(ncp);
1607                         return;
1608                 }
1609                 KKASSERT(par->nc_exlocks == 0);
1610                 _cache_lock(ncp);
1611         }
1612 done:
1613         _cache_unlock(ncp);
1614         atomic_subtract_int(&ncp->nc_refs, 1);
1615 }
1616
1617 static enum { CHI_LOW, CHI_HIGH } cache_hysteresis_state = CHI_LOW;
1618
1619 static __inline
1620 void
1621 cache_hysteresis(void)
1622 {
1623         /*
1624          * Don't cache too many negative hits.  We use hysteresis to reduce
1625          * the impact on the critical path.
1626          */
1627         switch(cache_hysteresis_state) {
1628         case CHI_LOW:
1629                 if (numneg > MINNEG && numneg * ncnegfactor > numcache) {
1630                         cache_cleanneg(10);
1631                         cache_hysteresis_state = CHI_HIGH;
1632                 }
1633                 break;
1634         case CHI_HIGH:
1635                 if (numneg > MINNEG * 9 / 10 && 
1636                     numneg * ncnegfactor * 9 / 10 > numcache
1637                 ) {
1638                         cache_cleanneg(10);
1639                 } else {
1640                         cache_hysteresis_state = CHI_LOW;
1641                 }
1642                 break;
1643         }
1644 }
1645
1646 /*
1647  * NEW NAMECACHE LOOKUP API
1648  *
1649  * Lookup an entry in the cache.  A locked, referenced, non-NULL 
1650  * entry is *always* returned, even if the supplied component is illegal.
1651  * The resulting namecache entry should be returned to the system with
1652  * cache_put() or _cache_unlock() + cache_drop().
1653  *
1654  * namecache locks are recursive but care must be taken to avoid lock order
1655  * reversals.
1656  *
1657  * Nobody else will be able to manipulate the associated namespace (e.g.
1658  * create, delete, rename, rename-target) until the caller unlocks the
1659  * entry.
1660  *
1661  * The returned entry will be in one of three states:  positive hit (non-null
1662  * vnode), negative hit (null vnode), or unresolved (NCF_UNRESOLVED is set).
1663  * Unresolved entries must be resolved through the filesystem to associate the
1664  * vnode and/or determine whether a positive or negative hit has occured.
1665  *
1666  * It is not necessary to lock a directory in order to lock namespace under
1667  * that directory.  In fact, it is explicitly not allowed to do that.  A
1668  * directory is typically only locked when being created, renamed, or
1669  * destroyed.
1670  *
1671  * The directory (par) may be unresolved, in which case any returned child
1672  * will likely also be marked unresolved.  Likely but not guarenteed.  Since
1673  * the filesystem lookup requires a resolved directory vnode the caller is
1674  * responsible for resolving the namecache chain top-down.  This API 
1675  * specifically allows whole chains to be created in an unresolved state.
1676  */
1677 struct nchandle
1678 cache_nlookup(struct nchandle *par_nch, struct nlcomponent *nlc)
1679 {
1680         struct nchandle nch;
1681         struct namecache *ncp;
1682         struct namecache *new_ncp;
1683         struct nchashhead *nchpp;
1684         u_int32_t hash;
1685         globaldata_t gd;
1686
1687         numcalls++;
1688         gd = mycpu;
1689
1690         /*
1691          * Try to locate an existing entry
1692          */
1693         hash = fnv_32_buf(nlc->nlc_nameptr, nlc->nlc_namelen, FNV1_32_INIT);
1694         hash = fnv_32_buf(&par_nch->ncp, sizeof(par_nch->ncp), hash);
1695         new_ncp = NULL;
1696 restart:
1697         LIST_FOREACH(ncp, (NCHHASH(hash)), nc_hash) {
1698                 numchecks++;
1699
1700                 /*
1701                  * Zap entries that have timed out.
1702                  */
1703                 if (ncp->nc_timeout && 
1704                     (int)(ncp->nc_timeout - ticks) < 0 &&
1705                     (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0 &&
1706                     ncp->nc_exlocks == 0
1707                 ) {
1708                         cache_zap(_cache_get(ncp));
1709                         goto restart;
1710                 }
1711
1712                 /*
1713                  * Break out if we find a matching entry.  Note that
1714                  * UNRESOLVED entries may match, but DESTROYED entries
1715                  * do not.
1716                  */
1717                 if (ncp->nc_parent == par_nch->ncp &&
1718                     ncp->nc_nlen == nlc->nlc_namelen &&
1719                     bcmp(ncp->nc_name, nlc->nlc_nameptr, ncp->nc_nlen) == 0 &&
1720                     (ncp->nc_flag & NCF_DESTROYED) == 0
1721                 ) {
1722                         if (_cache_get_nonblock(ncp) == 0) {
1723                                 if (new_ncp)
1724                                         _cache_free(new_ncp);
1725                                 goto found;
1726                         }
1727                         _cache_get(ncp);
1728                         _cache_put(ncp);
1729                         goto restart;
1730                 }
1731         }
1732
1733         /*
1734          * We failed to locate an entry, create a new entry and add it to
1735          * the cache.  We have to relookup after possibly blocking in
1736          * malloc.
1737          */
1738         if (new_ncp == NULL) {
1739                 new_ncp = cache_alloc(nlc->nlc_namelen);
1740                 goto restart;
1741         }
1742
1743         ncp = new_ncp;
1744
1745         /*
1746          * Initialize as a new UNRESOLVED entry, lock (non-blocking),
1747          * and link to the parent.  The mount point is usually inherited
1748          * from the parent unless this is a special case such as a mount
1749          * point where nlc_namelen is 0.   If nlc_namelen is 0 nc_name will
1750          * be NULL.
1751          */
1752         if (nlc->nlc_namelen) {
1753                 bcopy(nlc->nlc_nameptr, ncp->nc_name, nlc->nlc_namelen);
1754                 ncp->nc_name[nlc->nlc_namelen] = 0;
1755         }
1756         nchpp = NCHHASH(hash);
1757         LIST_INSERT_HEAD(nchpp, ncp, nc_hash);
1758         ncp->nc_flag |= NCF_HASHED;
1759         cache_link_parent(ncp, par_nch->ncp);
1760 found:
1761         /*
1762          * stats and namecache size management
1763          */
1764         if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED)
1765                 ++gd->gd_nchstats->ncs_miss;
1766         else if (ncp->nc_vp)
1767                 ++gd->gd_nchstats->ncs_goodhits;
1768         else
1769                 ++gd->gd_nchstats->ncs_neghits;
1770         cache_hysteresis();
1771         nch.mount = par_nch->mount;
1772         nch.ncp = ncp;
1773         ++nch.mount->mnt_refs;
1774         return(nch);
1775 }
1776
1777 /*
1778  * The namecache entry is marked as being used as a mount point. 
1779  * Locate the mount if it is visible to the caller.
1780  */
1781 struct findmount_info {
1782         struct mount *result;
1783         struct mount *nch_mount;
1784         struct namecache *nch_ncp;
1785 };
1786
1787 static
1788 int
1789 cache_findmount_callback(struct mount *mp, void *data)
1790 {
1791         struct findmount_info *info = data;
1792
1793         /*
1794          * Check the mount's mounted-on point against the passed nch.
1795          */
1796         if (mp->mnt_ncmounton.mount == info->nch_mount &&
1797             mp->mnt_ncmounton.ncp == info->nch_ncp
1798         ) {
1799             info->result = mp;
1800             return(-1);
1801         }
1802         return(0);
1803 }
1804
1805 struct mount *
1806 cache_findmount(struct nchandle *nch)
1807 {
1808         struct findmount_info info;
1809
1810         info.result = NULL;
1811         info.nch_mount = nch->mount;
1812         info.nch_ncp = nch->ncp;
1813         mountlist_scan(cache_findmount_callback, &info,
1814                                MNTSCAN_FORWARD|MNTSCAN_NOBUSY);
1815         return(info.result);
1816 }
1817
1818 /*
1819  * Resolve an unresolved namecache entry, generally by looking it up.
1820  * The passed ncp must be locked and refd. 
1821  *
1822  * Theoretically since a vnode cannot be recycled while held, and since
1823  * the nc_parent chain holds its vnode as long as children exist, the
1824  * direct parent of the cache entry we are trying to resolve should
1825  * have a valid vnode.  If not then generate an error that we can 
1826  * determine is related to a resolver bug.
1827  *
1828  * However, if a vnode was in the middle of a recyclement when the NCP
1829  * got locked, ncp->nc_vp might point to a vnode that is about to become
1830  * invalid.  cache_resolve() handles this case by unresolving the entry
1831  * and then re-resolving it.
1832  *
1833  * Note that successful resolution does not necessarily return an error
1834  * code of 0.  If the ncp resolves to a negative cache hit then ENOENT
1835  * will be returned.
1836  */
1837 int
1838 cache_resolve(struct nchandle *nch, struct ucred *cred)
1839 {
1840         struct namecache *par;
1841         struct namecache *ncp;
1842         struct nchandle nctmp;
1843         struct mount *mp;
1844         int error;
1845
1846         ncp = nch->ncp;
1847         mp = nch->mount;
1848 restart:
1849         /*
1850          * If the ncp is already resolved we have nothing to do.  However,
1851          * we do want to guarentee that a usable vnode is returned when
1852          * a vnode is present, so make sure it hasn't been reclaimed.
1853          */
1854         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0) {
1855                 if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED))
1856                         _cache_setunresolved(ncp);
1857                 if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0)
1858                         return (ncp->nc_error);
1859         }
1860
1861         /*
1862          * Mount points need special handling because the parent does not
1863          * belong to the same filesystem as the ncp.
1864          */
1865         if (ncp == mp->mnt_ncmountpt.ncp)
1866                 return (cache_resolve_mp(mp));
1867
1868         /*
1869          * We expect an unbroken chain of ncps to at least the mount point,
1870          * and even all the way to root (but this code doesn't have to go
1871          * past the mount point).
1872          */
1873         if (ncp->nc_parent == NULL) {
1874                 printf("EXDEV case 1 %p %*.*s\n", ncp,
1875                         ncp->nc_nlen, ncp->nc_nlen, ncp->nc_name);
1876                 ncp->nc_error = EXDEV;
1877                 return(ncp->nc_error);
1878         }
1879
1880         /*
1881          * The vp's of the parent directories in the chain are held via vhold()
1882          * due to the existance of the child, and should not disappear. 
1883          * However, there are cases where they can disappear:
1884          *
1885          *      - due to filesystem I/O errors.
1886          *      - due to NFS being stupid about tracking the namespace and
1887          *        destroys the namespace for entire directories quite often.
1888          *      - due to forced unmounts.
1889          *      - due to an rmdir (parent will be marked DESTROYED)
1890          *
1891          * When this occurs we have to track the chain backwards and resolve
1892          * it, looping until the resolver catches up to the current node.  We
1893          * could recurse here but we might run ourselves out of kernel stack
1894          * so we do it in a more painful manner.  This situation really should
1895          * not occur all that often, or if it does not have to go back too
1896          * many nodes to resolve the ncp.
1897          */
1898         while (ncp->nc_parent->nc_vp == NULL) {
1899                 /*
1900                  * This case can occur if a process is CD'd into a
1901                  * directory which is then rmdir'd.  If the parent is marked
1902                  * destroyed there is no point trying to resolve it.
1903                  */
1904                 if (ncp->nc_parent->nc_flag & NCF_DESTROYED)
1905                         return(ENOENT);
1906
1907                 par = ncp->nc_parent;
1908                 while (par->nc_parent && par->nc_parent->nc_vp == NULL)
1909                         par = par->nc_parent;
1910                 if (par->nc_parent == NULL) {
1911                         printf("EXDEV case 2 %*.*s\n",
1912                                 par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name);
1913                         return (EXDEV);
1914                 }
1915                 printf("[diagnostic] cache_resolve: had to recurse on %*.*s\n",
1916                         par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name);
1917                 /*
1918                  * The parent is not set in stone, ref and lock it to prevent
1919                  * it from disappearing.  Also note that due to renames it
1920                  * is possible for our ncp to move and for par to no longer
1921                  * be one of its parents.  We resolve it anyway, the loop 
1922                  * will handle any moves.
1923                  */
1924                 _cache_get(par);
1925                 if (par == nch->mount->mnt_ncmountpt.ncp) {
1926                         cache_resolve_mp(nch->mount);
1927                 } else if (par->nc_parent->nc_vp == NULL) {
1928                         printf("[diagnostic] cache_resolve: raced on %*.*s\n", par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name);
1929                         _cache_put(par);
1930                         continue;
1931                 } else if (par->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
1932                         nctmp.mount = mp;
1933                         nctmp.ncp = par;
1934                         par->nc_error = VOP_NRESOLVE(&nctmp, cred);
1935                 }
1936                 if ((error = par->nc_error) != 0) {
1937                         if (par->nc_error != EAGAIN) {
1938                                 printf("EXDEV case 3 %*.*s error %d\n",
1939                                     par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name,
1940                                     par->nc_error);
1941                                 _cache_put(par);
1942                                 return(error);
1943                         }
1944                         printf("[diagnostic] cache_resolve: EAGAIN par %p %*.*s\n",
1945                                 par, par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name);
1946                 }
1947                 _cache_put(par);
1948                 /* loop */
1949         }
1950
1951         /*
1952          * Call VOP_NRESOLVE() to get the vp, then scan for any disconnected
1953          * ncp's and reattach them.  If this occurs the original ncp is marked
1954          * EAGAIN to force a relookup.
1955          *
1956          * NOTE: in order to call VOP_NRESOLVE(), the parent of the passed
1957          * ncp must already be resolved.
1958          */
1959         nctmp.mount = mp;
1960         nctmp.ncp = ncp;
1961         ncp->nc_error = VOP_NRESOLVE(&nctmp, cred);
1962         /*vop_nresolve(*ncp->nc_parent->nc_vp->v_ops, ncp, cred);*/
1963         if (ncp->nc_error == EAGAIN) {
1964                 printf("[diagnostic] cache_resolve: EAGAIN ncp %p %*.*s\n",
1965                         ncp, ncp->nc_nlen, ncp->nc_nlen, ncp->nc_name);
1966                 goto restart;
1967         }
1968         return(ncp->nc_error);
1969 }
1970
1971 /*
1972  * Resolve the ncp associated with a mount point.  Such ncp's almost always
1973  * remain resolved and this routine is rarely called.  NFS MPs tends to force
1974  * re-resolution more often due to its mac-truck-smash-the-namecache
1975  * method of tracking namespace changes.
1976  *
1977  * The semantics for this call is that the passed ncp must be locked on
1978  * entry and will be locked on return.  However, if we actually have to
1979  * resolve the mount point we temporarily unlock the entry in order to
1980  * avoid race-to-root deadlocks due to e.g. dead NFS mounts.  Because of
1981  * the unlock we have to recheck the flags after we relock.
1982  */
1983 static int
1984 cache_resolve_mp(struct mount *mp)
1985 {
1986         struct namecache *ncp = mp->mnt_ncmountpt.ncp;
1987         struct vnode *vp;
1988         int error;
1989
1990         KKASSERT(mp != NULL);
1991
1992         /*
1993          * If the ncp is already resolved we have nothing to do.  However,
1994          * we do want to guarentee that a usable vnode is returned when
1995          * a vnode is present, so make sure it hasn't been reclaimed.
1996          */
1997         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0) {
1998                 if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED))
1999                         _cache_setunresolved(ncp);
2000         }
2001
2002         if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
2003                 _cache_unlock(ncp);
2004                 while (vfs_busy(mp, 0))
2005                         ;
2006                 error = VFS_ROOT(mp, &vp);
2007                 _cache_lock(ncp);
2008
2009                 /*
2010                  * recheck the ncp state after relocking.
2011                  */
2012                 if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
2013                         ncp->nc_error = error;
2014                         if (error == 0) {
2015                                 _cache_setvp(ncp, vp);
2016                                 vput(vp);
2017                         } else {
2018                                 printf("[diagnostic] cache_resolve_mp: failed to resolve mount %p\n", mp);
2019                                 _cache_setvp(ncp, NULL);
2020                         }
2021                 } else if (error == 0) {
2022                         vput(vp);
2023                 }
2024                 vfs_unbusy(mp);
2025         }
2026         return(ncp->nc_error);
2027 }
2028
2029 void
2030 cache_cleanneg(int count)
2031 {
2032         struct namecache *ncp;
2033
2034         /*
2035          * Automode from the vnlru proc - clean out 10% of the negative cache
2036          * entries.
2037          */
2038         if (count == 0)
2039                 count = numneg / 10 + 1;
2040
2041         /*
2042          * Attempt to clean out the specified number of negative cache
2043          * entries.
2044          */
2045         while (count) {
2046                 ncp = TAILQ_FIRST(&ncneglist);
2047                 if (ncp == NULL) {
2048                         KKASSERT(numneg == 0);
2049                         break;
2050                 }
2051                 TAILQ_REMOVE(&ncneglist, ncp, nc_vnode);
2052                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ncneglist, ncp, nc_vnode);
2053                 if (_cache_get_nonblock(ncp) == 0)
2054                         cache_zap(ncp);
2055                 --count;
2056         }
2057 }
2058
2059 /*
2060  * Rehash a ncp.  Rehashing is typically required if the name changes (should
2061  * not generally occur) or the parent link changes.  This function will
2062  * unhash the ncp if the ncp is no longer hashable.
2063  */
2064 static void
2065 _cache_rehash(struct namecache *ncp)
2066 {
2067         struct nchashhead *nchpp;
2068         u_int32_t hash;
2069
2070         if (ncp->nc_flag & NCF_HASHED) {
2071                 ncp->nc_flag &= ~NCF_HASHED;
2072                 LIST_REMOVE(ncp, nc_hash);
2073         }
2074         if (ncp->nc_nlen && ncp->nc_parent) {
2075                 hash = fnv_32_buf(ncp->nc_name, ncp->nc_nlen, FNV1_32_INIT);
2076                 hash = fnv_32_buf(&ncp->nc_parent, 
2077                                         sizeof(ncp->nc_parent), hash);
2078                 nchpp = NCHHASH(hash);
2079                 LIST_INSERT_HEAD(nchpp, ncp, nc_hash);
2080                 ncp->nc_flag |= NCF_HASHED;
2081         }
2082 }
2083
2084 /*
2085  * Name cache initialization, from vfsinit() when we are booting
2086  */
2087 void
2088 nchinit(void)
2089 {
2090         int i;
2091         globaldata_t gd;
2092
2093         /* initialise per-cpu namecache effectiveness statistics. */
2094         for (i = 0; i < ncpus; ++i) {
2095                 gd = globaldata_find(i);
2096                 gd->gd_nchstats = &nchstats[i];
2097         }
2098         TAILQ_INIT(&ncneglist);
2099         nchashtbl = hashinit(desiredvnodes*2, M_VFSCACHE, &nchash);
2100         nclockwarn = 1 * hz;
2101 }
2102
2103 /*
2104  * Called from start_init() to bootstrap the root filesystem.  Returns
2105  * a referenced, unlocked namecache record.
2106  */
2107 void
2108 cache_allocroot(struct nchandle *nch, struct mount *mp, struct vnode *vp)
2109 {
2110         nch->ncp = cache_alloc(0);
2111         nch->mount = mp;
2112         ++mp->mnt_refs;
2113         if (vp)
2114                 _cache_setvp(nch->ncp, vp);
2115 }
2116
2117 /*
2118  * vfs_cache_setroot()
2119  *
2120  *      Create an association between the root of our namecache and
2121  *      the root vnode.  This routine may be called several times during
2122  *      booting.
2123  *
2124  *      If the caller intends to save the returned namecache pointer somewhere
2125  *      it must cache_hold() it.
2126  */
2127 void
2128 vfs_cache_setroot(struct vnode *nvp, struct nchandle *nch)
2129 {
2130         struct vnode *ovp;
2131         struct nchandle onch;
2132
2133         ovp = rootvnode;
2134         onch = rootnch;
2135         rootvnode = nvp;
2136         if (nch)
2137                 rootnch = *nch;
2138         else
2139                 cache_zero(&rootnch);
2140         if (ovp)
2141                 vrele(ovp);
2142         if (onch.ncp)
2143                 cache_drop(&onch);
2144 }
2145
2146 /*
2147  * XXX OLD API COMPAT FUNCTION.  This really messes up the new namecache
2148  * topology and is being removed as quickly as possible.  The new VOP_N*()
2149  * API calls are required to make specific adjustments using the supplied
2150  * ncp pointers rather then just bogusly purging random vnodes.
2151  *
2152  * Invalidate all namecache entries to a particular vnode as well as 
2153  * any direct children of that vnode in the namecache.  This is a 
2154  * 'catch all' purge used by filesystems that do not know any better.
2155  *
2156  * Note that the linkage between the vnode and its namecache entries will
2157  * be removed, but the namecache entries themselves might stay put due to
2158  * active references from elsewhere in the system or due to the existance of
2159  * the children.   The namecache topology is left intact even if we do not
2160  * know what the vnode association is.  Such entries will be marked
2161  * NCF_UNRESOLVED.
2162  */
2163 void
2164 cache_purge(struct vnode *vp)
2165 {
2166         cache_inval_vp(vp, CINV_DESTROY | CINV_CHILDREN);
2167 }
2168
2169 /*
2170  * Flush all entries referencing a particular filesystem.
2171  *
2172  * Since we need to check it anyway, we will flush all the invalid
2173  * entries at the same time.
2174  */
2175 #if 0
2176
2177 void
2178 cache_purgevfs(struct mount *mp)
2179 {
2180         struct nchashhead *nchpp;
2181         struct namecache *ncp, *nnp;
2182
2183         /*
2184          * Scan hash tables for applicable entries.
2185          */
2186         for (nchpp = &nchashtbl[nchash]; nchpp >= nchashtbl; nchpp--) {
2187                 ncp = LIST_FIRST(nchpp);
2188                 if (ncp)
2189                         _cache_hold(ncp);
2190                 while (ncp) {
2191                         nnp = LIST_NEXT(ncp, nc_hash);
2192                         if (nnp)
2193                                 _cache_hold(nnp);
2194                         if (ncp->nc_mount == mp) {
2195                                 _cache_lock(ncp);
2196                                 cache_zap(ncp);
2197                         } else {
2198                                 _cache_drop(ncp);
2199                         }
2200                         ncp = nnp;
2201                 }
2202         }
2203 }
2204
2205 #endif
2206
2207 /*
2208  * Create a new (theoretically) unique fsmid
2209  */
2210 int64_t
2211 cache_getnewfsmid(void)
2212 {
2213         static int fsmid_roller;
2214         int64_t fsmid;
2215
2216         ++fsmid_roller;
2217         fsmid = ((int64_t)time_second << 32) |
2218                         (fsmid_roller & 0x7FFFFFFF);
2219         return (fsmid);
2220 }
2221
2222
2223 static int disablecwd;
2224 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, disablecwd, CTLFLAG_RW, &disablecwd, 0, "");
2225
2226 static u_long numcwdcalls; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcwdcalls, &numcwdcalls);
2227 static u_long numcwdfail1; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcwdfail1, &numcwdfail1);
2228 static u_long numcwdfail2; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcwdfail2, &numcwdfail2);
2229 static u_long numcwdfail3; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcwdfail3, &numcwdfail3);
2230 static u_long numcwdfail4; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcwdfail4, &numcwdfail4);
2231 static u_long numcwdfound; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcwdfound, &numcwdfound);
2232
2233 int
2234 sys___getcwd(struct __getcwd_args *uap)
2235 {
2236         int buflen;
2237         int error;
2238         char *buf;
2239         char *bp;
2240
2241         if (disablecwd)
2242                 return (ENODEV);
2243
2244         buflen = uap->buflen;
2245         if (buflen < 2)
2246                 return (EINVAL);
2247         if (buflen > MAXPATHLEN)
2248                 buflen = MAXPATHLEN;
2249
2250         buf = kmalloc(buflen, M_TEMP, M_WAITOK);
2251         bp = kern_getcwd(buf, buflen, &error);
2252         if (error == 0)
2253                 error = copyout(bp, uap->buf, strlen(bp) + 1);
2254         kfree(buf, M_TEMP);
2255         return (error);
2256 }
2257
2258 char *
2259 kern_getcwd(char *buf, size_t buflen, int *error)
2260 {
2261         struct proc *p = curproc;
2262         char *bp;
2263         int i, slash_prefixed;
2264         struct filedesc *fdp;
2265         struct nchandle nch;
2266
2267         numcwdcalls++;
2268         bp = buf;
2269         bp += buflen - 1;
2270         *bp = '\0';
2271         fdp = p->p_fd;
2272         slash_prefixed = 0;
2273
2274         nch = fdp->fd_ncdir;
2275         while (nch.ncp && (nch.ncp != fdp->fd_nrdir.ncp || 
2276                nch.mount != fdp->fd_nrdir.mount)
2277         ) {
2278                 /*
2279                  * While traversing upwards if we encounter the root
2280                  * of the current mount we have to skip to the mount point
2281                  * in the underlying filesystem.
2282                  */
2283                 if (nch.ncp == nch.mount->mnt_ncmountpt.ncp) {
2284                         nch = nch.mount->mnt_ncmounton;
2285                         continue;
2286                 }
2287
2288                 /*
2289                  * Prepend the path segment
2290                  */
2291                 for (i = nch.ncp->nc_nlen - 1; i >= 0; i--) {
2292                         if (bp == buf) {
2293                                 numcwdfail4++;
2294                                 *error = ENOMEM;
2295                                 return(NULL);
2296                         }
2297                         *--bp = nch.ncp->nc_name[i];
2298                 }
2299                 if (bp == buf) {
2300                         numcwdfail4++;
2301                         *error = ENOMEM;
2302                         return(NULL);
2303                 }
2304                 *--bp = '/';
2305                 slash_prefixed = 1;
2306
2307                 /*
2308                  * Go up a directory.  This isn't a mount point so we don't
2309                  * have to check again.
2310                  */
2311                 nch.ncp = nch.ncp->nc_parent;
2312         }
2313         if (nch.ncp == NULL) {
2314                 numcwdfail2++;
2315                 *error = ENOENT;
2316                 return(NULL);
2317         }
2318         if (!slash_prefixed) {
2319                 if (bp == buf) {
2320                         numcwdfail4++;
2321                         *error = ENOMEM;
2322                         return(NULL);
2323                 }
2324                 *--bp = '/';
2325         }
2326         numcwdfound++;
2327         *error = 0;
2328         return (bp);
2329 }
2330
2331 /*
2332  * Thus begins the fullpath magic.
2333  */
2334
2335 #undef STATNODE
2336 #define STATNODE(name)                                                  \
2337         static u_int name;                                              \
2338         SYSCTL_UINT(_vfs_cache, OID_AUTO, name, CTLFLAG_RD, &name, 0, "")
2339
2340 static int disablefullpath;
2341 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, disablefullpath, CTLFLAG_RW,
2342     &disablefullpath, 0, "");
2343
2344 STATNODE(numfullpathcalls);
2345 STATNODE(numfullpathfail1);
2346 STATNODE(numfullpathfail2);
2347 STATNODE(numfullpathfail3);
2348 STATNODE(numfullpathfail4);
2349 STATNODE(numfullpathfound);
2350
2351 int
2352 cache_fullpath(struct proc *p, struct nchandle *nchp, char **retbuf, char **freebuf)
2353 {
2354         char *bp, *buf;
2355         int i, slash_prefixed;
2356         struct nchandle fd_nrdir;
2357         struct nchandle nch;
2358
2359         numfullpathcalls--;
2360
2361         *retbuf = NULL; 
2362         *freebuf = NULL;
2363
2364         buf = kmalloc(MAXPATHLEN, M_TEMP, M_WAITOK);
2365         bp = buf + MAXPATHLEN - 1;
2366         *bp = '\0';
2367         if (p != NULL)
2368                 fd_nrdir = p->p_fd->fd_nrdir;
2369         else
2370                 fd_nrdir = rootnch;
2371         slash_prefixed = 0;
2372         nch = *nchp;
2373
2374         while (nch.ncp && 
2375                (nch.ncp != fd_nrdir.ncp || nch.mount != fd_nrdir.mount)
2376         ) {
2377                 /*
2378                  * While traversing upwards if we encounter the root
2379                  * of the current mount we have to skip to the mount point.
2380                  */
2381                 if (nch.ncp == nch.mount->mnt_ncmountpt.ncp) {
2382                         nch = nch.mount->mnt_ncmounton;
2383                         continue;
2384                 }
2385
2386                 /*
2387                  * Prepend the path segment
2388                  */
2389                 for (i = nch.ncp->nc_nlen - 1; i >= 0; i--) {
2390                         if (bp == buf) {
2391                                 numfullpathfail4++;
2392                                 kfree(buf, M_TEMP);
2393                                 return(ENOMEM);
2394                         }
2395                         *--bp = nch.ncp->nc_name[i];
2396                 }
2397                 if (bp == buf) {
2398                         numfullpathfail4++;
2399                         kfree(buf, M_TEMP);
2400                         return(ENOMEM);
2401                 }
2402                 *--bp = '/';
2403                 slash_prefixed = 1;
2404
2405                 /*
2406                  * Go up a directory.  This isn't a mount point so we don't
2407                  * have to check again.
2408                  */
2409                 nch.ncp = nch.ncp->nc_parent;
2410         }
2411         if (nch.ncp == NULL) {
2412                 numfullpathfail2++;
2413                 kfree(buf, M_TEMP);
2414                 return(ENOENT);
2415         }
2416
2417         if (!slash_prefixed) {
2418                 if (bp == buf) {
2419                         numfullpathfail4++;
2420                         kfree(buf, M_TEMP);
2421                         return(ENOMEM);
2422                 }
2423                 *--bp = '/';
2424         }
2425         numfullpathfound++;
2426         *retbuf = bp; 
2427         *freebuf = buf;
2428
2429         return(0);
2430 }
2431
2432 int
2433 vn_fullpath(struct proc *p, struct vnode *vn, char **retbuf, char **freebuf) 
2434 {
2435         struct namecache *ncp;
2436         struct nchandle nch;
2437
2438         numfullpathcalls++;
2439         if (disablefullpath)
2440                 return (ENODEV);
2441
2442         if (p == NULL)
2443                 return (EINVAL);
2444
2445         /* vn is NULL, client wants us to use p->p_textvp */
2446         if (vn == NULL) {
2447                 if ((vn = p->p_textvp) == NULL)
2448                         return (EINVAL);
2449         }
2450         TAILQ_FOREACH(ncp, &vn->v_namecache, nc_vnode) {
2451                 if (ncp->nc_nlen)
2452                         break;
2453         }
2454         if (ncp == NULL)
2455                 return (EINVAL);
2456
2457         numfullpathcalls--;
2458         nch.ncp = ncp;;
2459         nch.mount = vn->v_mount;
2460         return(cache_fullpath(p, &nch, retbuf, freebuf));
2461 }